CN117320894A - 用于重型卡车胎面的具有手把形状的轮胎胎纹沟 - Google Patents

Abstract

本发明提供了具有肋的重型卡车轮胎胎面。胎纹沟位于从第一侧表面延伸到第二侧表面的肋中。泪滴的第一端位于第一侧表面，并且第二端位于第二侧表面。泪滴的中间部段在侧向方向上位于第一端与第二端之间。第一过渡部位于第一端与中间部段之间，并且第二过渡部位于第二端与中间部段之间，并且它们均在侧向方向和厚度方向上延伸。整个中间部段在厚度方向上距上表面的距离比第一端或第二端的任何部分在厚度方向上距上表面的距离更远。

Description

用于重型卡车胎面的具有手把形状的轮胎胎纹沟

技术领域

本发明的主题涉及用于轮胎的以泪滴为特征的胎纹沟，该泪滴具有特定几何形状，该特定几何形状会最小化或消除泪滴中的开裂。更具体地，本申请涉及肋中具有泪滴的胎纹沟，该泪滴的中间部段距上表面的距离比泪滴的端部距上表面的距离更远，使得在实现滚动阻力与服务结束牵引力的折衷的同时使开裂最小化或减少。

背景技术

轮胎通常包括胎面，该胎面具有一系列肋，这些肋在轮胎的圆周方向上延伸，在轴向方向上由沟槽隔开。肋可设有一系列胎纹沟，这些胎纹沟用于在某些路况下提高牵引力。胎纹沟是切入肋中的细狭缝，并且能够以多种方式制成。例如，沿着胎纹沟的长度的形状可以是直的、之字形的、波状的或成角度地进入轮胎元件中。胎纹沟深度也可沿着它们的长度发生变化或一致，并且可一直延伸到胎面中直到寿命结束时的胎面深度。胎纹沟可在道路上的轮胎“足迹”内闭合，并且可增加胎纹沟所在的胎面花纹块的柔性。胎纹沟的存在可提高在眩光冰上的停车距离、分离牵引力和滚动牵引力。另外，已经发现，胎纹沟在雪、泥和其他类型的冰中会提高轮胎的牵引力。

已知提供具有泪滴形状的胎纹沟，当轮胎接近其寿命结束时，该泪滴形状往往会增加轮胎的牵引力。胎纹沟中的泪滴特征是在胎纹沟的在径向方向上更接近轮胎中心的区域处胎纹沟的圆周长度的增加。圆周长度的增加使得胎纹沟的径向地接近轮胎中心的部分比胎纹沟的径向地远离轮胎中心的部分具有更大的空隙。当轮胎胎面磨损时，该较大空隙部分将打开并暴露于路面，并且当轮胎接近其寿命结束时将提高牵引力和改进去水。

尽管包括胎纹沟有助于改进某些区域中的轮胎性能，但是将这些切割特征添加到轮胎的肋中还可能导致以下风险：肋上的不规则磨损、增加的滚动阻力、刻纹鲁棒性的劣化、以及增加的碎屑和碎块。存在于重型商用卡车轮胎的胎肩肋中的胎纹沟可能导致不规则磨损、增加的滚动阻力和胎纹沟攻击。胎纹沟攻击是由于胎纹沟所引起的应力集中而导致的胎肩肋的开裂或断裂。当驱动轮胎经受扭矩时，胎肩肋中的开裂可能发生在泪滴的底部处并且随后远离该起始部位延伸。

防止或最小化泪滴底部处的开裂的已知方法是使泪滴的尺寸更大，这通常意味着泪滴的直径的增加，从而导致其在胎面的圆周方向上更大。增加泪滴半径的尺寸会增加服务结束牵引力，但是会降低胎面花纹块的刚性。该刚性降低是因为构成胎面花纹块的材料较少，使得泪滴与上表面之间的材料的刚性小得多。这具有负面影响，因为磨损性能降低，并且滚动阻力性能降低。最小化或消除泪滴底部处的开裂的另一种方式是将泪滴在厚度方向上向上移动，使得泪滴更接近胎面的上表面，从而使得胎纹沟整体上不像其原本将具有的那样深。然而，将泪滴向上移动得更接近胎面的上表面会减小与胎纹沟相关联的服务结束牵引力。因此，本领域中仍存在改变和改进的空间。

附图说明

参考附图，在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本发明的完整且可行的公开内容，包括其最佳模式，其中：

