具有刀槽形花紋的充氣輪胎與刀槽形花紋胎面模件的製作方法

2023-11-04 17:18:07

專利名稱：具有刀槽形花紋的充氣輪胎與刀槽形花紋胎面模件的製作方法
技術領域：
本發明針對具有刀槽形花紋的充氣輪胎。具體地說，本發明是針 對這樣一種輪胎胎面，其中刀槽形花紋胎面模件底部設計成能顯著地 改進抗疲勞裂紋性能。
背景技術：
輪胎出於對潮溼路面牽引性能的考慮一般於其胎面上採用刀槽形 花紋。由於胎面紋槽增大了尺寸與深度，在刀槽形花紋底部處就會於 覆帶板中產生疲勞裂紋。這可能是由於制動扭矩產生的重複性周期荷 載導致的疲勞引起。隨著紋槽的深度加大，就更難在不損傷輪胎的條 件下從硫化輪胎上撤下上述模件。此外，取決於紋槽的形狀，在刀槽 形花紋與紋槽的交會處可能有橡膠剝落。
於是就需要有一種改進了的所述模件與刀槽形花紋的幾何構型， 而這種構型是能消除上述的所有缺點的。

發明內容
本發明的第一方面提供了一種輪胎胎面，此種胎面具有至少一個 沿周邊或沿側向延伸的主紋槽，此至少一個主紋槽的最大徑向深度確 定出一抗滑胎面深度，此至少一個主紋槽部分地形成至少一個胎面元 件，此至少一個胎面元件中具有一種刀槽形花紋，其中此刀槽形花紋 具有第一部分、第二徑向部分以及位於此第一部分與第二部分之間的
過渡段，此過渡段具有弧形面且有一 中心在刀槽形花紋之外的外半徑， 其中此過渡段的半徑為約0.5咖~約8咖，而其中第二部分的半徑為約 0.5咖~約5咖。
本發明的第二方面提供了一種用於模製輪胎的刀槽形花紋胎面
件，所述槽件包括第一部分與具有半徑r2的第二圓形部分以及位於此 第一部分與第二部分之間的弧形過渡段，此過渡段具有一中心位於刀
槽形花紋之外的外半徑rl,其中的rl/r2之比為約0.1咖至約16咖。
4本發明的第三方面提供了一種輪胎胎面，此胎面具有至少一個沿 周邊延伸或沿側向延伸的主紋槽，此至少一個主紋槽的最大徑向深度 確定出一抗滑胎面深度，此至少一個主紋槽部分地形成至少一個胎面 元件，此至少一個胎面元件中具有一種刀槽形花紋，其中此刀槽形花
紋具有第一部分和半徑為r2的第二徑向部分以及位於此第一部分與第 二部分之間的過渡段，此過渡段具有弧形面且有一中心在刀槽形花紋 之外的外半徑rl，其中的rl/r2之比為約0.1咖~約16咖。 定義
下面給出的各個定義限用於這裡所公開的發明。 "刀槽形花紋胎面模件，，指的是輪胎硫化模具中形成胎面結構部 分的凸起件。
"紋槽"指的是胎面中可相對於胎面沿周邊或側向一直的、弧形 的或鋸齒形方式延伸的細長空隙。沿周邊與側向延伸的紋槽有時會有 公共部分而可以再細分為"寬的"或"窄的"，"窄紋槽"的寬度大 於刀槽形花紋的但小於或等於約4.0鵬，"寬紋槽"的寬度則大於約 4.0咖。紋槽的寬度等於胎面為紋槽或紋槽部分所佔表面區面積除以涉 及所述寬度的這種紋槽或紋槽部分的長度；於是，此種紋槽寬度乃是 其長度上的平均寬度。
"徑向的"與"徑向地"是用來指沿徑向朝向或背離輪胎轉動軸 線的方向。
"刀槽形花紋"是指模製到輪胎的胎面元件中細分這種胎面元件 的極窄寬度的刀槽形花紋。刀槽形花紋的寬度範圍為約0.3咖~約1.0 鵬。刀槽形花紋的寬度將使刀槽形花紋勢必完全封閉於輪胎印痕中。


