具有撓性閘門裝置的輪胎胎面的制作方法
【專利摘要】本發明公開了具有一個或多個撓性閘門裝置的輪胎胎面的各種實施例。在一個實施例中，提供了一種具有胎面的輪胎，所述輪胎包括：溝槽，所述溝槽包括溝槽底部和至少一個溝槽側壁；至少一個撓性閘門裝置，所述撓性閘門裝置包括多個相鄰的撓性閘門元件，所述撓性閘門元件被取向為穿過所述溝槽的至少一部分的單個行；其中所述多個撓性閘門元件自所述溝槽底部延伸；其中所述至少一個撓性閘門裝置具有一定剛性，使得所述至少一個撓性閘門裝置在操作過程中在施加空氣壓力下基本上不撓曲；并且，其中所述至少一個撓性閘門裝置具有一定剛性，使得所述至少一個撓性閘門裝置在操作過程中在施加水壓力下撓曲。
【專利說明】具有撓性閘門裝置的輪胎胎面
[0001]相關專利申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年12月26日提交的美國臨時專利申請N0.61/920,774的優先權，其全文以引用方式并入本文。
【背景技術】
[0003]輪胎通常包括針對不同駕駛條件進行優化的各種胎面花紋中的任何一種。通常，胎面花紋被添加到輪胎，以在不利的駕駛條件下(諸如在潮濕道路上操作時)幫助保持牽引力。例如，一些輪胎包括周向溝槽，這些周向溝槽可與輪胎的肩部相通或不相通，以引導水流經過胎面花紋的接觸面并將水排離輪胎。然而，具有此類胎面花紋的輪胎在干燥的操作條件下會由于空氣流經胎面花紋而產生花紋噪聲。花紋噪聲會使裝有此類輪胎的車輛的操作者或其他乘員不舒服。
[0004]人們需要這樣一種輪胎:所述輪胎被構造為提供提高的濕地性能，同時減輕胎面花紋產生的花紋噪聲。
【發明內容】
[0005]在一個實施例中，提供了一種具有胎面的輪胎，所述輪胎包括:溝槽，所述溝槽包括溝槽底部和至少一個溝槽側壁;至少一個撓性閘門裝置，所述撓性閘門裝置包括多個相鄰的撓性閘門元件;其中所述多個撓性閘門元件自所述溝槽底部延伸；其中所述至少一個撓性閘門裝置具有一定剛性，使得所述至少一個撓性閘門裝置在操作過程中在施加空氣壓力下基本上不撓曲；并且，其中所述至少一個撓性閘門裝置具有一定剛性，使得所述至少一個撓性閘門裝置在操作過程中在施加水壓力下撓曲。
[0006]在另一個實施例中，提供了一種具有胎面的輪胎，該輪胎包括:溝槽，所述溝槽包括溝槽底部和至少一個溝槽側壁;至少一個撓性閘門裝置，所述撓性閘門裝置包括多個相鄰的撓性閘門元件，所述撓性閘門元件被取向為穿過所述溝槽的至少一部分的單個行;其中所述多個撓性閘門元件自所述溝槽底部延伸;其中所述至少一個撓性閘門裝置具有一定剛性，使得所述至少一個撓性閘門裝置在操作過程中在施加空氣壓力下基本上不撓曲；并且，其中所述至少一個撓性閘門裝置具有一定剛性，使得所述至少一個撓性閘門裝置在操作過程中在施加水壓力下撓曲。
[0007]在另一個實施例中，提供了一種具有胎面的輪胎，該輪胎包括:溝槽，所述溝槽包括溝槽底部和至少一個溝槽側壁;至少一個撓性閘門裝置;其中所述至少一個撓性閘門裝置自所述至少一個溝槽側壁延伸;其中所述至少一個撓性閘門裝置具有一定剛性，使得所述至少一個撓性閘門裝置在操作過程中在施加空氣壓力下基本上不撓曲；并且，其中所述至少一個撓性閘門裝置具有一定剛性，使得所述至少一個撓性閘門裝置在操作過程中在施加水壓力下撓曲。
[0008]在另一個實施例中，提供了一種具有胎面的輪胎，該輪胎包括:溝槽，所述溝槽包括溝槽底部和至少一個溝槽側壁;至少一個撓性閘門裝置;其中所述至少一個撓性閘門裝置自所述溝槽底部和所述至少一個溝槽側壁延伸;其中所述至少一個撓性閘門裝置具有一定剛性，使得所述至少一個撓性閘門裝置在操作過程中在施加空氣壓力下基本上不撓曲；并且，其中所述至少一個撓性閘門裝置具有一定剛性，使得所述至少一個撓性閘門裝置在操作過程中在施加水壓力下撓曲。
【附圖說明】
[0009]附圖包含在本說明書中并且構成本說明書的一部分，其示出各種示例性構型，并且僅僅用于示出各種示例性實施例。在附圖中，相似元件具有相似參考標號。
[0010]圖1A示出具有多個撓性閘門裝置的輪胎在所述裝置處于關閉位置時的示例性實施例的頂部正視圖。
[0011]圖1B示出具有多個撓性閘門裝置的輪胎在所述裝置處于打開位置時的示例性實施例的頂部正視圖。
