[发明专利]具有扇形凹陷的前进式轮胎模具元件及由该模具元件形成的轮胎

说明书

技术领域

本发明总体上涉及轮胎胎面和模具，尤其涉及用于轮胎的扇形凹陷的、前进式胎面刀槽花纹以及形成所述刀槽花纹的方法和设备。

背景技术

对于轮胎胎面而言，包含各种胎面元件和特征以增强轮胎性能是众所周知的。还众所周知的是，这些元件和特征可以在硫化过程期间形成在模具内。胎面可以独立地形成和硫化(例如用于胎面翻新)，或者可以与附连的轮胎胎体一起同时形成和硫化。因此，在本申请中(包括权利要求)，术语“模制”或“模具”应理解为包括胎面翻新技术和设备以及标准的模制技术和设备。

凹槽和刀槽花纹是形成在胎面内的两种常见胎面特征。凹槽是形成在胎面内以形成胎面元件的槽，所述胎面元件例如为肋和块。刀槽花纹是大致在胎面元件内延伸的非常薄的延伸部分。凹槽在胎面内提供空隙，用于消耗轮胎遇到的水和其它物质。凹槽还提供表面边缘，以改进轮胎牵引力。刀槽花纹也提供牵引边缘，同时进一步减小胎面元件刚度。然而，刀槽花纹一般而言是在没有实质上增大胎面空隙的情况下实现其目的的。这是因为刀槽花纹是非常薄的延伸部分，对于常规的平直刀槽花纹而言，其典型地为0.2-0.6毫米(大约0.008-0.024英寸)厚；而刀槽花纹的尺寸可以为1.0-1.2mm厚(大约0.040-0.048英寸)以上。然而，期望提供尽可能薄的刀槽花纹，以使得空隙的形成和存在降到最低程度。

前进式刀槽花纹通常提供从胎面的外表面延伸至胎面内特定深度的上刀槽花纹部分，然后，一对下刀槽花纹凸出部(或腿部)从第一部分向下延伸进入胎面。至少其中一个下凸出部还相对于另一个下凸出部向外延伸，同时延伸进入胎面深度。一般而言，前进式刀槽花纹在横截面中呈现为颠倒的“Y”，如同美国专利No.4,994,126中所一般性地显示的那样。当对轮胎胎面进行模制的时候，模具模型(mold form)或构件用于在这样的胎面中产生前进式刀槽花纹，其中这样的模具构件提供了待产生的刀槽花纹的横截面形状。因为前进式刀槽花纹具有向外延伸的凸出部，所以前进式刀槽花纹模具构件包含类似的凸出部。相应地，由于存在下凸出部，对应的模具构件通常在模制和脱模操作期间经受增大的负载。在这样的操作期间，刀槽花纹模具构件在模具关闭期间被迫入胎面并且在模具打开期间从胎面出来。因此，前进式刀槽花纹模具构件必须足够耐用，以承受在模制和脱模操作期间所经历的负载，以及能够在多个硫化循环中重复使用。

提供更加耐用的前进式刀槽花纹模具构件的一种方法是，增大对应于刀槽花纹模具构件的各个部分和凸出部的模型的每个部分的厚度。然而，这会导致更厚的刀槽花纹，这对于轮胎性能而言可能不是最优的。因此，需要一种更加耐用的前进式刀槽花纹模具构件，其在轮胎胎面中提供足够薄的刀槽花纹。

另一方面，在胎面元件进入或离开接触面(contact patch)(之所以称为“接触面”是因为这是轮胎接触道路的位置)时期望刀槽花纹增加胎面元件的挠性的同时，也期望刀槽花纹能够在胎面元件处于接触面中时锁止，从而使得胎面元件的刚度变得尽可能大。这改进了轮胎的操控及滚动阻力。相应地，还需要一种前进式刀槽花纹模具构件，其提供了用于在轮胎中产生刀槽花纹的装置，一旦处于接触面中，所产生的刀槽花纹就会增强胎面元件的刚度。然而不幸的是，典型地，在刀槽花纹的改进模制及脱模和增强块或肋的刚度之间存在一种设计折衷，因为改进块或肋的刚度的设计特征包含某种底切和/或增大的表面面积，其必然产生更大的摩擦，从而使得刀槽花纹的模制和脱模更加困难。因此，需要找到一种方案，其能够克服这种设计折衷并且允许通过前进式刀槽花纹提供具有更大硬度的肋或块，同时所述前进式刀槽花纹仍然能够以令人满意的方式进行模制和脱模。

发明内容

本发明的特定实施例包括具有胎面的轮胎，所述胎面包含一个或多个前进式刀槽花纹，所述刀槽花纹具有用于当其处于接触面中时增强胎面元件刚度的装置，本发明的特定实施例还包括用于在胎面中形成这种构造的方法和设备。本发明的特定实施例包括在模具中使用的刀槽花纹模具构件。这样的模具构件的特定实施例包括从顶端向下延伸至底端的上模具构件。特定的实施例还可以包括第一下凸出构件和第二下凸出构件，每个下构件从所述上模具构件向下延伸并且具有面向外的表面和面向内的表面。此外，特定的实施例限定了所述第一下凸出构件具有上面带有凹口的面向外的表面和面向内的表面。