具有减小的底胎面厚度的轮胎胎面的制作方法
【专利摘要】本发明包括一种轮胎胎面、和轮胎、以及形成具有轮胎胎面的轮胎的方法。该轮胎胎面的特定实施例包括：胎面厚度，该胎面厚度由顶部侧面和底部侧面以及相对的侧向侧面限定边界；以及凹槽，该凹槽从胎面顶部侧面延伸至胎面厚度中并且在凹槽底部处终止于胎面的厚度内，该凹槽具有由一对相对侧面限定的宽度并且凹槽底部与胎面的底部侧面间隔开底胎面厚度。这种轮胎胎面还包括多个加强构件，该多个加强构件形成突出部，突出部从凹槽底部并且从一对相对凹槽侧面中的至少一个侧面延伸至凹槽中，所述多个加强构件沿凹槽的长度布置。
【专利说明】具有减小的底胎面厚度的轮胎胎面
[0001]本申请要求2012年3月30日提交美国专利局的美国临时专利申请N0.61/618，267的优先权以及权益，该专利申请通过引用结合到本文中。
【技术领域】
[0002]本发明总体涉及用于翻新轮胎的胎面，并且更具体地，涉及用于施加于轮胎胎体的预固化胎面。
【背景技术】
[0003]预固化胎面被设计成包括位于凹槽下方的底胎面，以向预固化胎面提供足够的强度和完整性用于翻新操作期间的正确处理、用于放置于被翻新胎面的轮胎胎体上的稳定性、并且以在翻新轮胎被放入封装且固化时保持所设计的凹槽宽度。此外，该底胎面通常具有至少最小厚度，以保证胎面不在被处理时或者胎面的底部侧面在准备用于粘结至轮胎胎体的过程中被磨损时裂开或撕裂。预固化轮胎的底胎面变为新翻新轮胎的总体底胎面的一部分，并且总体而言，从被翻新的轮胎去除等量的原始底胎面以容纳预固化胎面的新的底胎面厚度从在最终轮胎中保持期望的总体底胎面厚度。
[0004]为了减小新的预固化胎面的厚度和重量，从而由于在翻新过程期间从已使用的轮胎去除的胎面较少而减少浪费，在通过增加凹槽底部本身的强度和硬度来保持胎面稳定性和硬度的同时减少预固化胎面的底胎面将是有利的。预固化胎面上较薄的底胎面将允许更多的原始底胎面被保持在所翻新的轮胎上。净结果将是具有与以前相同的滑行深度和底胎面厚度、但是所消耗的新的橡胶显著减少的翻新轮胎。此外，具有减小的底胎面的胎面将能够更好地容纳在施加新的预固化胎面之前从其去除不充足量的底胎面的已使用的轮胎。否贝U，翻新轮胎的有效或净底胎面厚度可能比期望厚，这可能降低轮胎性能。
[0005]此外，在轮胎操作期间，存在裂纹可能形成并且沿凹槽底部(例如凹槽侧面与凹槽底部相交的位置处)扩展的可能性。这至少部分地由于轮胎胎面在轮胎操作期间重复地旋转通过轮胎印迹时的轮胎周期偏转而产生。更硬的凹槽底部能够用于防止这些裂纹形成。
【发明内容】
[0006]本发明包括一种轮胎胎面、和轮胎、以及形成具有轮胎胎面的轮胎的方法。该轮胎胎面的特定实施例包括:胎面厚度，该胎面厚度由顶部侧面和底部侧面以及相对的侧向侧面限定边界；以及凹槽，该凹槽从胎面顶部侧面延伸至胎面厚度中并且在凹槽底部处终止于胎面的厚度内，该凹槽具有由一对相对侧面限定的宽度并且凹槽底部与胎面的底部侧面间隔开底胎面厚度。这种轮胎胎面还包括多个加强构件，所述多个加强构件形成突出部，所述突出部从凹槽底部并且从一对相对凹槽侧面中的至少一个侧面延伸至凹槽中，所述多个加强构件沿凹槽的长度布置。
[0007]本发明的进一步的实施例包括一种形成轮胎的方法，该方法包括将轮胎胎面施加于轮胎胎体的步骤。这种方法还包括如下步骤，即，形成或模制轮胎胎面以包括:胎面厚度，该胎面厚度由顶部侧面和底部侧面以及相对的侧向侧面限定边界；以及凹槽，该凹槽从胎面顶部侧面延伸至胎面厚度中并且在凹槽底部处终止于胎面的厚度内，该凹槽具有由一对相对侧面限定的宽度并且凹槽底部与胎面的底部侧面间隔开底胎面厚度。胎面被形成或模制成还包括多个加强构件,所述多个加强构件形成突出部,所述突出部从凹槽底部并且从一对相对凹槽侧面中的至少一个侧面延伸至凹槽中，所述多个加强构件沿凹槽的长度布置。