[0012]圖2示出具有多個撓性閘門裝置的輪胎在所述裝置處于關閉位置時的示例性實施例的剖視圖。
[0013]圖3A示出具有多個撓性閘門裝置的輪胎在所述裝置處于關閉位置時的示例性實施例的頂部正視圖。
[0014]圖3B示出具有多個撓性閘門裝置的輪胎在所述裝置處于打開位置時的示例性實施例的頂部正視圖。
[0015]圖4示出具有多個撓性閘門裝置的輪胎在所述裝置處于關閉位置時的示例性實施例的剖視圖。
[0016]圖5A示出具有撓性閘門裝置的輪胎在所述裝置處于關閉位置時的示例性實施例的局部剖視圖。
[0017]圖5B示出具有撓性閘門裝置的輪胎在所述裝置處于關閉位置時的示例性實施例的局部剖視圖。
[0018]圖5C示出具有撓性閘門裝置的輪胎在所述裝置處于關閉位置時的示例性實施例的局部剖視圖。
[0019]圖6A示出具有撓性閘門裝置的輪胎在所述裝置處于關閉位置時的示例性實施例的局部剖視圖。
[0020]圖6B示出具有撓性閘門裝置的輪胎在所述裝置處于關閉位置時的示例性實施例的局部剖視圖。
[0021]圖6C示出具有撓性閘門裝置的輪胎在所述裝置處于關閉位置時的示例性實施例的局部剖視圖。
【具體實施方式】
[0022]輪胎與路面的嚙合是輪胎在安裝到車輛上時向該車輛提供牽引力的手段。被構造為僅在相對平滑、干燥表面(諸如賽道)上運行的輪胎通常包括被構造為在輪胎與行駛路面之間提供最大程度的嚙合的“光滑”或者說是非圖案化設計。然而，此類輪胎在暴露于潮濕行駛路面時表現較差，并且容易打滑。
[0023]因此，通常對輪胎胎面花紋進行設計以優化在各種干燥和潮濕操作條件下的性能。但是，包括溝槽特征以在潮濕操作中引導并排除水的輪胎在干燥操作中可能受到花紋噪聲影響。這種花紋噪聲可能是由空氣流經相同的溝槽特征所致。從裝有此類輪胎的車輛的操作者或乘員的角度來說，花紋噪聲可能令人討厭甚至不舒服。
[0024]在存在特定設計特征的情況下，花紋噪聲可能增加。例如，沒有連續周向溝槽的輪胎可能不會像具有連續周向溝槽的輪胎那樣產生那么多噪音。此外，具有封閉肩部的輪胎可能不像具有向肩部開放的溝槽的輪胎那樣產生那么多噪音。然而，具有連續周向溝槽和開放肩部的輪胎可以比沒有連續周向溝槽和開放肩部的輪胎更好地引導和排除水。
[0025]圖1A示出包括具有多個撓性閘門裝置的胎面100的輪胎的示例性實施例，所述多個撓性閘門裝置處于關閉位置。胎面100可包括至少一道溝槽102和至少一道花紋條104。至少一道花紋條104可包括多個胎面花紋塊106。在一個實施例中，胎面100可包括至少一道橫向溝槽108。胎面100可包括至少一個撓性閘門裝置110。撓性閘門裝置110可包括多個撓性閘門元件112。至少一道溝槽102和至少一道橫向溝槽108可包括底部和至少一個側壁。
[0026]胎面100可包括各種輪胎胎面中的任何一種。例如，胎面100可被構造為在乘用輪胎、卡車輪胎、汽車輪胎、非公路用輪胎和農用輪胎中的一種或多種中使用。在一個實施例中，胎面100被構造為在這樣的輪胎中使用:所述輪胎被構造為在道路上操作。在一個實施例中，胎面100是定向胎面。在另一個實施例中，胎面100是非定向胎面。
[0027]至少一道溝槽102可包括胎面100花紋內的各種溝槽中的任何一種。在一個實施例中，溝槽102包括周向溝槽。在另一個實施例中，溝槽102包括連續周向溝槽。在一個實施例中，溝槽102被構造為引導水。在一個實施例中，溝槽102包括穿過胎面的橫向溝槽。在另一個實施例中，溝槽102被取向于至少兩道花紋條104之間。在另一個實施例中，溝槽102穿過至少一道花紋條104。在一個實施例中，溝槽102包括在胎面100中橫向或周向延伸的狹槽。
[0028]至少一道溝槽102可具有軸向寬度W。寬度W可包括在輪胎胎面花紋中常見的各種寬度中的任何一種。在一個實施例中，寬度W為約25mm或更小。寬度W可在基本上正交于溝槽102的縱向界限的平面上測得。
[0029]至少一道花紋條104可包括胎面100花紋內的各種花紋條中的任何一種。在一個實施例中，花紋條104包括實心連續花紋條。在另一個實施例中，花紋條104可被斷開為多個胎面花紋塊106。
[0030]在一個實施例中，胎面100可包括至少一道橫向溝槽108。橫向溝槽108可被構造為與胎面100的肩部(未示出)相通。在一個實施例中，橫向溝槽108被構造為從至少一道周向溝槽102排除水。在一個實施例中，橫向溝槽108可穿過至少一道花紋條104。在另一個實施例中，橫向溝槽108可在至少兩個胎面花紋塊106之間延伸。