下面以距離方式並參考附圖描述本發明，在附圖中 圖l是本發明的胎面元件的透視圖2示a月用來形成本發明一實施形式的示例性刀槽形花紋胎面模
件；
圖3是圖2中刀槽形花紋胎面模件的橫剖圖； 圖4是圖3中下部的刀槽形花紋胎面模件部分； 圖5A—5D例示了一些刀槽形花紋胎面模件的橫剖圖，各模件的厚 度為0.8咖，半徑r2都為1.5咖。而半徑rl則分別為0.1咖(圖5A )、1.5咖(圖5B ) 、 3.0咖(圖5C )以及6咖(圖5D )。
圖6A—6D例示了一些刀槽形花紋胎面模件的橫剖圖，各模件的厚 度為0.5咖，半徑r2都為1.5咖，而半徑rl則分別為1鴯(圖6A)、 1.5咖(圖6B ) 、 3.0鴯(圖6C )以及6鵬(圖6D )。
圖7A—7D例示了一些刀槽形花紋胎面模件的橫剖圖，各模件的厚 度為0.8咖，半徑r2都為2.4咖，而半徑rl則分別為1咖(圖7A )、 1.5咖(圖7B ) 、 3咖(圖7C )以及6咖(圖7D )。
圖8示明本發明的刀槽形花紋胎面模件的笫二實施形式；
圖9示明圖8中模件的橫剖圖。
具體實施例方式
下面所描述的乃是當前認為屬最佳的實施本發明的方式。這裡給 出的描述是用來闡明本發明的一般原理而不應視之為限制性的，本發 明的範圍可參看後附權利要求書作最恰當的決定。
圖1是用於充氣輪胎胎面的胎面元件10。正如內行人所熟知的， 此胎面元件IO是由至少一個紋槽12形成，紋槽12或是沿周邊延伸的 或是沿側面延伸的紋槽。要是胎面元件IO只是由周邊延伸的紋槽確定， 則這種胎面元件將是一種胎面肋。要是胎面元件IO是由至少三個側面 上的紋槽形成，則將此種胎面元件IO視作為一種胎面塊。胎面元件IO 可以位於胎面上的任何位置，即沿著胎面肩、沿著中心線或某個中間 位置。形成胎面元件的紋槽12的深度確定出胎面的抗滑深度Dt。如果 存在著不同深度的紋槽，則最大的紋槽深度便確定出胎面的抗滑深度。
位於胎面元件10之內的有至少一種刀槽形花紋14。刀槽形花紋圖 示為將胎面元件10分成兩部分；但胎面元件10可有許多刀槽形花紋 14。刀槽形花紋14可以是直的、弧形的或是在輪胎的側向或周邊方向 具有一般的傾角；刀槽形花紋14相對於胎面的精確定位則是在胎面設 計者的職權範圍之內。
刀槽形花紋14具有一徑向上外部16，後者的寬度dl的範圍可以 為約0.3咖~ 1.0咖，更好是約0.5 ~約0.8鵬。寬度dl最好是常數，但 這種徑向上的外刀槽形花紋部的寬度是可以變化的。刀槽形花紋14還 包括一徑向上的內部18,它具有的直徑d2大於dl，其範圍可為約1.0 ~ 10.0咖，更好是約2~約6咖，而最好約2~約4咖。jt匕徑向上內刀槽 形花紋部18的寬度範圍上限，則受制於輪胎脫模和取出成形用刀槽形花紋胎面模件時不會損傷徑向上外刀槽形花紋部16的能力。
在本發明一最佳實施形式中，下面的關係式dl〈d2〈8xdl適用 於所述模件。更好是d2〉2xdl。尤為最好是d2〉2.5xdl。例如dl可 以是0.8咖而d2可以是3鵬。
刀槽形花樣紋14可以由圖2所示的刀槽形花紋胎面模件20形成。 在模製輪胎胎面之際，模件20形成的刀槽形花紋具有與此模件構型對 應的輪廓。於是在下面的討論中，涉及此模件圖案與尺寸的內容也適 用於由此模件形成的刀槽形花紋14，同時也可作相同的表述。