图1是具有胎面的轮胎的透视图，该胎面包含如本文所公开的处于胎肩中的胎纹沟。

图2是在胎肩中包括胎纹沟的胎面的俯视图，其中存在四个不同构造的胎纹沟。

图3是沿图2的线3-3截取的截面图。

图4是沿图2的线4-4截取的截面图。

图5是沿图2的线5-5截取的截面图。

图6是沿图2的线6-6截取的截面图。

图7是沿图2的线7-7截取的截面图。

图8是沿图2的线8-8截取的截面图。

图9是沿图2的线9-9截取的截面图。

图10是沿图2的线10-10截取的截面图。

图11是沿图2的线11-11截取的截面图。

图12是沿图2的线12-12截取的截面图。

图13是根据另一示例性实施方案的具有三个不同构造的胎纹沟的胎面的俯视图。

图14是沿图13的线14-14截取的截面图。

图15是沿图13的线15-15截取的截面图。

图16是沿图13的线16-16截取的截面图。

图17是沿图13的线17-17截取的截面图。

图18是根据另一示例性实施方案的胎纹沟的透视图，该胎纹沟具有直径比泪滴的端部大的泪滴中间部段。

图19是根据另一示例性实施方案的具有泪滴的胎纹沟的透视图，该泪滴具有中间部段和端部，该中间部段和端部在沿侧向方向延伸时横截面尺寸减小/增大。

图20是从不同角度拍摄的图19的胎纹沟的透视图。

在不同的附图中使用相同或类似的附图标记来表示相同或类似的特征。

具体实施方式

现将详细参考本发明的实施方案，在附图中说明本发明的实施方案的一个或多个示例。提供每个示例是为了对本发明进行说明，并不意味着对本发明的限制。例如，作为一个实施方案的一部分示出或描述的特征可以与另一个实施方案一起使用，以得到第三实施方案。本发明旨在包括这些和其他修改和变型。

本发明提供用于重型卡车轮胎10的胎面12的胎纹沟22设计，该设计会减少或消除裂纹扩展，同时维持刚性和寿命结束时的性能。胎纹沟22从第一侧表面18延伸到第二侧表面19并且具有泪滴32，该泪滴具有处于第一侧表面18处的第一端34和处于第二侧表面19处的第二端36。泪滴32的中间部段38被定位成在厚度方向24上比端部34、36更远离上表面16。泪滴32的第一过渡部90和第二过渡部92位于中间部段38与端部34、36之间。过渡部90、92建立对泪滴32的形状的几何变化，该几何变化会减少或消除从中间部段38到端部34、36的裂纹扩展。在泪滴32的一些型式中，所提供的几何形状还可减少或消除最可能发生裂纹起始的中间部段38中的裂纹起始。通过由过渡部90、92建立的几何变化，胎纹沟22在厚度方向24上的总深度不需要向上移动到上表面16，并且泪滴32沿着其整个长度的横截面尺寸不需要增加。

图1示出了轮胎10，其为重型卡车轮胎10。在这点上，轮胎10不是设计用于汽车、摩托车或轻型卡车(有效载荷容量小于4,000磅)，而是为重型卡车诸如18轮车、垃圾车或箱式卡车设计并且与其一起使用的。轮胎10可以是转向轮胎、驱动轮胎、拖车轮胎或全位置轮胎。在优选实施方案中，如本文所用的包括胎纹沟22的轮胎10是拖拉机拖车的拖拉机的驱动轮胎。轮胎10包括其上设置有胎面12的外壳/胎体76。轮胎10的中心轴线延伸穿过胎体76的中心，并且轮胎10的侧向/轴向方向28平行于中心轴线。轮胎10的径向方向24(也称为厚度方向24)垂直于中心轴线，并且胎面12被定位成在厚度方向24上比胎体76更远离中心轴线。胎面12在轮胎10的圆周方向26上完全围绕胎体76延伸，并且360度环绕中心轴线。

胎面12具有五个肋，这些肋由在圆周方向26上延伸的四个纵向沟槽隔开。这五个肋可被分类为中心肋、两个中间肋和两个胎肩肋，其中一个胎肩肋被标记为胎肩肋14。胎肩肋14在侧向方向28上位于胎面12的一侧，并且第二胎肩肋在侧向方向28上位于胎面12的相对侧。胎肩肋14的第一侧表面18存在于第一胎肩肋14处并且是胎面12在侧向方向28上的最外表面。肋可各自由多个胎面花纹块组成，胎肩肋14中的花纹块被标识为胎肩肋花纹块44，其可具有各种形状、尺寸和结构特征以使得胎面12具有不同的性能特性。肋沟槽42在圆周方向26上沿着胎肩肋14的长度将胎肩肋花纹块44隔开。肋沟槽42可具有大于2毫米的宽度。尽管胎肩肋14由一系列胎肩肋花纹块44构成，但是在其他实施方案中，该胎肩肋不需要具有任何胎肩肋花纹块44。

胎面12可包括能够减少撕裂或裂纹起始和扩展的某些结构特征。参考图2示出的一个此类结构特征可以是在侧向方向28上延伸越过胎肩肋14的整个侧向宽度的胎纹沟22。胎纹沟22是胎肩肋14中的细沟槽/切口。胎肩肋14的上表面16处的胎纹沟22可具有两毫米或更小的宽度。胎纹沟22具有在厚度方向24上从上表面16向下延伸到胎肩肋14中的主体30，并且主体30具有小于2毫米的宽度。在主体30的底部，泪滴32被包括在胎纹沟22中。泪滴32的横截面尺寸或直径可小于两毫米或者可大于或等于两毫米。

胎纹沟22被示出和描述为处于胎肩肋14内，但是这仅是一个实施方案，因为如本文所述的胎纹沟22可处于胎肩肋、中间肋、或中心肋、或胎面12的任何肋中的任何一者或多者中。因此，肋可以是胎肩肋14、中间肋、中心肋、或胎面12的任何肋。当肋是胎肩肋14时，第一侧表面18是胎面14的外侧表面，并且第二侧表面19是胎肩肋14的面向胎肩槽20并且可以说是限定胎肩槽20的一部分的表面。