[0008]通过下文对如附图中所示的本发明的特定实施例的详细描述，本发明的上述和其它的目的、特征以及优点将显而易见，在附图中，相似的附图标记代表本发明的相似部件。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是跨过翻新轮胎侧向地截取的侧横截面图，该翻新轮胎包括位于轮胎胎体顶部上的胎面，该胎面包括在顶部侧面与底胎面之间延伸的侧向和纵向凹槽，该底胎面具有在该底胎面上形成图案的多个突出部。
[0010]图2是跨过图1中所示的翻新轮胎纵向地截取的前横截面图，该翻新轮胎包括布置于轮胎胎体的顶部上的胎面，该胎面具有延伸跨过轮胎宽度的侧向凹槽。
[0011]图3是与轮胎胎体分开并且沿图2中的线3-3截取的胎面的前剖视横截面图。
[0012]图4是图1-3中所示的胎面的顶剖视图并且示出了从胎面延伸至底胎面的侧向和纵向凹槽以及从底胎面延伸至胎面中的突出部。
[0013]图5是底胎面的第一实施例的俯视图，该底胎面具有形成排石部结构的多个突出加强构件。
[0014]图6是具有多个突出加强构件的底胎面的第二实施例的俯视图。
[0015]图7是具有多个突出加强构件的底胎面的第三实施例的俯视图。
[0016]图8是根据本发明的特定实施例的备选的胎面的俯视图，该胎面具有沿凹槽底部的长度布置并且以交错布置从凹槽的相对侧面延伸的加强构件。
[0017]图9是沿图8中的线9-9的胎面的前剖视图，其中示出了从凹槽底部并且从凹槽的相对侧面突出的锥形加强构件。
【具体实施方式】
[0018]本发明的特定实施例提供轮胎胎面、结合这种胎面的轮胎、以及用于形成轮胎的方法。该轮胎胎面可以包括模制的新的轮胎胎面，胎面在施加于轮胎胎体之前被模制(例如以形成翻新轮胎)或者在新的轮胎形成期间与轮胎一起模制。本发明包括增加加强构件(也可以被称为强化构件)，所述加强构件包括从布置于胎面内的凹槽的底部延伸至凹槽中的突出部。通过沿凹槽底部增加加强构件，胎面至少局部地在凹槽的区域中更加刚性或者更强健。这在不显著降低胎面刚度，包括接近凹槽底部的胎面部分的同时允许凹槽下方的胎面(被称为底胎面)的厚度减小。通过减小底胎面，较高百分比的胎面被保持在底胎面之上以用于在胎面的正常磨损寿命期间使用。通过保持胎面的刚度，正确处理胎面得以保持而不存在撕裂的风险。通过沿凹槽底部提供加强构件，可以在轮胎操作期间避免或者显著减少沿凹槽底部的裂纹形成和/或扩展。此外，通过沿凹槽底部布置强化构件，在固化操作期间大体避免或者至少显著减少了减小厚度的底胎面的任何顶起或隆起(相对不包括加强构件的减小厚度的底胎面)，其中否则粘结层(在图1中被示为元件22)将向上推动底胎面进入凹槽(在图1中被示为元件16)的深度中。
[0019]这种形成翻新轮胎的方法的特定实施例包括将轮胎胎面施加于轮胎胎体的步骤。轮胎胎体大体包括一对胎圈、一对侧壁、主体帘布层、以及如果轮胎是子午线轮胎的话带束包装(否则，如果不包括带束包装，轮胎是斜交帘布层轮胎)。主体帘布层和带束包装大体包括含有增强股的橡胶帘布层。当翻新轮胎时，提供已使用的轮胎胎体，该已使用的轮胎胎体大体包括已将旧的胎面的至少一部分去除使得新的胎面可以附接至轮胎胎体以形成翻新轮胎的固化轮胎。通常，通过执行打磨或磨蚀操作来将旧的胎面的至少一部分去除至期望深度。旧的胎面可以被完全或部分地去除。当形成新的轮胎时，代替翻新轮胎，提供新的轮胎胎体，其中这种轮胎胎体大体未固化。
[0020]当将胎面施加于轮胎时，可以采用粘结材料来将胎面附接至轮胎胎体或者改进胎面与轮胎胎体的附接。例如，粘结橡胶(包括天然橡胶或合成橡胶)可以布置于胎面与轮胎胎体之间。通过进一步的例子，包括粘合剂的粘结材料可以布置于胎面与轮胎胎体之间。在这种情况下，方法还包括在所述轮胎胎体与所述底部侧面之间提供粘结剂的步骤。