模件20通常由金屬例如鋼形成。取決於其形狀，此模件可以直接 銑成、鑄成或是通過衝壓或模壓加工形成。模件20包括有第一部分22， 後者的深度dl的範圍為約0.3咖~約0.8咖，更好是約0.5~0.8咖。此 深度或即寬度dl最好是常數，但此徑向上的外刀槽形花紋部的寬度可 以變化。在第一實施形式中，此第一部分22是由具有一定長度、高度 h和厚度dl的平整板件24形成。如以下所描述的，此第一部分也可以 是弧形的或具有三維的突起部分，或是具有這些個形狀的組合形式。 模件20還包括第二部分30，後者通常位於板件24的一端，雖然這並 非必須如此。此第二部分30包括一放大的圓形橫剖面或者球形，或是 如本發明人將描述為的下降中的雨滴形。此第二部分30結合到第一部 分22上時沒有拐角或不連續處。最好，此第二部分是經一個過渡段32 與第一部分22結合，此過渡段確定出一種徑向的光滑過渡，這種過渡 的中心位於第二部分30之外。此過渡段可有一半徑rl，其範圍為約 0.5 ~約8咖，更好是約1 ~約3鵬。第二部分的半徑r2的範圍為約0.5 咖或較大，更一般的約為0.5咖~約5咖，而最好是約1.5咖~約2.5 咖。此過渡段半徑對第二部分半徑之比rl/r2的範圍為約0.1 ~約16， 更一般地約為0.3 ~約4。
圖5A ~ 5D示明上述過渡段與笫二部分的橫剖圖，其中上述模件具 有厚度約0.8咖和一約1.5鵬的球半徑r2。所述過渡段半徑rl是不等 的，如圖5A所示約1鵬、圖5B中為1.5咖，圖5C中為3.0咖而在圖 5D中為6咖。隨著過渡段半徑的加大，過渡段本身加長。圖6A—6D 示明一種刀槽形花紋胎面模件，其深度約0.5鵬，第二部分的半徑r2 約1.5咖；而過渡段半徑rl是不同的，在圖6A中所示為約1咖，圖 6B中為1.5咖，圖6C中為3.0咖而圖6D中為6咖。圖7A—7D中示
7明了大得多的球半徑，約2.4咖，模件的厚度約0.8咖。過渡段半徑rl 則是不同的，在圖7A中所示為約1咖，圖7B中為1.5咖，圖7C中為 3.0鵬而圖7D中為6咖。隨著過渡段半徑的加大，形成了一種更明顯 的細長過渡段，外觀類似下降中雨滴。
上述實施形式中的模件20也可以是沿著其長度L為直的、弧形的 或是彎成角度的。
圖8與9示明本發明的第二實施形式。模件60除以下差別外與上 述的相同。模件的第一部分70不都是光滑與平坦的。平面式的第一部 分包括多個突起72與下凹部分。突起74的頂部可以是平坦的或平面 式的。上述下凹部分可以延伸到突起74的相反方向中。或者，所述突 起的頂部可以是圓形的(未圖示)。這些突起可以排成一行或多行。 要是採用兩或多個徑向相鄰的行，則所述突起可以排成一行或交錯排 列而使這些突起的中心錯開。這些突起可以由平面段(未圖示)分隔 開或可以如圖所示分開得很近。各突起的形狀可以不同也可以取相同 形狀。
本發明並不局限於刀槽形花紋。紋槽形狀也可以取雨滴形。在其 胎面具有至少一個沿周邊延伸或沿側向延伸的主紋槽的輪胎面中，此 至少一個主紋槽的最大徑向深度確定出一抗滑胎面深度，此至少一個 主紋槽部分地形成至少一個胎面元件，此至少一個胎面元件中具有一 個刀槽形花紋。