图2示出了胎肩肋14中的四个胎纹沟22，以及胎面12的在侧向方向28上的另一侧上的相对设置的胎肩肋中的四个胎纹沟22。各种胎纹沟22也位于两个中心肋和两个中间肋中。胎纹沟22可全部被构造为具有相同的尺寸和几何形状，或者它们可具有不同的尺寸和/或几何形状。在图2中，胎肩肋14上的四个胎纹沟22全都具有彼此不同的几何形状。相对设置的胎肩肋上的胎纹沟22与相对于圆周方向26在相同位置处定位在胎肩肋14处的胎纹沟具有相同的几何构型。根据各种示例性实施方案，任何数量的胎纹沟22可存在于胎面12中，并且左手侧胎肩肋14可具有或可不具有与右手侧胎肩肋相同数量的胎纹沟22。应当注意，胎肩肋14不处于胎面12的在侧向方向28上的侧向外侧处，而是牺牲肋54处于胎肩肋14的在侧向方向28上的外侧处。牺牲肋沟槽56将牺牲肋54与胎肩肋14隔开，并且牺牲肋54被设计成在胎面12的使用期间保护胎肩肋14免受异常磨损。如图3所示，牺牲肋54在厚度方向24上不延伸到与上表面16在厚度方向24上相同的位置。如本文所述的胎纹沟22不是可处于或可不处于牺牲肋54中的那些胎纹沟，而是处于与牺牲肋54区分开并且与胎面12的中心肋、中间肋或其他肋区分开的胎肩肋14内的那些胎纹沟。在一些实施方案中，牺牲肋54具有在厚度方向24上延伸的高度，使得其上表面在厚度方向24上处于与上表面16相同的高度处。应当理解，当在本文中使用时，术语胎肩肋14不包括胎面12的牺牲肋54，如果此类牺牲肋54实际上存在于胎面12中的话。

图3至图6示出了如本文所公开的胎纹沟22的一种构型。胎纹沟22通向牺牲肋沟槽56并且一直延伸到从第一侧表面18到第二侧表面19的胎肩槽20。如特别参考图4可见，泪滴32由多个部段组成，这些部段使泪滴32的总体侧视图形状呈现为手把的形状。主体30在侧向方向28上沿着泪滴32的整个长度延伸，并且沿着该整个长度通向泪滴32并且一直延伸到上表面16。泪滴32的横截面形状是圆形的并且在侧向方向28上沿着其整个长度具有相同的直径。图5示出了从牺牲肋沟槽56的内部看时泪滴32的第一端34。第一端34被定位成在厚度方向24上比牺牲肋沟槽56的底部更高，使得牺牲肋沟槽56的底部在厚度方向24上距上表面16的距离比第一端34在厚度方向24上距上表面16的距离更远。第一端34与主体30一起位于胎肩肋14的第一侧表面18上。第一端34的横截面形状是圆形的并且在侧向方向28上沿着其整个长度具有相同的直径。第一端34在厚度方向24上沿着其整个长度位于相同位置，并且在沿着其在侧向方向28上的延伸的任何点处不会在厚度方向24上接近或远离上表面16移动。如图所示，泪滴32的被称为中间部段38的另一部分被定位成在厚度方向24上距上表面16的距离比第一端34在厚度方向24上距上表面16的距离更远。在这点上，整个中间部段38远离上表面16，使得第一端34的任何部分在厚度方向24上都不与中间部段38的任何部分处于相同位置。中间部段38在厚度方向24上被定位成使得在厚度方向上部分地位于牺牲肋沟槽56的底部上方并且部分地位于该牺牲肋沟槽的底部下方。

返回参考图4，第一端34在侧向方向28上具有长度94，从第一侧表面18延伸到第一过渡部90。第一端最远延伸点48在图4中示出并且表示第一端34在厚度方向24上距上表面16的最远点。第一端最远延伸点48沿着整个长度94延伸，因为第一端34在沿侧向方向28延伸时不会在厚度方向24上向上或向下移动。中间部段38具有中间部段最远延伸点52，其同样是中间部段38在厚度方向24上距上表面16最远的位置。因为中间部段38不会向上或向下延伸，所以中间部段最远延伸点52在侧向方向28上沿着中间部段38的整个长度98延伸。如参考图6所示，中间部段38的横截面是圆形的并且沿着整个长度98具有相同的直径。在各种实施方案中，长度98和94可以相同或者它们可以不同。中间部段最远延伸点52距上表面16的距离比第一端最远延伸点48在厚度方向24上距上表面16的距离更远。中间部段38和第一端34可具有相同的直径。

泪滴32的图4所示的第一过渡部90从中间部段38延伸到第一端34并且将泪滴32的这两个部分38、34连接起来。第一过渡部90在厚度方向24和侧向方向28两者上延伸，并且具有圆形横截面，该圆形横截面的直径与第一端34和中间部段38的直径相同。第一过渡部90具有从第一端34延伸到中间部段38的长度100，并且第一过渡部90沿着其整个长度100具有圆形横截面。长度100的距离可与长度94和98相同，或者可比长度94、98更长或更短。相对于厚度方向24，第一过渡部90具有与第一端34、中间部段38处于相同位置的部分，并且该部分位于泪滴32的这两个部分34、38之间。

泪滴32在第二侧表面19处具有第二端36，该第二端通向胎肩槽20并且在侧向方向28上具有长度96。第二端36具有圆形横截面并且沿着其整个长度96具有相同的直径，使得第二端最远延伸点50位于第二端36处并且沿着整个长度96延伸。第二端最远延伸点50是第二端36在厚度方向24上距上表面16最远的位置。第二端最远延伸点50可在厚度方向24上相对于上表面16位于与第一端最远延伸点48相同的位置，并且可在厚度方向上比中间部段最远延伸点52更接近上表面16。整个第二端36可在厚度方向24上比整个中间部段38更接近上表面16，使得中间部段38的任何部分都不处于第二端36的在厚度方向24上的任何部分处或上方，从而更接近上表面16。