[0021]这种方法的特定实施例包括形成轮胎胎面的步骤，以包括由顶部侧面(也被称为胎面的地面接合侧面，被构造成与车辆操作期间轮胎在其上操作的表面相接合)和底部侧面(被构造成用于附接至轮胎胎体)以及相对侧向侧面限定边界的胎面厚度以及凹槽，该凹槽从胎面顶部侧面延伸至胎面厚度中并且在凹槽底部处终止于胎面的厚度内，该凹槽具有由一对相对侧面限定的宽度并且凹槽底部与胎面的底部侧面间隔开底胎面厚度。应当理解，凹槽可以包括具有凹槽底部的任何类型的凹槽，其中凹槽的特性在于具有可以用于任何期望的轮胎胎面的任何期望的尺寸、形状和几何结构。胎面形成为还包括多个加强构件，所述多个加强构件形成突出部，突出部从凹槽底部并且从一对相对凹槽侧面的至少一个侧面延伸至凹槽中，所述多个加强构件沿凹槽的长度布置。例如，当翻新轮胎时，胎面可以根据任何已知的翻新的方法和操作被模制和固化，所述任何已知的翻新的方法和操作包括在将胎面施加于轮胎胎体之前模制和固化轮胎以提供预固化轮胎胎面。通过进一步的例子，当轮胎被形成为新的轮胎时，胎面可以根据任何已知的形成新的轮胎的方法或操作被模制和固化，所述任何已知的形成新的轮胎的方法或操作包括在附接至轮胎胎体的同时模制和固化胎面。
[0022]加强构件可以布置于任何一个或多个凹槽中，其中这种一个或多个凹槽可以包括纵向和/或侧向凹槽。加强构件还可以部分或完全地延伸跨过凹槽宽度、并且沿任何路径或方向。在特定实施例中，例如，加强构件中的每一个都从凹槽的一个或两个侧面延伸。此夕卜，加强构件可以形成任何期望的形状。最终，延伸部的尺寸、形状、和方向可以在沿任何凹槽的长度或者位于轮胎胎面内不同的凹槽之间的任何多个加强构件之间发生变化。加强构件增加胎面的刚度，使得布置于凹槽下方，即，布置于凹槽与胎面的底部侧面之间的胎面的厚度(被称为底胎面)可以具有减小的厚度。通过提供减小厚度的底胎面，较高百分比的胎面厚度布置于凹槽底部的底部处或该底部之上，将较高百分比的胎面放置在胎面的可用部分内。总体胎面厚度还可能随着底胎面厚度的减小而收缩。在提供减小的底胎面的过程中，来自普通底胎面厚度的任何减小都是可能的。例如，在特定的示例性实施例中，底胎面可以减小至具有小于5毫米(mm)、小于4_、为或等于3.5至3_的厚度。当然能够构想其它减小。然而，还应当理解，加强构件可以用于任何胎面，无论其特性是否在于具有减小的厚度、普通厚度、或者甚至增大厚度的胎面或者特征为具有减小的厚度、普通厚度、或者增大厚度的底胎面，原因是应当理解，加强构件能够用于任何这种胎面以例如提供额外的强度并且/或者减少或消除裂纹。
[0023]现在将结合与本申请一起提交的附图来更详细地描述上文所讨论的方法的特定实施例，举例说明与胎面的特定实施例相关的方法的性能。
[0024]参照图1，以侧向地跨过胎面延伸的横截面示出现有技术的胎面10。胎面10被示为具有顶部侧面12和底部侧面14(顶部侧面12和底部侧面14中的每一个都还可以分别被称为顶面和底面)以及在顶部侧面12与底部侧面14之间延伸的厚度T’。胎面还包括朝向底部侧面14从顶部侧面12延伸的多个凹槽16，例如纵向和侧向凹槽。在图示的附图中，纵向凹槽16lmg被示为从顶部侧面12朝向底部侧面14延伸。凹槽16与胎面底部侧面14偏移距离T’ 18终止于凹槽底部17b，以限定具有厚度T’ 18的底胎面。典型地，现有技术的底胎面厚度T’ 18等于大约2.5-4.5mm。凹槽16还具有由相对侧面17a限定的宽度。滑行深度D16由顶部侧面12与底部侧面14之间的厚度T’和底胎面18的厚度T’ 18的差值限定。滑行深度D16是被容纳在预固化胎面内的可用胎面10的厚度，S卩，被设计成能够用于在车辆操作期间磨损的厚度。胎面10还在相对侧向侧面19之间延伸，所述相对侧向侧面19可以与轮胎胎体20同延。胎面10直接地或者通过使用布置于胎面与轮胎胎体之间的粘结材料22 (例如粘结橡胶或粘合剂的层)在底端部14处粘结至轮胎胎体20。
[0025]参照图2-4，示出了本发明的示例性实施例。具体而言，示例性胎面10被示为具有顶部侧面(或顶面)12和底部侧面(或底面)14以及在顶部侧面12与底部侧面14之间延伸的厚度T。显示大体示为16的多个凹槽，所述多个凹槽包括从顶部侧面12朝向底部侦愐14延伸至胎面厚度中的侧向凹槽16lat和纵向凹槽16lmg。纵向凹槽16lmg和侧向凹槽16lat被示为沿线性路径纵向地延伸(即，沿长度方向)，但是应当理解，每一个凹槽都可以沿任何期望的路径在长度方向上延伸，所述任何期望的路径包括任何曲线路径或非线性路径。如图3-4中最佳示出，在特定实施例中，纵向凹槽161(^沿线性路径延伸，而侧向凹槽16lat沿非线性路径延伸。