為了闡釋本發明雖給出了某種代表性實施形式和有關細節，但應 認識到，內行人在不脫離本發明的精神與範圍的前提下是可以作出種 種變更與改型的。
權利要求
1. 輪胎胎面，其特徵在於此種胎面具有至少一個沿周邊或沿側向延伸的主紋槽，此至少一個主紋槽的最大徑向深度確定出一抗滑胎面深度，此至少一個主紋槽部分地形成至少一個胎面元件，此至少一個胎面元件中具有一種刀槽形花紋；其中此刀槽形花紋具有第一部分、第二徑向部分以及位於此第一部分與第二部分之間的過渡段，此過渡段具有弧形面且有一中心在刀槽形花紋之外的外半徑，其中此過渡段的半徑為約0.5mm～約8mm，而其中第二部分的半徑為約0.5mm～約5mm。
2. 權利要求1的輪胎胎面，其特徵在於所述笫一部分沿徑向位於該第二部分之外，而其中此第一部分具有小於第二部分寬度的恆定寬度。
3. 權利要求1的輪胎胎面，其特徵在於所述第一部分具有基本上為直的構型。
4. 權利要求1的輪胎胎面，其特徵在於上述沿徑向在外的部分具有三維構型，包括一列突起與下凹部分。
5. 用於模製輪胎的刀槽形花紋胎面模件，其特徵在於所述模件包括笫一部分與具有半徑r2的第二圓形部分以及位於此第一部分與第二部分之間的弧形過渡段，此過渡段具有一中心位於刀槽形花紋之外的外半徑rl，其中的rl/r2之比為約0.1咖至約16咖。
6. 權利要求5的刀槽形花紋胎面模件，其特徵在於所述比rl/r2的範圍約1 imn至約4皿。
7. 權利要求5的刀槽形花紋胎面模件，其特徵在於所述比rl/r2的範圍約1咖至約3咖，而更具體地是從約1.5咖至約2.5咖。
8. 權利要求5的刀槽形花紋胎面模件，其特徵在於所述第一部分具有帶突起和下凹部分的三維構型。
9. 輪胎胎面，其特徵在於此胎面具有至少一個沿周邊延伸或沿側向延伸的主紋槽，此至少一個主紋槽的最大徑向深度確定出一抗滑胎面深度，此至少一個主紋槽部分地形成至少一個胎面元件，此至少一個胎面元件中具有一種刀槽形花紋，其中此刀槽形花紋具有第一部分和半徑為r2的第二徑向部分以及位於此笫一部分與第二部分之間的過渡段，此過渡段具有弧形面且有一中心在刀槽形花紋之外的外半徑rl,其中的rl/r2之比為約0.1咖~約16咖。
全文摘要
本發明提供了一種輪胎胎面此種胎面具有至少一個沿周邊或沿側向延伸的主紋槽，此至少一個主紋槽的最大徑向深度確定出一抗滑胎面深度，此至少一個主紋槽部分地形成至少一個胎面元件，此至少一個胎面元件中具有一種刀槽形花紋，其中此刀槽形花紋具有第一部分、與半徑為r2的第二徑向部分以及位於此第一部分與第二部分之間的過渡段，此過渡段具有弧形面且有一中心在刀槽形花紋之外的外半徑r1，其中此比r1/r2的範圍約0.1mm至約16mm。本發明還包括用於模製輪胎的刀槽形花紋胎面模件，所述模件包括第一部分與具有半徑r2的第二圓形部分以及位於此第一部分與第二部分之間的弧形過渡段，此過渡段具有一中心位於刀槽形花紋之外的外半徑r1，其中的r1/r2之比為約0.3mm至約4mm。
文檔編號B60C11/03GK101462470SQ20081018538
公開日2009年6月24日 申請日期2008年12月22日 優先權日2007年12月20日
發明者D·朔伊倫 申請人:固特異輪胎和橡膠公司