具有扩展沟槽的轮胎胎面的制造方法与工艺

本申请旨在具有胎面中的扩展沟槽的轮胎。更具体地，本申请旨在具有胎面中的扩展肩部和主沟槽的轮胎。

背景技术：
随着轮胎磨损，其周向胎面的径向厚度减小。此外，例如沟槽、肋、和刀槽花纹(sipes)的胎面元件的径向厚度减小。例如，一系列横向沟槽可以在轮胎是新的时与第一肩部和第二肩部连通，但是在轮胎磨损时不与第一肩部和第二肩部连通，原因是横向沟槽中至少一个的深度比剩余横向沟槽的深度小。

技术实现要素：
一种具有胎面的轮胎，该胎面包括两个肩部肋和至少一个主肋，其中两个肩部肋和至少一个主肋形成至少两个肩部沟槽。两个肩部沟槽均具有多个内侧壁和多个外侧壁，所述多个内侧壁和多个外侧壁均在从肩部沟槽的基部到肩部肋表面以基本恒定的角度布置。此外，多个内侧壁包括从肩部沟槽的基部到主肋表面以第一角度布置的第一组壁以及从肩部沟槽的基部到主肋表面以第二角度布置的第二组壁。附图说明在附图中，示出了结构，该结构与下文提供的详细描述一起对具有发展沟槽的轮胎胎面的示例性实施例进行描述。本领域普通技术人员将领会，单个部件可以被设计成多个部件或者多个部件可以被设计成单个部件。此外，在附图和随后的描述中，相似的部件在全部附图和书面描述中分别被标示有相同的附图标记。附图并非按比例绘制并且已夸大了某些部件的比例以便于图示。图1示出了轮胎的一个实施例的透视图。图2是图1中所示的轮胎的局部平面图。图3a-c示出了图1-2中所示的轮胎的胎面部分的局部平面图。图4示出了图1中所示的轮胎的胎面的一部段的局部平面图。图5是沿图4中所示的线5-5的沟槽的横截面。图6是沿图4中所示的线6-6的沟槽的横截面。图7是沿图4中所示的线7-7的沟槽的横截面。图8是沿图4中所示的线8-8的沟槽的横截面。图9示出了当胎面是新的时图1中所示的轮胎的胎面部分的轮胎表面的局部平面图。图10示出了当胎面具有50%磨损时图1中所示的轮胎的胎面部分的轮胎表面的局部平面图。图11示出了当胎面具有80%磨损时图1中所示的轮胎的胎面部分的轮胎表面的局部平面图。图12示出了当胎面具有100%磨损时图1中所示的轮胎的胎面部分的轮胎表面的局部平面图。具体实施方式下文包括对本文中采用的选定术语的定义。定义包括落入术语范围内并且可用于实施的部件的各种例子和/或形式。所述例子不期望是限制性的。术语的单数和复数形式都可以属于定义范围内。“轴向”或“轴向地”指的是与轮胎的旋转轴线平行的方向。“花纹块”指的是由多个狭槽和沟槽限定的分立的胎面元件。“周向”和“周向地”指的是沿与赤道平面平行的胎面表面的周边延伸的直线或方向，所述赤道平面与轮胎的轴向方向垂直。“赤道平面”指的是与轮胎的旋转轴线垂直并且通过轮胎胎面的中心的平面。“沟槽”指的是以直线、弯曲或锯齿形式沿周向延伸的轮胎胎面中的细长空隙区域。“横向”或“横向地”指的是从轮胎的一个侧壁延伸到另一侧壁的沿轮胎胎面的方向。“径向”或“径向地”指的是与轮胎的旋转轴线垂直的方向。“肋”或“多个肋”限定了由胎面的至少一个周向沟槽和第二宽沟槽或横向边缘限定在胎面上的周向地延伸的橡胶条或多个橡胶条。“侧壁”指的是胎面与胎圈之间的轮胎部分。如本文中所使用的，“刀槽花纹”指的是可以横向地、周向地、或相对于轮胎的周向方向以锐角延伸的形成在胎面表面中的狭缝。刀槽花纹的深度能够达到形成在轮胎中的沟槽或狭槽的最大深度的100%。如本文中所使用的，“狭槽”指的是横向地、相对于轮胎的周向方向以锐角、或以锯齿方式延伸的轮胎胎面中的细长空隙。“胎面”指的是在正常负载（normalload）条件下与道路相接触的轮胎部分。在本申请中，方向也是参照轮胎的旋转轴线陈述的。术语“向上”和“向上地”指的是朝向轮胎胎面的大体方向，而“向下”和“向下地”指的是朝向轮胎旋转轴线的大体方向。因此，当结合元件使用如“上部”和“下部”的相对方向术语时，“上部”元件与胎面的间隔比“下部”元件更近。此外，当结合元件使用“上方”或“下方”的相对方向术语时，位于另一个元件“上方”的元件比该另一个元件更靠近胎面。术语“向内”和“向内地”指的是朝向轮胎赤道平面的大体方向，而“向外”和“向外地”指的是远离轮胎的赤道平面并且朝向轮胎侧壁的大体方向。因此，当结合元件使用如“内部”和“外部”的相对方向术语时，“内部”元件与轮胎的赤道平面的间隔比“外部”元件更近。在下文所讨论的图示实施例中，具有胎面的轮胎围绕其赤道平面具有两倍的旋转对称性。因此，为了简洁起见，尽管详细地描述了胎面的左半球，但是应当理解，围绕与赤道平面平行的平面旋转180度之后，右半球展现出相同的元件。