此外，侧向凹槽和纵向凹槽可以沿连续或非连续路径延伸。凹槽16可以相对于胎面底部侧面14偏移距离T18终止于凹槽底部17b，以限定具有厚度T18的底胎面。底胎面厚度T18比图1的现有技术胎面的底胎面厚度薄，原因是增加了沿凹槽底部17b布置的加强构件24以例如在处理、运输胎面以及将胎面施加于轮胎胎体时提供足够的硬度和强度从而改进对胎面的处理、保持胎面的尺寸稳定性、并且防止翻新过程期间撕裂胎面。例如，在特定实施例中，通过增加如本文中所描述的加强构件24，底胎面厚度T18从I至3mm减小至大约1.5mm或更小,这至少等于相对于典型的2.5至4.5mm的底胎面厚度的底胎面厚度的40至67%的减小。在其它实施例中，底胎面厚度T18减小至大约1.0mm或更小，这至少等于相对于典型的底胎面厚度的底胎面厚度的60 %至78 %的减小。在这些涉及卡车轮胎的示例性实施例中，典型的总体胎面厚度T是大体12至30mm。因此，现有技术的底胎面典型地消耗30mm厚胎面的8%至15%以及12mm厚胎面的21 %至38%。然而，当减小底胎面厚度时，底胎面可以消耗胎面厚度的8%以下。例如，当将底胎面厚度从2.5mm减小至1.5mm时，由此12mm厚胎面变为Ilmm厚胎面，减小的底胎面消耗不超过较薄的胎面的14% (即，14%或更小)。此外，当将底胎面厚度从2.5mm减小至1.0mm，并且12mm厚胎面变为10.5mm厚胎面时，减小的底胎面消耗不超过较薄的胎面的10% ( S卩，10%或更小)。对30mm厚胎面进行相同的底胎面减小的类似计算，减小的底胎面消耗不超过较薄的胎面的5% (即，5%或更小)(当将底胎面厚度减小至1.5mm时)以及较薄的胎面的4% (即，4%或更小)(当将底胎面厚度减小至1.0mm时)。
[0026]继续参照图2-4，加强构件24包括突出部，所述突出部从凹槽底部17b向上或向外地延伸至相应的凹槽16中距离T24。距离T24也被称为加强构件24的厚度。加强构件24还具有宽度W24。在图示的特定实施例中，加强构件24延伸跨过每一个凹槽的整个宽度W16,所述整个宽度在凹槽底部并且从每一个侧面17a测量。在其它实施例中，加强构件24可以在相对的侧面17a之间完全或部分地延伸并且延伸跨过凹槽宽度W16。应当理解，加强构件24足够地具有尺寸、定向、并且间隔成在翻新过程期间提供抵抗撕裂并且改进胎面稳定性的足够弹性和强健的胎面。加强构件还提供有效的滑行深度D16,该滑行深度D16比现有技术中所提供的胎面更接近总体胎面高度T。例如，当采用加强构件时，底胎面厚度T18小于2mm,并且在特定实施例中等于1.5mm或更小、或者Imm或更小。在这种情况下,在特定实施例中，加强构件24具有4_或更小的厚度T24，该厚度T24小于在轮胎退出服务时通常所保持的凹槽深度。宽度W24和频率必须足以向凹槽给出充分刚度。除了加强胎面，加强构件还可以作为用于确定剩余的可用胎面的量的耐磨杆操作。例如，加强构件的高度可以被预先选择成在胎面的期望厚度在胎面的正常寿命中保持时变为暴露于胎面的顶部表面。此外，加强构件可以作为排石部操作，以有助于从凹槽排出任何不期望的材料(例如石块或其它异物)，或者作为噪声抑制器操作以用于减少轮胎操作期间胎面的噪声产生。当作为噪声抑制器操作时，延伸至少一半通过凹槽的深度或高度并且/或者至少一半跨过凹槽宽度。在特定实施例中，当作为噪声抑制器操作时，加强构件基本延伸凹槽的整个深度或高度并且/或者基本跨过凹槽宽度。然而，应当理解，任何现有技术的耐磨杆、排石部、和噪声抑制器都并不在足够的频率下被构造或布置成作为本文中所描述的加强构件操作，并且未被教导成与薄底胎面轮胎胎面使用以解决可能在翻新操作期间出现的本文中所描述的问题。因此，尽管加强构件可以被构造成作为耐磨杆、排石部、和/或噪声抑制器操作，但是加强构件可以或可以不这样操作并且可以除了为了其期望目的而分别提供的其它的耐磨杆、排石部、和/或噪声抑制器之外被布置在凹槽内。