[0031]至少一道橫向溝槽108可具有寬度W，該寬度在基本上正交于橫向溝槽108縱向界限的平面上測得。寬度W可包括在輪胎胎面花紋中常見的各種寬度中的任何一種。在一個實施例中，寬度W為約25mm或更小。
[0032]至少一個撓性閘門裝置110可延伸完全穿過溝槽102和橫向溝槽108中至少一道的寬度W。在另一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置110延伸部分穿過溝槽102和橫向溝槽108中至少一道的寬度W。在一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置110延伸完全穿過溝槽102和橫向溝槽108中至少一道的寬度W，并且部分穿過溝槽102和橫向溝槽108中至少一道的寬度W。在一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置110延伸完全或部分穿過橫向溝槽108的寬度W，同時，沒有撓性閘門裝置110延伸穿過溝槽102。在一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置110延伸完全或部分穿過溝槽102的寬度W，同時，沒有撓性閘門裝置110延伸穿過橫向溝槽108。
[0033]在一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置110延伸穿過溝槽102和橫向溝槽108中至少一道的寬度W的至少25 %。在另一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置110占據溝槽102和橫向溝槽108中至少一道的寬度W的至少25%。在另一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置110占據溝槽102和橫向溝槽108中至少一道的寬度W的不足25%。在另一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置110占據溝槽102和橫向溝槽108中至少一道的寬度W的至少50%。在另一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置110占據溝槽102和橫向溝槽108中至少一道的寬度W的不足50%。在另一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置110占據溝槽102和橫向溝槽108中至少一道的寬度W的至少75 %。在另一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置110占據溝槽102和橫向溝槽108中至少一道的寬度W的不足75%。在另一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置110占據溝槽102和橫向溝槽108中至少一道的寬度W的至少90%。在另一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置110占據溝槽102和橫向溝槽108中至少一道的寬度W的不足90%。在一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置110延伸穿過溝槽102和橫向溝槽108中至少一道的寬度W至少足夠遠，以至少部分地破壞經過胎面100的空氣流。
[0034]撓性閘門裝置110可包括多個撓性閘門元件112。在一個實施例中，多個撓性閘門元件112被取向為彼此相鄰。在一個實施例中，撓性閘門元件112包括自溝槽102和橫向溝槽108中至少一道的底部延伸的細長元件。撓性閘門元件112可自溝槽102和橫向溝槽108中至少一道的底部徑向地延伸。
[0035]在一個實施例中，撓性閘門元件112具有各種橫截面中的任何一種，包括例如圓形、三角形、正方形、五邊形、六邊形等。在一個實施例中，撓性閘門元件112具有類似于在模制輪胎期間由排氣孔形成的澆道的外觀。