第二过渡部92从中间部段38延伸到第二端36，并且在侧向方向28和厚度方向24两者上具有延伸分量。第二过渡部92的横截面形状是圆形的，并且第二过渡部92的横截面的直径与第二端36、中间部段38、第一端34和第一过渡部90的直径相同。第二过渡部92具有从第二端36延伸到中间部段38的长度102，并且第二过渡部92沿着其整个长度102具有圆形横截面。长度102的距离可与长度94、98、96和100相同，或者可比长度94、98、96、100更长或更短。相对于厚度方向24，第二过渡部92具有与第二端36、中间部段38处于相同位置的部分，并且该部分位于泪滴32的这两个部分36、38之间。

因此，当在圆周方向26上从后面观察时，泪滴32设有“手把”形状，如例如图4所示。当胎纹沟22首先开始开裂时，开裂最有可能在泪滴32的底部处在泪滴32沿侧向方向28的中间开始。泪滴32的侧向中点40在侧向方向28上位于泪滴32在第一侧表面18和胎肩槽20处的终点端部之间的中间。该中间点位于中间部段38中，并且在一些实施方案中，中间部段38相对于侧向中点40进行定位，使得中间部段38的一半处于侧向中点40的外侧，并且使得中间部段38的另一半处于侧向中点40在侧向方向28上的内侧。在一些实施方案中，整个泪滴32的一半处于侧向中点40在侧向方向28上的外侧，并且整个泪滴32的一半处于侧向中点40在侧向方向28上的内侧。中间部段38处于泪滴32在侧向方向28上的中间，并且在泪滴32中开始的裂纹将在中间部段38的底部中在中间部段最远延伸点52处开始。在侧向方向28上在中间部段38的任一侧上存在过渡部100、102起到防止裂纹从中间部段38扩展到端部34、36的作用。如果裂纹的扩展停止，则裂纹将不会被使用者看到以维持轮胎10的胎面12的美学外观，并且将不会扩展以进一步劣化胎面12的性能。

在图2中并且参考图7和图8更详细地示出了与刚刚讨论的胎纹沟不同构造的胎纹沟22。在该构型中，胎纹沟22再次具有手把形状，其中中间部段38在厚度方向24上距上表面16的距离比第一端34和第二端36在厚度方向24上距上表面16的距离更远。端部34、36完全被定位成在厚度方向24上距上表面16的距离比中间部段38的任何部分在厚度方向24上距上表面16的距离更近。泪滴32的横截面形状也是圆形的，然而在泪滴32的不同部段中直径是不同的。中间部段38具有比第一端34和第二端36的彼此相同的横截面直径更大的直径横截面。这些部分38、34、36的横截面沿着它们的整个宽度98、94、96是恒定的。第一过渡部90和第二过渡部92具有圆形横截面形状，其中横截面的直径的尺寸从中间部段38到端部34、36减小。最远延伸点48、52、50与关于先前实施方案所讨论的相同，因为它们沿着它们各自的整个长度94、98、96延伸，并且其中第一最远延伸点48和第二最远延伸点50在厚度方向24上距上表面16的距离相同。中间部段最远延伸点52再次在厚度方向24上比第一最远延伸点48和第二最远延伸点50更远离上表面16。

在圆周方向26上按顺序的下一个胎纹沟22在图9和图10中的截面图中示出，并且具有在几何形状上与先前讨论的两个不同的形状。第一端34和第二端36以与先前讨论的两个实施方案相同的方式进行构造，并且没有必要重复该信息。然而，中间部段38以不同方式进行构造，因为其横截面尺寸沿着整个长度98不是均匀的，而是尺寸从侧向中点40起在侧向方向28上在内侧和外侧均连续地减小。中间部段38具有位于侧向中点40处的第一中间部段基部66和位于第一过渡部90处的第一中间部段端部68。中间部段38从第一中间部段基部66到第一中间部段端部68的形状是截锥形状，其中中间部段38的横截面的尺寸在侧向方向28上从第一中间部段基部66到第一中间部段端部68连续地减小。

中间部段38的另一半是所述第一半的镜像。第二半部具有与第一中间部段基部66和侧向中点40一致的第二中间部段基部70。中间部段38在侧向方向28上在内侧从第二中间部段基部70延伸到位于第二过渡部92的开始处的第二中间部段端部72。中间部段38的横截面直径在侧向方向28上从第二中间部段基部70到第二中间部段端部72连续地减小。中间部段38的布置导致中间部段最远延伸点52位于侧向中点40处并且因此也位于第一中间部段基部66和第二中间部段基部70处。中间部段最远延伸点52因此位于该特定位置处，并且不像前述实施方案中那样沿着整个长度98延伸。因此，第一中间部段端部68和第二中间部段端部72在厚度方向26上比中间部段最远延伸点52更接近上表面16。中间部段最远延伸点52是整个泪滴32和胎纹沟22在厚度方向24上距上表面16的最远点。

中间部段38在厚度方向24上最接近上表面16的点位于侧向中点40处，该点也位于一致的第一中间部段基部66和第二中间部段基部70两者处。过渡部90、92具有与端部34、36的直径尺寸相同的横截面直径。中间部段38在厚度方向24上延伸，以便处于过渡部90、92的部分上方，但仍处于第一最远延伸点48和第二最远延伸点50下方。然而，在其他实施方案中，中间部段38可在厚度方向24上延伸成处于第一最远延伸点48和第二最远延伸点50处或上方。