[0027]特别参照图3-4，根据特定实施例更详细地示出加强构件。具体而言，加强构件24被示为沿凹槽底部17b间隔开、延伸跨过凹槽的整个宽度并且从每一个侧面17a延伸。加强构件24被示为沿凹槽底部17b间隔开距离S24,使得加强构件分开距离Λ 24。间距S24可以包括足以根据期望提供加强或硬化特性以用于特定胎面设计和使用的任何期望的间距。例如，在特定实施例中，间距S24等于1mm或更小，但是可以为此以及本文中所讨论或构想的任何其它的实施例采用较大的间距(例如，当采用具有较大的宽度W24的加强构件时)。还能够说加强构件至少沿每一个胎面元件以阵列布置。因此，间距可以是沿凹槽的长度恒定的，或者能够根据需要发生变化。然而，间距足以为底胎面厚度减小提供期望的刚度。关于相邻的加强构件24之间的分离距离A24，应当理解，这种距离可以是任何期望的距离。还应当理解，在某些实施例中，分离距离A24可以等于零。
[0028]在特定实施例中，可以通过比较在不存在任何加强构件的情况下每一个凹槽所限定的空隙与加强构件在凹槽内所消耗的体积的量来量化加强构件的布置。该体积的比较通常被称为空隙体积比。例如，在特定实施例中，对于凹槽的长度而言，凹槽底部与最高的加强构件(加强构件的高度等于距离T24，示于图1和9中)的顶部之间的凹槽的体积的至少25%由加强构件填充。换句话说，最高的加强构件之下所测量的加强构件体积与总体凹槽空隙的比为1:3。在其它实施例中，凹槽底部与最高的加强构件的顶部之间的凹槽的体积的至少20%和至少40%由加强构件填充。
[0029]继续参照图3-4，加强构件24被示为包括矩形立方体。这样一来，每一个加强构件24的侧面都大体与凹槽底部正交地延伸，但是可以成锥形或倾斜，使得加强构件的侧面与底部凹槽以90度之外的角度相交。锥形布置可以减少在凹槽底部处沿加强构件的侧面形成的应力集中。此外，加强构件与胎面的纵向中心线正交地侧向延伸。还能够说加强构件至少沿每一个胎面元件28或肋29以阵列布置。然而，应当理解，加强构件可以包括任何形状并且从凹槽侧面17a中的任何一个或两个侧面延伸、完全或部分地延伸跨过凹槽宽度、并且可以沿任何方向延伸跨过凹槽宽度W16。在特定的示例性实施例中，具有大约8mm的宽度间隔的多个加强构件24每1mm或更小(S24)布置，以沿凹槽长度形成加强构件的布置。
[0030]应当理解，加强构件可以沿凹槽的长度形成任何期望的形状和布置。参照图5-7，示出了多个凹槽16和加强构件24的布置。
[0031]在图5中所示的实施例中，加强构件24沿凹槽的长度以交错布置从相对侧面17a延伸至凹槽16中。每一个加强构件24都具有宽度W24,该宽度W24小于凹槽宽度W16。在特定实施例中，宽度W24大于如沿凹槽底部测量出的凹槽宽度W16的一半(1/2)、或者至少四分之三(3/4)(或者，换句话说，凹槽底部的宽度W16的至少1/2或3/4)——例如当凹槽宽度随着凹槽的深度发生变化时，例如附图中所示。在其它变型中，W24完全延伸跨过凹槽的宽度W16，例如图2-4中通过举例示出的。如能够通过该附图领会的，加强构件24形成具有倒圆终端的矩形立方体。此外，长度尺寸L24和间距S24使得存在布置于加强构件24之间的空间或空隙。在特定的示例性实施例中，具有大约8mm的宽度间隔的多个加强构件24每5mm或更小(S24)布置，以沿凹槽的长度形成加强构件的布置。
[0032]在图6中所示的实施例中，加强构件24以交错布置对角地延伸跨过凹槽宽度W16(即，沿与凹槽的长度不垂直的方向或者相对于凹槽的宽度方向偏置)。加强构件24还被示为连接以形成沿凹槽16的长度在长度方向上延伸的交错的加强构件的连续布置。在图示的实施例中，加强构件的连续布置的沿长度方向的延伸沿锯齿形路径延伸，但是应当理解，这种路径可以包括任何非线性或曲线路径。在图示的实施例中，加强构件24从两个相对的侧面17a对角地延伸跨过凹槽，但是加强构件可以仅从侧面17a中的一个延伸同时仍然沿连续的交错路径在长度方向上延伸。距离S24代表加强构件的连续布置的每一个加强构件的长度，原因是每一个这种构件的长度都延伸至相应的凹槽16的相对侧面17a并且从该相应的凹槽16的相对侧面17a延伸。加强构件的连续布置也能够被描述成具有在凹槽16的相对侧面17a之间延伸的交错段的连续加强构件。在其它变型中，包括任何形状的多个加强构件可以断开(即，间隔开)，同时保持相对于凹槽长度方向偏置。在特定的示例性实施例中，具有大约8mm的宽度间隔的多个加强构件24每1mm或更小(S24)布置，以沿凹槽长度形成加强构件的布置。