在备选实施例中（未示出），轮胎可以围绕其赤道平面具有反射对称。在其它的备选实施例中（未示出），轮胎可以具有其它的反射对称、旋转对称、或平移对称或者其可以是不对称的。图1和图2分别示出了轮胎100的透视图和局部平面图，轮胎100具有周向地延伸的胎面102、侧壁104、和胎圈部分106。胎面102部分地由围绕轮胎100周向地延伸的第一肩部沟槽108a和第二肩部沟槽108b以及第一主沟槽110a和第二主沟槽110b限定，由此将胎面102分为多个轴向地间隔开的肋。在另一个实施例中（未示出），胎面包括多于两个的主沟槽。在备选实施例中（未示出），胎面能够包括n个周向沟槽以及n+1个周向肋，其中n大于等于1。在另一个实施例中（未示出），胎圈不包括相对于赤道平面位于中心处的中心肋。多个轴向地间隔开的肋包括第一肩部肋112a和第二肩部肋112b、第一中间肋114a和第二中间肋114c、以及中心肋114b。中心肋114b相对于轮胎100的赤道平面（未示出）以及肩部肋112a、112b处于中心处。第一中间肋114a和第二中间肋114c分别定位在中心肋114b与第一肩部肋112a和第二肩部肋112b之间。在另一个实施例中（未示出），胎面包括多于两个的中间肋。图3a示出了轮胎100的胎面102的一部分的局部平面图，从而进一步示出了第一肩部肋112a的特征。肩部肋112a包括第一肋部116、周向地延伸的狭窄沟槽118、和第二肋部120。第一肋部116包括弯曲横向沟槽122，该弯曲横向沟槽122将第一肋部116分为周向地间隔开的花纹块124。弯曲横向沟槽122跨过花纹块124的横向宽度从周向地延伸的狭窄沟槽118延伸并且进入第一肋部沟槽129中，所述第一肋部沟槽129周向且横向地延伸至轮胎100的外侧。第一肋部116的花纹块124包括多个边缘和连接至狭槽132的部分横向沟槽130，从而部分地将交替的花纹块124分为上部124a和下部124b。在剩余花纹块中，狭槽132与第一肋部沟槽129连通，从而将剩余花纹块完全分为上部124a和下部124b。刀槽花纹134在狭窄沟槽118与狭槽132之间沿部分沟槽130的底部表面轴向地延伸。狭槽132包括第一部132a、第二部132b、和第三部132c，该第三部132c更靠近胎面102的横向边缘地延伸。第一部132a、第二部132b、和第三部132c深度有所变化。第一肋部沟槽129为每隔一个花纹块124形成完整的周向边界并且连接两个弯曲横向沟槽122。剩余花纹块124具有由第一肋部沟槽129的一部分形成的部分周向边界。在图示实施例中，第二肋部120包括成角度横向狭槽126，该成角度横向狭槽126在周向地延伸的狭窄沟槽118与第一肩部沟槽108a之间延伸，由此将第二肋部120分为周向地间隔开的花纹块128。花纹块128包括多个第一周向壁150和部分横向沟槽144。狭槽126具有从周向地延伸的狭窄沟槽118延伸的第一部126a、第二部126b、和延伸至第一肩部沟槽108a中的第三部126c。第一部126a、第二部126b、和第三部126c在深度上有所变化。弯曲横向沟槽122的宽度比成角度横向狭槽126大，并且弯曲横向沟槽122和成角度横向狭槽126相对于横向轴线（未示出）成锐角。尽管图3a示出了由上文所描述的花纹块形成的特定的直的和弯曲的沟槽和狭槽以及肋，但是应当理解，可以采用直的、弯曲的、锯齿的、或波状的沟槽、狭槽以及任何宽度的刀槽花纹和具有或不具有花纹块的任何类型的肋的任意组合。图3b是轮胎100的胎面102的一部分的局部平面图，其中进一步示出了第二中间肋114c的特征。第二中间肋114c包括弯曲横向沟槽154，该弯曲横向沟槽154将第二中间肋114c分为周向地间隔开的花纹块156，而该周向地间隔开的花纹块156具有延伸至第二主沟槽110b中的锥形表面157。花纹块156还包括部分横向沟槽158，该部分横向沟槽158将每个花纹块156都分为第一部156a和第二部156b。花纹块156还包括刀槽花纹163、第一周向壁164、第二周向壁166、和第三周向壁168，该第三周向壁168具有前缘170和后缘172。在另一个实施例中（未示出），中间肋114c的花纹块156包括多于或少于三个的周向壁。弯曲横向沟槽154包括从第二肩部沟槽108b延伸的第一部154a、第二部154b、第三部154c、和延伸至第二主沟槽110b中的第四部154d。