在图11和图12的截面图中更详细地示出了图2的第四胎纹沟22构型。该构型的胎纹沟22具有“雪茄”形中间部段38，如先前关于图9和图10中描述的胎纹沟22所讨论的。中间部段最远延伸点52是泪滴32和胎纹沟22延伸到胎面12中的最远点，并且因此是泪滴32和胎纹沟22距上表面16最远的位置。泪滴32的不同之处在于，第一端34和第二端36在形状上不是圆柱形的，而是两者都是截锥形状。在这点上，第一端34具有位于第一过渡部90处的第一端基部58和位于第一侧表面18处的第一端末端60。第一端34具有直径在侧向方向28上从第一端基部58到第一端末端60连续地减小的圆形横截面形状。因此，第一端最远延伸点48位于第一端基部58处和第一过渡部90的边界处。第一端最远延伸点48不沿着整个长度94延伸，而是定位在第一端34的最内侧点处。

第二端36以与第一端34类似的方式进行构造，使得第二端基部62定位在第二过渡部92处，并且具有比位于第二侧表面19处的第二端末端64更大的直径。第二端36具有截锥形状，并且其直径的尺寸在侧向方向28上从第二端基部62到第二端末端64连续地减小。第二端最远延伸点50位于第二端基部62处并且不沿着整个长度96延伸。整个泪滴32的最小横截面直径位于第一端末端60和第二端末端64处。第一过渡部90的横截面尺寸从第一中间部段端部68到第一端基部58的直径不改变，并且沿着整个长度100维持相同的直径。以类似的方式，第二过渡部92沿着整个长度102具有恒定的直径并且与第一过渡部90的直径相同。整个端部34、36被示出为在厚度方向24上比中间部段38在侧向中点40处的最高点更高，使得它们更接近上表面16。然而，在其他实施方案中不必如此。

图13是根据另一示例性实施方案的胎面12的俯视图，其中两个不同构造的胎纹沟22存在于胎面12的左手侧上的胎肩肋14中，并且其中右手侧胎肩肋中的一对胎纹沟彼此相同，但是与侧向方向28成角度74。两个中心肋同样具有胎纹沟22，该胎纹沟被构造成与胎肩肋14中的上胎纹沟22相同。胎面12与图2所示的胎面的不同之处在于，不存在牺牲肋54。相反，胎肩肋14是胎面12在侧向方向28上的最外侧肋，并且胎纹沟22完全从第一侧表面18延伸到位于胎肩槽20处的第二侧表面19。在图14和图15的截面图中示出了胎纹沟22中的一个胎纹沟。中间部段38具有与先前讨论的形状不同的形状。在此，第一中间部段基部66和第一中间部段端部68限定中间部段38的一半，这一半具有圆形的横截面形状并且尺寸在侧向方向28上从第一中间部段基部66到第一中间部段端部68减小。第二中间部段基部70也处于侧向中点40处，并且中间部段38的第二半部的直径从第二中间部段基部70到第二中间部段端部72连续地减小。中间部段最远延伸点52沿着整个长度98从第一中间部段端部68延伸到第二中间部段端部72。然而，中间部段38的在厚度方向24上最接近上表面16的一侧与上表面16的距离发生变化。在厚度方向24上最接近上表面16的中间部段38位于侧向中点40和基部66、70处。中间部段38的圆形横截面的轴线在厚度方向24上的位置根据中间部段38在侧向方向28上在侧向中点40的任一侧上的位置而改变。

端部34、36同样以与其他实施方案中所公开的端部不同的方式进行构造。第一端最远延伸点48和第二端最远延伸点50均完全地在长度94、96上延伸。然而，端部34、36的最接近上表面16的相对侧在厚度方向24上距上表面16的长度发生变化，因为第一端末端60和第二端末端64最远并且第一端基部58和第二端基部62最近。第一端34和第二端36的轴线在厚度方向24上的位置根据第一端34和第二端36在侧向方向28上的位置而改变。过渡部90、92具有圆形的横截面并且沿着它们的整个长度100、102具有相同的直径，使得在第一中间部段端部68和第二中间部段端部72处的直径与在第一端基部58和第二端基部62处的直径相同。泪滴32的横截面直径因此减小，保持相同，并且然后在侧向方向28上在内侧和在外侧从侧向中点40延伸时再次减小。整个端部34、36在厚度方向24上距上表面16的距离比中间部段38的任何部分在该方向24上距上表面16的距离更近。第一端末端60和第二端末端64是整个泪滴32的最小部段，因为它们具有最小的横截面直径。

图14和图15示出了穿过泪滴32的横截面，并且应当理解，泪滴32的底部具有凹形形状并且不是直线。泪滴32是开放的，因为连续的空隙从第一侧表面18一直延伸穿过胎肩肋14并且在胎肩槽20处到达第二侧表面19。