[0033]在图7中示出的进一步的实施例中，加强构件24被布置成形成沿凹槽16的长度在长度方向上延伸的加强构件的连续布置，由此连续布置形成纵横交错的加强构件的网络或网。例如，能够说图示的连续布置包括覆盖沿长度方向移位的第二交错锯齿形布置的图6的交错锯齿形布置，使得当参照凹槽的纵向中心线时第一锯齿形布置和第二锯齿形布置是彼此的镜像。图示的加强构件24的布置还能够被描述成包括互相连接以形成加强构件的连续布置的“X”形或钻石形加强构件。应当理解，任何形状的加强构件24都可以用于形成相交或纵横交错的加强构件的网络或网。此外，“X”形或钻石形加强构件24可以断开，由此这种加强构件可以分开并且间隔开，而非连接成连续布置。应当理解，图7的实施例是图6中所示的加强构件的连续布置的变型。在特定的示例性实施例中，具有大约8mm的宽度间隔的多个加强构件24被每1mm或更小(S24)布置，以沿凹槽的长度形成加强构件的布置。
[0034]又一个实施例示于图8和9中，由此加强构件24沿深度或厚度逐渐变细。此外，加强构件24沿凹槽的长度间隔开并且从相对凹槽侧面17a交错地延伸以形成交错的间隔开的布置并且凹槽16内的凹槽底部17b可以交错。在图8-9中所示的方面中，设计类似于图6中所示的方面，其中加强构件24和凹槽底部17b颠倒。在该布置中，加强构件24形成从交错侧壁17a延伸的四面体或锥体形状。加强构件被布置成使得凹槽底部17b在加强构件24之间的布置形成沿主要凹槽16的长度沿凹槽底部锯齿形旁路形成减小的凹槽26。该减小的凹槽26具有宽度W26,该宽度W26被示为恒定但是能够在其它变型中发生变化。能够说图5中的加强构件的布置也提供减小的凹槽26。在图8和9的实施例中，加强构件宽度W24大于凹槽宽度W16的一半(1/2)并且还可以至少等于凹槽宽度W16的四分之三(3/4)或者等于如沿凹槽底部测量出的这种凹槽宽度。该实施例是特别有利的，原因是其提供所需的硬度同时保持连续的完全深度凹槽底部。
[0035]特别参照图9，加强构件24被示为具有凹槽16的侧面17a之间的缓坡轮廓。根据所示的方面，加强构件24在侧壁17a处具有最大的厚度T24并且随着接近相对的侧面而逐渐变细至凹槽底部17b。如图8中所示，加强构件厚度T24还可以沿加强构件的长度L24逐渐变细，例如从四面体的顶点逐渐变细，由此每一个加强构件的厚度都沿凹槽的每一个长度方向减小。
[0036]上文所描述的布置提供轮胎胎面10，该轮胎胎面10具有限定胎面设计的凹槽16。凹槽16朝向胎面10的底部侧面14从顶部侧面12延伸并且包括锥形侧面17a和布置于凹槽的整个深度处的凹槽底部17b。一系列突出部24从底胎面18延伸至凹槽中，提供连接器的网，由此允许位于其它点处的薄底胎面18。在该布置中，滑行深度D16几乎等于胎面厚度T。沿凹槽底部17b布置的加强构件24在预固化胎面脱模期间、在胎面的底部侧面被磨蚀以用于改进粘合、并且处理胎面期间、在翻新过程期间向减小厚度的底胎面18提供稳定性、强度和硬度，这在翻新过程期间抵抗撕裂并且保持尺寸稳定性。此外，在任何新形成的轮胎中或者在任何翻新轮胎中，使用本文中所描述的胎面设计有助于在轮胎操作期间抵抗在凹槽内、并且尤其是在纵向凹槽中形成裂纹。这提高轮胎和胎面的耐久性。