第一部154a、第二部154b、第三部154c、和第四部154d在深度上有所变化。部分横向沟槽158包括从第二肩部沟槽108b延伸的第一部158a、第二部158b、第三部158c、和朝向花纹块156的上部表面沿径向逐渐变细的第四部158d。第一部158a、第二部158b、第三部158c、和第四部158d在深度上有所变化。第二中间肋114c中的刀槽花纹163跨越花纹块156的各个部分并且包括第一部163a、第二部163b、和第三部163c。第一部163a、第二部163b、和第三部163c在深度上有所变化。在图示实施例中，每个花纹块156都包括四个刀槽花纹163。在另一个实施例中（未示出），花纹块156包括少于或多于四个的刀槽花纹。在又一个实施例中（未示出），刀槽花纹163包括与图3b中所示的数量不同的部。尽管图3b示出了由上文所描述的花纹块形成的特定的直的和弯曲的沟槽和狭槽以及肋，但是应当理解，可以采用直的、弯曲的、锯齿的、或波状的沟槽、狭槽、和任何宽度的刀槽花纹以及具有或不具有花纹块的任何类型的肋的任意组合。图3c是轮胎100的胎面102的一部分的局部平面图，其中进一步示出了中心肋114b的特征。中心肋114b包括第一成角度横向沟槽174和第二成角度横向沟槽176，该第一成角度横向沟槽174和第二成角度横向沟槽176将中心肋114b分为具有多个刀槽花纹180的周向地间隔开的花纹块178。除了沿相反方向取向之外，第一成角度横向沟槽174和第二成角度横向沟槽176是类似的。第一成角度横向沟槽174朝向中心肋114b的第一周向边缘186是狭窄的并且在中心肋114b的第二周向边缘188处较宽。第二成角度横向沟槽176在中心肋114b的第一周向边缘186处较宽并且朝向中心肋114b的第二周向边缘188是狭窄的。中心肋114b还包括第一周向壁190和第二周向壁192。第一周向壁190从两个花纹块178的第二周向边缘188向下延伸至第一主沟槽110a的底部表面并且与第二成角度横向沟槽176相交。第二周向壁192从两个花纹块178的第一周向边缘186向下延伸至第二主沟槽110b的底部并且由第一成角度横向沟槽174分割。在另一个实施例中（未示出），中心肋包括多于两个周向壁，所述周向壁相对于与赤道平面平行的平面具有多于两个的角度。第一成角度横向沟槽174包括从第二主沟槽110b延伸的第一部174a、锥形第二部174b、锥形第三部174c、和延伸至第一主沟槽110a的第四部174d。第一部174a和锥形第二部174b的径向深度小于锥形第三部174c和第四部174d的径向深度。此外，第二成角度横向沟槽176包括从第一主沟槽110延伸的第一部176a、锥形第二部176b、锥形第三部176c、和延伸至主沟槽110b的第四部176d。第一部176a和锥形第二部176b的径向深度小于锥形第三部176c和第四部176d的径向深度。在另一个实施例中（未示出），成角度横向沟槽具有小于或大于四个的多个部。在图示实施例中，每个花纹块178都包括两个刀槽花纹180，这两个刀槽花纹180与第一成角度横向沟槽174和第二成角度横向沟槽176连通。刀槽花纹180均包括第一部180a、第二部180b、第三部180c、和第四部180d。第一部180a、第二部180b、第三部180c、和第四部180d在深度上有所变化。在另一个实施例中（未示出），每个花纹块178都包括数量与图3c中所示的不同的多个刀槽花纹。在又一个实施例中（未示出），每个花纹块178都包括数量与图3c中所示的不同的多个刀槽花纹部分。尽管图3c示出了由上文所描述的花纹块形成的特定的直的和弯曲的沟槽和狭槽以及肋，但是应当理解，可以采用直的、弯曲的、锯齿的、或波状的沟槽、狭槽、和任何宽度的刀槽花纹以及具有或不具有花纹块的任何类型的肋的任意组合。图4示出了轮胎100的胎面102的一部分。包括多个内侧肩部沟槽壁和多个外侧肩部沟槽壁的第一肩部沟槽108a由第一肩部肋112a和第一中间肋114a限定。具体而言，第一肩部沟槽108a在向外侧面上由第一肩部肋112a的多个第一周向壁150限定，并且在向内侧面上由第一中间肋114a的多个第一周向壁164和多个第二周向壁166限定。应当理解，肩部沟槽108b（未示出）与肩部沟槽108a基本相同。图5是沿图4中所示的线5-5的肩部沟槽108a的横截面。第一肩部肋112a的第一周向壁150以相对于与赤道平面平行的平面的第一α角度α1在第一边缘150a与第二部150b之间线性延伸至肩部...