图13中的圆周方向26上的连续胎纹沟22在图16和图17的截面图中更详细地示出，并且以与即刻讨论的胎纹沟22不同的方式进行构造。该胎纹沟22再次沿着胎肩肋14的整个侧向宽度延伸，使得其通向第一侧表面18和第二侧表面19。泪滴32也是手把形状，但是以与先前讨论的任何泪滴不同的方式进行构造。如图所示，泪滴32具有侧向中点40，使得中间部段38的一半在侧向方向28上处于内侧并且另一半在侧向方向28上处于外侧。泪滴32被布置成使得其在侧向方向28上在内侧从侧向中点40延伸到第二端末端64时横截面尺寸恒定地减小，并且使得其在侧向方向28上在外侧从侧向中点40延伸到第一端末端60时横截面尺寸恒定地减小。泪滴32距上表面16最远的部分处于中间部段最远延伸点52处，并且泪滴32从该点52朝向上表面16连续地延伸。横截面尺寸从侧向中点70到第一中间部段端部68连续地减小。第一过渡部90的横截面尺寸同样从第一中间部段端部68到第一端基部58连续地减小。在这点上，横截面形状是圆形的，因此直径的尺寸在该延伸时减小。第一端34以类似的方式进行构造，因为泪滴32在第一端处的直径的尺寸从第一端基部58一直到第一端末端60连续地减小。第一端最远延伸点48位于第一端基部58处并且不会一直沿着整个长度94延伸。第一端末端60具有泪滴32的最小直径。

从侧向中点40侧向地在内侧延伸的泪滴32与刚刚讨论的从侧向中点40侧向地在外侧延伸的那些部段对称。横截面为圆形形状，并且尺寸从侧向中点70到第二中间部段端部72连续地减小，并且该减小再次沿着第二过渡部92的整个长度102继续到第二端基部62。第二端36的直径也从第二端基部62到与第一端末端60尺寸相同的第二端末端64连续地减小。整个第一端34和第二端36被定位成在厚度方向24上比中间部段38的任何部分更接近上表面16，该中间部段整体被定位成在厚度方向24上远离上表面16。因此，泪滴32的尺寸从第一侧表面18到侧向中点70恒定地增大，然后在该侧向中点处，该泪滴反转并且胎肩槽20的尺寸恒定地减小。

所讨论的各种泪滴32设计将部段34、36、38、90、92示出为在尺寸上恒定地增大或减小，或者在侧向方向28上延伸时保持相同尺寸。然而，其他实施方案也是可能的，其中各个部段34、36、38、90、92具有沿着它们的长度94、96、98、100、102增大、减小或保持相同的部分，使得部段34、36、38、90、92可具有沿着它们的长度94、96、98、100、102相同或不同的变化横截面尺寸。在相邻部段34、36、38、90、92之间和/或在部段34、36、38、90、92内的不同尺寸部分之间的泪滴32的表面中可能存在或可能不存在明显的过渡。

返回参考图13，右手侧胎肩肋上的胎纹沟22可包括以先前讨论的任何方式构造的泪滴32。右手侧胎肩肋上的胎纹沟22与左手侧胎肩肋14上的胎纹沟的不同之处在于，主体30和泪滴32相对于侧向方向28以角度74定向。作为比较，左手侧胎肩肋14上的两个胎纹沟22完全在侧向方向28上延伸。根据各种示例性实施方案，两个成角度的胎纹沟22的角度74可以是5度-10度、10度-15度、5度-20度、15度-20度、20度-25度、25度-30度、2度-7度、10度-20度、或高达30度。角度74是主体30和泪滴32两者的角度，如在它们的从第二侧表面19到第一侧表面18的接合点之间测量的，或者如从它们的从第一侧表面18到第二侧表面19的接合点测量的。胎纹沟22因此能够相对于侧向方向28成不同的角度并且不限于特定的单一角度。胎面12的所有胎纹沟22能够以相同的角度74定向，或者胎面12的各种胎纹沟22能够以不同的角度74定向。尽管在任何所公开的实施方案中都未示出胎肩凹口，但是应当理解，第一侧表面18可包括胎纹沟22通向其中的胎肩凹口。

图18是胎纹沟22的透视图，该胎纹沟具有类似于先前关于图7和图8所讨论的泪滴32，其中中间部段38比端部34、36大。主体30的形状不同于其他实施方案的主体的形状，因为其不仅仅是线性形状，而是在侧向延伸方向28和厚度延伸方向24两者上都是之字形形状。移动成与泪滴32接合的主体30的部段在形状上是线性的。然而，在其他实施方案中，主体30的之字形部分可沿着泪滴32的侧向长度的一些或全部接合该泪滴。因此，应当理解，主体30在某些区域中可以是之字形形状，或者可沿着整个侧向长度从上表面16到泪滴32完全是之字形形状。根据不同的示例性实施方案，主体30可具有不同的形状。

图19和图20以透视图示出了如返回参考图11和图12所讨论的胎纹沟22，其中端部34、36为截锥形状，并且其中中间部段34具有在侧向方向28上从侧向中点40延伸的两个截锥形状。主体30在侧向方向28和厚度方向24两者上都是之字形形状，尽管在其他实施方案中其可能仅在这些方向24、28中的一者上是之字形形状。之字形主体30可沿着其侧向长度的一些或全部接合泪滴32，或者可与泪滴32完全间隔开，使得之字形主体30的任何部分都不接合泪滴32，如图19和图20中所示。尽管被示出为之字形形状和线性形状的组合，但是应当理解，如本文所公开的胎纹沟22的各种实施方案可具有任何形状的主体30。当胎肩肋14的该部分进入接触贴片时，之字形形状将构成胎肩肋14的橡胶“锁定”在一起以增加刚性。