[0036]在一個實施例中，撓性閘門元件112從其底部到其徑向最外界限成錐形。例如，撓性閘門元件112可具有越靠近其底部越大的直徑或寬度，和越靠近其徑向最外界限越小的直徑或寬度。
[0037]在一個實施例中，撓性閘門元件112中的每個均具有在輪胎的軸向上測得的厚度。在一個實施例中，撓性閘門元件112中的每個均具有在模制輪胎期間由排氣孔形成的澆道中常見的厚度。在另一個實施例中，燒性閘門元件112中的每個均具有介于約0.5mm至約
5.0mm之間的厚度。在另一個實施例中，燒性閘門元件112中的每個均具有介于約0.8mm至約2.0mm之間的厚度。在另一個實施例中，燒性閘門元件112中的每個均具有介于約1.0mm至約1.5mm之間的厚度。
[0038]撓性閘門元件112中的每個均可被取向為穿過溝槽并在每個元件之間具有限定的間距。撓性閘門元件112中的每個均可穿過溝槽而被均勻地間隔開，使得單個撓性閘門裝置110中每個撓性閘門元件112和其相鄰的撓性閘門元件112之間的距離相同。因此，當溝槽具有寬度W時，單個撓性閘門裝置110中每個撓性閘門元件112均可沿著下一個寬度W被均勻地間隔開。在一個實施例中，撓性閘門裝置110僅延伸穿過寬度W的一部分，并且撓性閘門裝置110內的每個撓性閘門元件112均與其相鄰的撓性閘門元件112均勻地間隔開。
[0039]單個撓性閘門裝置110的撓性閘門元件112中的每個均可與相鄰的撓性閘門元件112以指定距離(未示出)分開。該距離由一個撓性閘門元件的中心到下一個撓性閘門元件的中心測得，可以介于約1.0mm至約5.0mm之間。該距離可為約1.5mm至約4.5mm。該距離可為約2.0mm至約4.0mm。該距離可為約2.0mm至約3.0mm。該距離可為約2.0mm。該距離可為約2.5mm。該距離可為約3.0mm。該距離可為約3.5mm。該距離可為約4.0mm。該距離可為約4.5mm。該距離可為約5.0mm。
[0040]在一個實施例中，撓性閘門元件112具有的橫截面形狀被構造為提供一定剛度，使得撓性閘門元件112抵抗并至少部分地破壞空氣流。在另一個實施例中，撓性閘門元件112具有的橫截面形狀被構造為提供一定剛度，使得撓性閘門元件112在水流作用下至少部分地撓曲。
[0041]在一個實施例中，撓性閘門元件112被設計為借助鉸接動作和彎曲動作中的至少一個而撓曲。撓性閘門元件112的屈曲可發生在沿撓性閘門元件112長度的各種位置中的任何一個，包括例如撓性閘門元件112的徑向最內部分和徑向中間部分中的至少一個。
[0042]在一個實施例中，撓性閘門元件112具有的剛度基本上等于用來制作胎面100的橡膠的剛度。在另一個實施例中，撓性閘門元件112具有的剛度小于用來制作胎面100的橡膠的剛度。在另一個實施例中，撓性閘門元件112具有的剛度大于用來制作胎面100的橡膠的剛度。撓性閘門元件112可由用來制作胎面100的相同橡膠形成。燒性閘門元件112可由不同于用來制作胎面100的橡膠的橡膠形成。
[0043]在一個實施例中，撓性閘門裝置110和撓性閘門元件112在直立位置偏斜，自溝槽102和/或橫向溝槽108的底部基本上正交地延伸。在一個實施例中，撓性閘門元件112包括彈性材料，所述彈性材料被構造為在施加水流時撓曲，并且在停止水流時回彈。撓性閘門元件112可包括各種材料中的任何一種，包括例如橡膠、聚合物、金屬、合金或復合物。在一個實施例中，撓性閘門元件112包括輪胎胎面膠。撓性閘門元件112可由用來制作胎面100的相同橡膠形成。撓性閘門元件112可由不同于用來制作胎面100的橡膠的橡膠形成。
[0044]在一個實施例中，撓性閘門裝置110和撓性閘門元件112構成胎面100不可分割的一部分，并與胎面100模制在一起。在另一個實施例中，撓性閘門裝置110和撓性閘門元件112包括在模制和硫化胎面100之后置于胎面100中的插入元件。