[0037]已根据某些测试评价了加强构件的性能以确认加强构件的益处。具体而言，评价大体由图8和9代表的胎面的性能，具有大体在图8和9中描述的加强构件的厚度减小的胎面相对于具有现有技术的底胎面厚度而不具有加强构件的胎面被评价。(对于测试而言，加强构件的连续布置形成与图8中所示的线性分段、锯齿形布置相反的包括弯曲的交错布置、曲线布置。)具体而言，减小的底胎面厚度胎面的特性在于具有Ilmm的总体厚度T和1.0至1.4mm的底胎面厚度T18，其中加强构件24的高度为4mm并且间隔开1mm的距离Λ24。现有技术的胎面(参照图1)具有13mm的总体厚度T’和3.5mm的底胎面厚度T’ 18。测试包括验证减小的底胎面厚度胎面被处理并且用于形成翻新轮胎时的耐久性。此外，检查翻新轮胎以确定是否发生粘结层材料的任何顶起(例如，见图1中的元件22)，其中顶起将造成过量的粘结层材料聚集在底胎面下方(例如，见图1中的元件18)并且因此向上推动底胎面且进一步进入凹槽中从而降低凹槽的总体深度。最后，翻新轮胎在一般情况下运行以确定减小厚度的底胎面轮胎关于沿凹槽底部的裂纹产生和扩展以及关于胎面操作温度和轮胎滚动阻力的性能。综上所述，尽管保持不同轮胎胎面之间相同的凹槽深度，同时还通过减小底胎面的厚度去除减小的底胎面厚度胎面的重量的21 %，但是在减小的底胎面厚度轮胎中并没有观察到显著地粘结层顶起，这种情况已被期望将在不使用加强构件的情况下顶起。此外，对于采用加强构件的那些减小的底胎面厚度胎面而言并没有沿凹槽底部观察到显著的裂纹。最终，减小厚度的底胎面轮胎的操作温度跨过胎面变冷大约12% (从肩部至中心)，并且展示出滚动阻力的4.5%的减小。因此，通过减小底胎面厚度以减小胎面的重量而不减小任何凹槽的深度，减小的底胎面厚度胎面能够避免通常在减小底胎面厚度时出现的问题一例如顶起和裂纹。
[0038]上文所描述的轮胎胎面可以形成为预固化胎面并且在翻新操作中附接至轮胎胎体或者可以根据可能发生在轮胎模制操作中的任何新的轮胎形成操作与新的轮胎一起形成。因此，在特定实施例中，本发明包括轮胎，该轮胎包括轮胎胎体和粘结至轮胎胎体的轮胎胎面，该轮胎胎面包括:胎面厚度，该胎面厚度由顶部侧面和底部侧面以及相对的侧向侧面限定边界；凹槽，该凹槽从胎面顶部侧面延伸至胎面厚度中并且在凹槽底部处终止于胎面厚度内，该凹槽具有由一对相对侧面限定的宽度并且凹槽底部与胎面的底部侧面间隔开底胎面厚度；以及多个加强构件，所述多个加强构件形成突出部，突出部从凹槽底部并且从一对相对凹槽侧面中的至少一个侧面延伸至凹槽中，所述多个加强构件沿凹槽的长度布置。在这种实施例中，轮胎胎面可以包括在施加于轮胎胎体之前形成的预固化胎面或者与轮胎胎体一起模制的新的胎面(即，在沿轮胎胎体布置的同时)。当胎面是预固化胎面时，粘结材料可以布置于胎面与轮胎胎体之间。
[0039]本发明可以结合翻新重型卡车或拖车轮胎使用。中心卡车轮胎包括转向轮胎以及驱动轮胎和拖车轮胎。然而，本发明可以结合任何类型的轮胎使用以形成任何新的或翻新轮胎，并且这样一来，任何类型的轮胎都可以提供本发明的实施例。用于与主题发明一起使用的示例性轮胎类型还包括轻型卡车轮胎、越野轮胎、公共汽车轮胎、飞行器轮胎、自行车轮胎、摩托车轮胎、以及客车轮胎。
[0040]如本文中的权利要求书和说明书中所使用的术语“包括”和“具有”应当被认为表示可以包括未具体说明的其它元件的开放的组。术语“一个”以及词语的单数形式应当被认为包括相同词语的复数形式，使得术语表示所提供的事物中的一个或多个。术语“至少一个”和“一个或多个”能够互换使用。术语“单个”将被用于表示所期望的事物的中的一个并且仅此一个。类似地，其它特定的整数值，例如“两个”在期望特定数量的事物时使用。术语“优选地”、“优选的”、“优选”、“可选地”、“可以”、以及类似的术语用于表示被称为本发明的可选(即，非必需)特征的物体、条件或步骤。除非另有具体说明，否则被描述成“a与b之间”的范围包含“a”和“b”的值。
[0041]尽管已参照本发明的特定实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，这种描述仅仅通过说明的方式并且不应当被理解成对所要求保护的本发明的范围构成限制。因此，本发明的范围和内容将仅由所附权利要求限定。此外，应当理解，除非另有说明，否则本文中所讨论的任何特定实施例的特征都可以与本文中以其它方式讨论或构想的任何一个或多个实施例的一个或多个特征组合。
【权利要求】