图4至图6的实施方案具有尺寸与端部34、36相同的中间部段38。然而，所公开的其他实施方案具有与在端部34、36处相比在中间部段38处最大的泪滴32形状，使得其具有更大的体积和直径。中间部段38因此可在横截面尺寸上比第一端34或第二端36大。已经发现，可能在泪滴32中形成的裂纹更可能在泪滴32的中间处并且因此在中间部段38中形成，而不是在包括第一端34和第二端36的泪滴32的端部处。泪滴32将更好地受到保护以防撕裂，因为中间部段32更大，因为泪滴32在侧向方向28上在胎肩肋14的中心处最容易撕裂，并且在该区域中泪滴32的尺寸越大，将起到减小在该位置处形成裂纹的机会的作用。由于裂纹在中间部段38处比在端部34、36处更可能形成和扩展，所以第一端34和第二端36的横截面尺寸/直径可被制成为小于中间部段38，从而由于在第一端34和第二端36处从胎肩肋14缺少的橡胶更少，因而增加了胎肩肋14在胎纹沟22处的刚性。通过使端部34、36更小，胎肩肋14将具有更多材料，从而使其更具刚性，使得泪滴32的设计维持磨损和滚动阻力性能，并且同时减少开裂，并且不需要将泪滴32放置成在厚度方向24上更接近上表面16，使得服务结束牵引力不受影响。

通过具有手把形状(其中端部34、36在厚度方向24上距上表面16的距离比中间部段38的任何部分在厚度方向24上距上表面16的距离更近)，胎肩肋14中的当前公开的胎纹沟22允许寿命结束牵引力，最小化对滚动阻力和磨损的影响，并且最小化或消除泪滴32内的开裂。泪滴32的尺寸的增加(如果存在的话)被置于泪滴32最可能经历开裂的位置中，该位置是中间部段38。在一些实施方案中，端部34、36可更小，这增加了胎肩肋14在胎纹沟22处的刚性，这会最小化对滚动阻力和磨损特性的负面影响。所提供的解决方案是在减小或最小化胎纹沟22内的裂纹形成方面的寿命结束性能和增加的刚性两者的组合。

如所公开的胎纹沟22的泪滴32的几何形状允许服务结束牵引力，最小化对滚动阻力和磨损的影响，并且最小化开裂。上述几何形状有助于橡胶的撕裂，同时仍维持胎面12的牵引力。胎纹沟22可替代地更深地进入胎面12中以获得寿命结束性能，并且胎纹沟22的几何形状维持胎面12中的刚性。泪滴32的尺寸越大，使得存在的橡胶越少，这导致胎肩肋14的刚性越小，并且所公开的泪滴32的几何形状可防止这种较大空隙的存在。由于过渡部90、92的几何形状在厚度方向24上从中间部段38到端部34、36向上/更接近上表面16移动，所以过渡部90、92使得裂纹难以从中间部段38向端部34、36移动。这种手把几何形状可通过中间部段38在第一端34和第二端36上的直径或尺寸的上述增加来增强，以进一步最小化或防止裂纹起始。申请人已经发现，当整个第一端34和第二端36在厚度方向24上距上表面16的距离比整个中间部段38在厚度方向24上距上表面16的距离更近时，手把几何形状在防止或最小化开裂方面是有效的，使得中间部段38的任何部分距上表面16的距离都不与第一端34或第二端36的任何部分在厚度方向24上距上表面16的距离相同或更近。

虽然胎纹沟22已经被描述为位于胎肩肋14中，但是如本文所述的胎纹沟22可位于除了胎肩肋14之外或代替胎肩肋14的任何肋14中。因此，本文所公开的胎纹沟所在的肋14可以是中心肋14、中间肋14或胎面12的任何肋。当定位在中心肋14或中间肋14中时，第一侧表面18和第二侧表面19是该中心肋14或中间肋14的相对侧向侧。胎纹沟22将从中心肋14或中间肋14的相对侧向侧上的沟槽从一个延伸到另一个。因此，如本文所公开的胎纹沟22可位于胎面12的任一个或全部肋14中。在一些情况下，当存在牺牲肋54时，胎纹沟22可位于胎面12的除了牺牲肋54之外的所有肋14中。

尽管已经关于具体实施方案及其方法详细描述了本发明主题，但是应当理解，本领域技术人员在理解了前述内容后可容易设想此类实施方案的修改、变型以及等效内容。因此，本公开的范围是通过示例的方式而不是通过限制的方式，并且本公开不排除包括对本主题的显而易见的此类修改、变化和/或添加。

Claims (15)

1.一种重型卡车轮胎胎面，所述重型卡车轮胎胎面具有侧向方向、厚度方向和圆周方向，所述重型卡车轮胎胎面包括：

肋，所述肋具有第一侧表面和第二侧表面，其中所述肋具有上表面；和

胎纹沟，所述胎纹沟位于所述肋中，从所述第一侧表面延伸到所述第二侧表面，其中所述胎纹沟具有主体和泪滴，其中所述泪滴的第一端位于所述第一侧表面处，其中所述泪滴的第二端位于所述第二侧表面处，并且其中所述泪滴具有在所述侧向方向上位于所述泪滴的所述第一端与所述泪滴的所述第二端之间的中间部段，并且其中所述泪滴在所述侧向方向上的侧向中点位于所述中间部段处；