[0045]形成撓性閘門裝置110的撓性閘門元件112可以各種花紋中的任何一種而被取向為彼此相鄰。例如，撓性閘門元件112可被取向為行，其基本上軸向地或基本上成角度地延伸穿過溝槽102或橫向溝槽108的至少一部分。撓性閘門元件112可被取向為單個行，其延伸穿過溝槽102或橫向溝槽108的至少一部分。撓性閘門元件112可被取向為單個行，其基本上軸向地或基本上成角度地延伸穿過溝槽102或橫向溝槽108的至少一部分。撓性閘門元件112可被取向為單個筆直的行，其基本上軸向地或基本上成角度地延伸穿過溝槽102或橫向溝槽108的至少一部分。撓性閘門元件112可被取向為彎曲或交錯/鋸齒形的花紋，其延伸穿過溝槽102或橫向溝槽108的至少一部分。撓性閘門元件112還可被取向為集群花紋，其延伸穿過溝槽102或橫向溝槽108的至少一部分。撓性閘門元件112可被取向為各種花紋中的任何一種，所述花紋被構造為至少部分地破壞空氣流，同時在水流作用下撓曲。
[0046]在一個實施例中，撓性閘門裝置110可被取向于輪胎圓周附近的胎面100的單個位置。在另一個實施例中，撓性閘門裝置110可被取向于輪胎圓周附近的胎面100的多個位置。在一個實施例中，溝槽102和橫向溝槽108中的至少一道包括至少一個撓性閘門裝置110O例如，單道連續周向溝槽可包括一個或多個撓性閘門裝置110。在另一個實施例中，撓性閘門裝置110被取向使得每個輪胎接地面中溝槽102和橫向溝槽108中的至少一道包括撓性閘門裝置110。
[0047]在一個實施例中，胎面100具有在周向方向測得的長度L。長度L可為約等于胎面100的任何給定接地面的長度。在一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置110沿著胎面100的長度L取向。在另一個實施例中，多個撓性閘門裝置110沿著胎面100的長度L取向。在另一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置110沿著胎面100的長度L被取向于至少一道溝槽102的每一道中。在另一個實施例中，多個撓性閘門裝置110沿著胎面100的長度L被取向于至少一道溝槽102的每一道中。在一個實施例中，長度L為約100mm，并且至少一道溝槽102的每一道中的每個撓性閘門裝置110被分開約50mm。每個撓性閘門裝置110可被分開介于約I Omm至約50mm之間。每個撓性閘門裝置110可被分開至少約I Omm。每個撓性閘門裝置110可被分開至少20mm ο每個撓性閘門裝置110可被分開至少30mm。每個撓性閘門裝置110可被分開至少40mm ο
[0048]溝槽中的每個撓性閘門裝置110可被分開相同的距離，使得一連串撓性閘門裝置110在輪胎圓周附近被均勻地間隔開。撓性閘門裝置110可包括一連串基本上以直線取向的撓性閘門元件112，并且撓性閘門裝置110中的每個可與彼此均勻地間隔開。
[0049]圖1B示出包括具有多個撓性閘門裝置110的胎面100的輪胎的示例性實施例，所述多個撓性閘門裝置110處于打開位置。如圖所示，在施加水流經過胎面100時，撓性閘門裝置110至少部分地撓曲。圖1B中的虛線箭頭示出穿過胎面100的可能的水流。在遇到水流時，撓性閘門裝置110中的至少一個撓曲并伏倒。在停止水流時，撓性閘門裝置110中的至少一個回彈至“關閉”位置，如圖1A所示，其中撓性閘門裝置110起到至少部分地破壞空氣流的作用。
[0050]胎面100可包括至少一道溝槽102、108，所述溝槽包括多個撓性閘門裝置110。撓性閘門裝置110可包括多個撓性閘門元件112。撓性閘門裝置110可彼此間隔開足夠距離，使得第一撓性閘門裝置110的撓性閘門元件112可撓曲而不接觸第二撓性閘門裝置110中的撓性閘門元件112。因而，撓性閘門裝置110可間隔開至少等于撓性閘門元件112的徑向高度H(圖2中示出)的距離。
[0051]撓性閘門裝置110的間距小于撓性閘門元件112的徑向高度H可導致第一撓性閘門裝置110的撓性閘門元件112與第二撓性閘門裝置110的撓性閘門元件112之間產生接觸。這種接觸可造成第一撓性閘門裝置110的撓性閘門元件112姅住第二撓性閘門裝置110的撓性閘門元件112，并且可能在水流停止時無法適當地回彈至“關閉”位置。這可繼而造成撓性閘門裝置110無法適當地起到破壞空氣流的作用。
[0052]圖2示出包括具有多個撓性閘門裝置的胎面200的輪胎的示例性實施例的剖視圖，所述多個撓性閘門裝置處于關閉位置。胎面200可包括至少一道溝槽202和至少一道花紋條204 ο胎面200可包括至少一個撓性閘門裝置210。撓性閘門裝置210可包括多個撓性閘門元件 212。