1.一种轮胎胎面，包括: 胎面厚度，所述胎面厚度由顶部侧面和底部侧面以及相对的侧向侧面限定边界； 凹槽，所述凹槽从胎面顶部侧面延伸至所述胎面厚度中并且在凹槽底部处终止于所述胎面的厚度内，所述凹槽具有由一对相对侧面限定的宽度并且所述凹槽底部与所述胎面的底部侧面间隔开底胎面厚度；以及 多个加强构件，所述多个加强构件形成突出部，所述突出部从所述凹槽底部并且从一对相对凹槽侧面中的至少一个侧面延伸至所述凹槽中，所述多个加强构件沿所述凹槽的长度布置。
2.根据权利要求1所述的轮胎胎面，其中所述多个加强构件以任何阵列布置。
3.根据权利要求1所述的轮胎胎面，其中所述多个加强构件间隔开。
4.根据权利要求3所述的轮胎胎面，其中所述多个加强构件被布置成以交错布置从一对侧面的相对侧面延伸。
5.根据权利要求4所述的轮胎胎面，其中所述多个加强构件的厚度是可变的。
6.根据权利要求3所述的轮胎胎面，其中所述多个加强构件沿所述凹槽底部形成减小的凹槽。
7.根据权利要求1所述的胎面，其中所述多个加强构件连接以形成沿所述凹槽的长度延伸的加强构件的网络。
8.根据权利要求2所述的胎面，其中所述多个加强构件延伸跨过所述凹槽的宽度并且从一对凹槽侧面中的每一个延伸。
9.根据权利要求1所述的轮胎胎面，其中所述多个加强构件连接以形成加强构件的连续布置。
10.根据权利要求9所述的轮胎胎面，其中所述多个加强构件纵横交错。
11.根据权利要求9所述的轮胎胎面，其中所述多个加强构件沿所述凹槽的长度从旁路形成锯齿形。
12.根据权利要求1所述的轮胎胎面，其中所述多个加强构件中的每一个加强构件都延伸超过跨过所述凹槽底部的宽度一半。
13.根据权利要求11所述的轮胎胎面，其中所述多个加强构件完全延伸跨过所述凹槽底部宽度并且从一对凹槽侧面中的每一个延伸。
14.根据权利要求12所述的轮胎胎面，其中所述多个加强构件对角地延伸跨过凹槽宽度。
15.根据权利要求1所述的轮胎胎面，其中所述多个加强构件中的一个与所述多个加强构件中的另一个在所述一对侧面之间在所述凹槽宽度内相交。
16.根据权利要求1所述的轮胎胎面，其中所述轮胎胎面是预固化胎面。
17.根据权利要求1所述的轮胎胎面，其中所述轮胎胎面粘结至轮胎胎体。
18.根据权利要求1所述的轮胎胎面，其中所述底胎面厚度小于所述胎面厚度的8%。
19.根据权利要求18所述的轮胎胎面，其中所述底胎面厚度大约等于或小于所述胎面厚度的5%。
20.根据权利要求1所述的轮胎胎面，其中所述底胎面厚度大约等于1.5mm或更小。
21.根据权利要求20所述的轮胎胎面，其中所述底胎面厚度大约等于1.0mm或更小。
22.一种用于形成翻新轮胎的方法，包括: 将轮胎胎面施加于轮胎胎体； 模制所述轮胎胎面以包括: 胎面厚度，所述胎面厚度由顶部侧面和底部侧面以及相对的侧向侧面限定边界； 凹槽，所述凹槽从所述胎面顶部侧面延伸至所述胎面厚度中并且在凹槽底部处终止于所述胎面的厚度内，所述凹槽具有由一对相对侧面限定的宽度并且所述凹槽底部与所述胎面的底部侧面间隔开底胎面厚度； 多个加强构件，所述多个加强构件形成突出部，所述突出部从所述凹槽底部并且从一对相对凹槽侧面中的至少一个侧面延伸至所述凹槽中，所述多个加强构件沿所述凹槽的长度布置。
23.根据权利要求22所述的方法，所述方法还包括以下步骤: 在所述轮胎胎体与所述底部侧面之间提供粘结剂，其中 所述轮胎胎面是预固化轮胎胎面以形成翻新轮胎。
24.根据权利要求22所述的方法，其中模制所述轮胎胎面的步骤发生在所述轮胎胎面被施加于所述轮胎胎体之前并且包括预固化轮胎胎面。
25.根据权利要求22所述的方法，其中所述多个加强构件间隔开并且被布置成以交错布置从一对侧面的相对侧面延伸。
【文档编号】B60C11/13GK104169105SQ201380015794
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2013年3月15日 优先权日:2012年3月30日
【发明者】E·B·科尔比, D·G·齐拉斯, C·E·扎拉克 申请人:米其林研究和技术股份有限公司, 米其林集团总公司