其中所述泪滴具有第一过渡部，所述第一过渡部位于所述第一端与所述中间部段之间并且在所述侧向方向和所述厚度方向两者上延伸；

其中所述泪滴具有第二过渡部，所述第二过渡部位于所述第二端与所述中间部段之间并且在所述侧向方向和所述厚度方向两者上延伸；

其中整个所述中间部段在所述厚度方向上距所述上表面的距离比所述第一端的任何部分在所述厚度方向上距所述上表面的距离更远，并且其中整个所述中间部段在所述厚度方向上距所述上表面的距离比所述第二端的任何部分在所述厚度方向上距所述上表面的距离更远。

2.根据权利要求1所述的胎面，其中所述肋是胎肩肋，并且其中所述胎面具有在所述侧向方向上紧邻所述胎肩肋的胎肩槽，并且其中所述第二侧表面面向所述胎肩槽。

3.根据权利要求2所述的胎面，其中所述胎肩肋具有多个肋沟槽，所述多个肋沟槽使得所述胎肩肋被布置为多个胎肩肋花纹块。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的胎面，其中所述第一端、所述第二端和所述中间部段全都具有形状为圆形的横截面，所述横截面沿着所述第一端、所述第二端和所述中间部段的整个长度具有相同的直径。

5.根据权利要求4所述的胎面，其中所述第一过渡部和所述第二过渡部具有形状为圆形的横截面，所述横截面沿着所述第一过渡部和所述第二过渡部的整个长度具有相同的直径，并且其中所述第一过渡部和所述第二过渡部的直径与所述第一端、所述第二端和所述中间部段的直径相同。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的胎面，其中所述第一端和所述第二端具有形状为圆形的横截面，所述横截面沿着所述第一端和所述第二端的整个长度具有相同的直径；

其中所述中间部段具有形状为圆形的横截面，所述横截面沿着所述中间部段的整个长度具有相同的直径，其中所述中间部段的直径大于所述第一端和所述第二端的直径；

其中第一过渡部和所述第二过渡部具有形状为圆形的横截面，所述横截面沿着所述第一过渡部和所述第二过渡部的整个长度具有变化的直径。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的胎面，其中所述中间部段具有沿着所述中间部段的整个侧向长度的在所述厚度方向上距所述上表面的中间部段最远延伸点，并且其中从所述上表面到在所述厚度方向上距所述上表面的所述最远延伸点的距离在沿着所述中间部段的整个侧向长度的任何点处都不改变。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的胎面，其中所述中间部段在所述厚度方向上在所述侧向中点处最接近所述上表面；

其中所述泪滴的所述中间部段具有在所述侧向方向上在外侧从所述侧向中点延伸的第一中间部段截锥形状，使得第一中间部段基部位于所述侧向中点处并且第一中间部段端部接合所述第一过渡部；

其中所述泪滴的所述中间部段具有在所述侧向方向上在内侧从所述侧向中点延伸的第二中间部段截锥形状，使得第二中间部段基部位于所述侧向中点处并且第二中间部段端部接合所述第二过渡部。

9.根据权利要求1至3或8所述的胎面，其中所述泪滴的所述第一端为截锥形状，所述截锥具有第一端基部，所述第一端基部在所述侧向方向上位于第一端末端的内侧，所述第一端末端位于所述第一侧表面处，其中所述第一端基部接合所述第一过渡部；

其中所述泪滴的所述第二端为截锥形状，所述截锥具有第二端基部，所述第二端基部在所述侧向方向上位于第二端末端的外侧，所述第二端末端位于所述第二侧表面处，其中所述第二端基部接合所述第二过渡部。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的胎面，其中所述主体是之字形形状。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的胎面，其中所述整个中间部段的所述泪滴的横截面为圆形形状，其中所述整个第一端的所述泪滴的横截面为圆形形状，并且其中所述整个第二端的所述泪滴的横截面为圆形形状，其中所述整个第一过渡部的所述泪滴的横截面为圆形形状，并且其中所述整个第二过渡部的所述泪滴的横截面为圆形形状。

12.根据权利要求11所述的胎面，其中所述第一端具有沿着所述第一端的整个侧向长度的在所述厚度方向上距所述上表面的第一端最远延伸点，其中所述第二端具有沿着所述第二端的整个侧向长度的在所述厚度方向上距所述上表面的第二端最远延伸点，其中所述中间部段具有沿着所述中间部段的整个侧向长度的在所述厚度方向上距所述上表面的中间部段最远延伸点；

其中所述第一端最远延伸点和所述第二端最远延伸点在所述厚度方向上距所述上表面的距离相同，并且其中所述中间部段最远延伸点在所述厚度方向上距所述上表面的距离大于所述第一端最远延伸点在所述厚度方向上距所述上表面的距离；并且

其中所述整个第一端、所述整个第二端和所述整个中间部段的横截面尺寸在所述第一端、所述第二端和所述中间部段在所述侧向方向上延伸时改变。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的胎面，其中在所述侧向方向上从所述侧向中点延伸到所述第一侧表面的所述泪滴的横截面尺寸从所述侧向中点到所述第一侧表面连续地减小；

其中在所述侧向方向上从所述侧向中点延伸到所述第二侧表面的所述泪滴的横截面尺寸从所述侧向中点到所述第二侧表面连续地减小。

14.根据权利要求2或3所述的胎面，所述胎面还包括牺牲肋，所述牺牲肋在所述侧向方向上位于所述胎肩肋的外侧，并且其中牺牲肋沟槽在所述侧向方向上位于所述胎肩肋与所述牺牲肋之间。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的胎面，其中所述胎纹沟在从所述第一侧表面延伸到所述第二侧表面时相对于所述侧向方向成5度至20度的角度。