[0053]在一個實施例中，至少一道溝槽202和至少一道橫向溝槽(未示出)具有徑向地測得的高度H。至少一個撓性閘門裝置210和撓性閘門元件212可延伸至少部分地穿過高度H。在一個實施例中，撓性閘門裝置210延伸至高度H。
[0054]在一個實施例中，高度H延伸至等于或小于至少一道溝槽202的深度的約100%。在另一個實施例中，高度H延伸至介于至少一道溝槽202的深度的約20%至約100%之間。在另一個實施例中，高度H延伸至介于至少一道溝槽202的深度的約30%至約90%之間。在另一個實施例中，高度H延伸至介于至少一道溝槽202的深度的約40%至約80%之間。在另一個實施例中，高度H延伸至介于至少一道溝槽202的深度的約45%至約55%之間。在另一個實施例中，高度H延伸至少一道溝槽202的深度的約50%。高度H可延伸小于至少一道溝槽202的深度的約60%。高度H可延伸小于至少一道溝槽202的深度的約50%。高度H可延伸大于至少一道溝槽202的深度的約90%。
[0055]可以設想到，相同或相似的高度H可適用于圖1A和圖1B中所示的橫向溝槽108。
[0056]圖3A示出包括具有多個撓性閘門裝置的胎面300的輪胎的示例性實施例，所述多個撓性閘門裝置處于關閉位置。胎面300可包括至少一道溝槽302和至少一道花紋條304。至少一道花紋條304可包括多個胎面花紋塊306。在一個實施例中，胎面300可包括至少一道橫向溝槽308。胎面300可包括至少一個撓性閘門裝置310。
[0057]胎面300、溝槽302、花紋條304、胎面花紋塊306和橫向溝槽308可包括如上針對胎面100、溝槽102、花紋條104、胎面花紋塊106和橫向溝槽108所述基本上相似的特性。
[0058]在一個實施例中，至少一道溝槽302和至少一道橫向溝槽308可具有寬度W。至少一道溝槽302和至少一道橫向溝槽308可包括底部和至少一個側壁。
[0059]至少一個撓性閘門裝置310可延伸完全穿過溝槽302和橫向溝槽308中至少一道的寬度W。在另一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置310延伸部分穿過溝槽302和橫向溝槽108中至少一道的寬度W。在一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置310延伸完全穿過溝槽302和橫向溝槽308中至少一道的寬度W，并且部分穿過溝槽302和橫向溝槽308中至少一道的寬度W。在一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置310延伸完全或部分穿過橫向溝槽308的寬度W，同時，沒有撓性閘門裝置310延伸穿過溝槽302。
[0060]在一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置310延伸穿過溝槽302和橫向溝槽308中至少一道的寬度W的至少25%。在另一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置310占據溝槽302和橫向溝槽308中至少一道的寬度W的至少50%。在另一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置310占據溝槽302和橫向溝槽308中至少一道的寬度W的至少75%。在另一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置310占據溝槽302和橫向溝槽308中至少一道的寬度W的至少90 %。在一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置310延伸穿過溝槽302和橫向溝槽308中至少一道的寬度W至少足夠遠，以至少部分地破壞經過胎面300的空氣流。
[0061 ] 在一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置310包括自溝槽302和橫向溝槽308中至少一道的至少一個側壁延伸的基本上實心的元件。在另一個實施例中，撓性閘門裝置310包括基本上軸向延伸至少部分穿過溝槽302和橫向溝槽308中至少一道的基本上片狀的元件。在另一個實施例中，撓性閘門裝置310以一定角度延伸至少部分穿過溝槽302和橫向溝槽308中的至少一道。
