[发明专利]使用层叠技术改善越野胎面设计的均匀性和耐用性的方法和轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及具有越野胎面(aggressive tread)花纹的轮胎及其制造方法以改善均匀性并且增加耐用性。本发明还涉及使用这样的方法制造的轮胎，所述轮胎可以具有用于不同轮胎性能的不同材料性质的层。在一个实施例中，提供一种层叠技术，所述层叠技术产生紧邻的胎面花纹块或突起花纹并且可以连续地运行。

背景技术

一般而言，典型地通过将各层成型到轮胎成形鼓上大规模地制造轮胎。层可以例如包括胎体和提供轮胎的结构的其它材料。卷起这些层的侧部以产生呈未固化、轮胎中间件的形式的圆环面。然后将胎面橡胶的层或部分加入轮胎中间件以产生有时所称的生轮胎。通常，胎面橡胶是平坦的或无特征的，以后加入所需的胎面花纹块、肋和其它胎面特征。随后通过在固化压机中加入热和压力而固化生轮胎。

固化压机的壁典型地包括模具特征以便将胎面设计或胎面花纹模制到生轮胎的胎面部分中。这些模具特征例如可以提供各种形状和配置的胎面花纹块，其具有使胎面花纹块彼此分离的一个或多个沟槽。各种刀槽花纹或片层也可以被加入胎面花纹块。这些特征提供合适的轮胎性能，例如在干燥、雪地、潮湿或泥泞条件下的牵引。

使用越野胎面设计，在上述常规制造过程中会遇到轮胎均匀性的挑战。当在本文中使用时，“越野”特别指的是具有沿着轮胎的胎面部分的深的(沿着径向方向)并且有时大的胎面花纹块的胎面设计。这样的设计可以通常例如在军用车辆和越野车辆应用中发现。在这样的胎面设计的制造中，来自生轮胎的胎面部分的大量胎面橡胶必须被迫入产生胎面花纹块的模具特征、例如腔或孔中。因此，施加相当大的压力以移位该胎面橡胶并且模制胎面特征。

具有越野胎面设计的越野轮胎的一些例子包括农用、推土机和采矿轮胎。在图1和2中显示农用轮胎50的示例，所述农用轮胎具有特别越野的胎面设计，原因在于突起花纹深并且高出胎面的基部水平相当大的量。在图2中可以看到，胎面的基层52较弯曲，原因是它从胎面的冠部延伸到胎面的肩部。同时，突起花纹的顶表面54的高度或曲率仅仅稍稍变化。这导致在轮胎的冠部处的较浅沟槽深度D_i，和在肩部处的深得多的沟槽深度D_s。因此，必须从这样的轮胎的肩部区域流动或移位的橡胶的量比在轮胎的其它部分更大。

不幸的是，这样的需要的移位胎面部分以形成胎面花纹块也会导致挨着胎面部分定位的生轮胎的一个或多个层的非期望移位。例如，胎体和/或其它层也会移位以产生局部影响，例如波动、隆起、起伏或使轮胎沿着圆周和/或轴向方向不均匀的其它非期望不规则性。断裂带束也会由胎面部分的移位扭曲。这样的非均匀性例如会通过产生这样的区域而产生轮胎的非期望的耐用性问题，在轮胎操作期间在所述区域会发生非期望的温度增加并且由此影响轮胎耐用性。

作为另一例子，图3A和3B显示类似于图1和2中所示的轮胎的胎体帘布层的移位。在该例子中，橡胶的移位导致向上推动胎体帘布层，导致帘布层中的波动或隆起。由于移位以制造突起花纹的橡胶的量，波动56的量在突起花纹自身中最大，如图3A的上部图示中所示。在另一方面，波动58的量在突起花纹之间出现的沟槽中较小，这是由于较少的橡胶需要在该区域中流动或移位的事实，如图3B的下部图示中所示。然而，无论多大这样的扭曲会对轮胎的耐用性产生负面影响。

因此，可以以能够减小或消除某些非均匀性、例如波形带束或胎体的方式制造具有越野胎面花纹的轮胎将是有用的。更特别地，可以通过可以有助于在模制过程期间消除轮胎的各层的非期望移位的方法制造的这样的轮胎将是有有益的。可以提供耐用性的改善的这样的轮胎和制造方法也将是有益的。

发明内容

本发明的方面和优点将部分地在以下描述中进行阐述，或者可以从该描述显而易见，或者可以通过本发明的实施而获悉。

在一个示例性实施例中，本发明提供一种限定轴向、径向和圆周方向的轮胎中间件。所述轮胎包括沿着轴向方向彼此相对的一对侧壁和在所述一对侧壁之间延伸的胎面部分。所述胎面部分具有基部并且限定沿着所述轴向和圆周方向间隔的多个离散胎面花纹块。所述胎面花纹块均从所述胎面部分的所述基部的表面突出。所述胎面花纹块的每一个还包括胎面橡胶的多个层。所述层沿着所述轮胎的径向方向堆叠。所述层的尺寸沿着径向向外方向连续地减小。