[0062]在一個實施例中，撓性閘門裝置310可包括自溝槽302和橫向溝槽308中的至少一道的底部徑向地向外取向的多個撓性閘門元件(未示出)，其中撓性閘門元件中的每個均自溝槽302和橫向溝槽308中的至少一個的側壁延伸。
[0063]在一個實施例中，撓性閘門裝置310具有多種橫截面中的任何一種。在一個實施例中，撓性閘門裝置310從溝槽302和橫向溝槽308中的至少一道的側壁底部到其徑向最外界限成錐形。例如，撓性閘門裝置310可具有越靠近其底部越大的厚度(基本上垂直于撓性閘門裝置310的縱向方向測得)，和越靠近其徑向最外界限越小的厚度。
[0064]在一個實施例中，撓性閘門裝置310具有一定厚度。在一個實施例中，撓性閘門裝置310具有在模制輪胎期間由排氣孔形成的澆道或毛邊(flash)中常見的厚度。在另一個實施例中，燒性閘門裝置310具有介于約0.5mm至約5.0mm之間的厚度。在另一個實施例中，燒性閘門裝置310具有介于約0.8_至約2.0mm之間的厚度。在另一個實施例中，撓性閘門裝置310具有介于約1.0mm至約1.5mm之間的厚度。
[0065]在一個實施例中，撓性閘門裝置310具有的橫截面形狀和厚度被構造為提供一定的剛度，使得撓性閘門裝置310抵抗并至少部分地破壞空氣流。在一個實施例中，撓性閘門裝置310具有的橫截面形狀和厚度被構造為提供一定的剛度，使得撓性閘門裝置310在水流作用下至少部分地撓曲。
[0066]在一個實施例中，撓性閘門裝置310被設計為借助鉸接動作和彎曲動作中的至少一個而撓曲。撓性閘門裝置310的屈曲可發生在沿撓性閘門裝置310長度的各種位置中的任何一個，包括例如撓性閘門裝置310的底部和軸向中間部分中的至少一個。
[0067]在一個實施例中，撓性閘門裝置310具有的剛度基本上等于用來制作胎面300的橡膠的剛度。在另一個實施例中，撓性閘門裝置310具有的剛度小于用來制作胎面300的橡膠的剛度。在另一個實施例中，撓性閘門裝置310具有的剛度大于用來制作胎面300的橡膠的剛度。
[0068]在一個實施例中，撓性閘門裝置310在關閉位置偏斜，自溝槽302和/或橫向溝槽308的側壁延伸。在一個實施例中，撓性閘門裝置310包括彈性材料，所述彈性材料被構造為在施加水流時撓曲，并且在停止水流時回彈。撓性閘門裝置310可包括各種材料中的任何一種，包括例如橡膠、聚合物、金屬、合金或復合物。在一個實施例中，撓性閘門裝置310包括輪胎胎面膠。
[0069]在一個實施例中，撓性閘門裝置310構成胎面300不可分割的一部分，并與胎面300模制在一起。在另一個實施例中，撓性閘門裝置310包括在模制和硫化胎面300之后置于胎面300中的插入元件。
[0070]在一個實施例中，撓性閘門裝置310可被取向于輪胎圓周附近的胎面300的單個位置。在另一個實施例中，撓性閘門裝置310可被取向于輪胎圓周附近的胎面300的多個位置。在一個實施例中，溝槽302和橫向溝槽308中的至少一道包括至少一個撓性閘門裝置310。例如，單道連續周向溝槽可包括一個或多個撓性閘門裝置310。在另一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置310被取向使得每個輪胎接地面中溝槽302和橫向溝槽308中的至少一道包括撓性閘門裝置310。
[0071]在一個實施例中，胎面300具有在周向方向測得的長度L。長度L可為約等于胎面300的任何給定接地面的長度。在一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置310沿著胎面300的長度L取向。在另一個實施例中，多個撓性閘門裝置310沿著胎面300的長度L取向。在另一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置310沿著胎面300的長度L被取向于至少一道溝槽302的每一道中。在另一個實施例中，多個撓性閘門裝置310沿著胎面300的長度L被取向于至少一道溝槽302的每一道中。在一個示例性實施例中，長度L為約100mm，并且至少一道溝槽302的每一道中的每個撓性閘門裝置310被分開約50mm。
[0072 ]圖3B示出包括具有多個撓性閘門裝置310的胎面300的輪胎的示例性實施例，所述多個撓性閘門裝置310處于打開位置。如圖所示，在施加水流經過胎面300時，撓性閘門裝置310至少部分地撓曲。圖3B中的虛線箭頭示出穿過胎面300的可能的水流。在遇到水流時，撓性閘門裝置310中的至少一個撓曲并折疊。在停止水流時，撓性閘門裝置310中的至少一個回彈至“關閉”位置，如圖3A所示，其中撓性閘門裝置310起到至少部分地破壞空氣流的作用。
[0073]圖4示出包括具有多個撓性閘門裝置的胎面400的輪胎的示例性實施例的剖視圖，所述多個撓性閘門裝置處于關閉位置。胎面400可包括至少一道溝槽402和至少一道花紋條404。胎面400可包括至少一個燒性閘門裝置410。
[0074]在一個實施例中，至少一道溝槽402和至少一道橫向溝槽(未示出)具有徑向地測得的高度H。至少一個撓性閘門裝置410可延伸至少部分地穿過高度H。在一個實施例中，撓性閘門裝置410延伸至高度H。
[0075]在一個實施例中，高度H延伸至等于或小于至少一道溝槽402的深度的約100%。在另一個實施例中，高度H延伸至介于至少一道溝槽402的深度的約50%至約100%之間。在另一個實施例中，高度H延伸至介于至少一道溝槽402的深度的約80%至約100%之間。
[0076]圖5A示出包括胎面500的輪胎的局部剖視圖。胎面500包括至少一道溝槽502、至少一道花紋條504和至少一個撓性閘門裝置510。撓性閘門裝置510可具有基本上為矩形的橫截面。
[0077]圖5B示出包括胎面500的輪胎的局部剖視圖。撓性閘門裝置510可具有基本上彎曲的徑向外邊緣和基本上線性的徑向內邊緣。撓性閘門裝置510的徑向外邊緣可隨著其自至少一道溝槽502的側壁軸向地延伸而徑向地向內彎曲。
[0078]圖5C示出包括胎面500的輪胎的局部剖視圖。撓性閘門裝置510可具有基本上彎曲的徑向外邊緣和基本上彎曲的徑向內邊緣。撓性閘門裝置510的徑向外邊緣可隨著其自至少一道溝槽502的側壁軸向地延伸而徑向地向內彎曲。撓性閘門裝置510的徑向內邊緣可隨著其自至少一道溝槽502的側壁軸向地延伸而徑向地向外彎曲。
[0079]圖6A示出包括胎面600的輪胎的局部剖視圖。胎面600包括至少一道溝槽602、至少一道花紋條604和至少一個撓性閘門裝置610。撓性閘門裝置610可具有基本上為矩形的橫截面。
[0080]如圖所示，在一個實施例中，溝槽602包括兩個側壁和底部，以及自溝槽側壁和溝槽底部兩者延伸的至少一個撓性閘門裝置610。在一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置610自溝槽側壁和溝槽底部延伸，至少部分地穿過所述溝槽底部的寬度。在另一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置610自溝槽側壁和溝槽底部延伸，完全穿過所述溝槽底部的寬度。在另一個實施例中，至少一個撓性閘門裝置610自第一溝槽側壁、第二溝槽側壁和溝槽底部延伸，完全穿過溝槽602的寬度。
[0081]圖6B示出包括胎面600的輪胎的局部剖視圖。撓性閘門裝置610可具有基本上彎曲的徑向外邊緣和與溝槽602底部的一部分成整體的徑向內邊緣。撓性閘門裝置610的徑向外邊緣可隨著其自至少一道溝槽602的側壁軸向地延伸而徑向地向內彎曲，并且可如上參照圖6A所述額外地自溝槽602的底部延伸。
[0082]圖6C示出包括胎面600的輪胎的局部剖視圖。撓性閘門裝置610可具有基本上線性的和成角度的徑向外邊緣以及與溝槽602底部的一部分成整體的徑向內邊緣。撓性閘門裝置610的徑向外邊緣可隨著其自至少一道溝槽602的側壁軸向地延伸而徑向地向內成角度，并且可如上參照圖6A所述額外地自溝槽602的底部延伸。
[0083]在一個實施例中，撓性閘門裝置110和310被構造使得經過胎面100、300的空氣流所施加的空氣壓力不足以使撓性閘門裝置110和310基本上撓曲。這樣，撓性閘門裝置110和310可破壞經過胎面100、300的空氣流，使得經過胎面的空氣流常常發出的噪聲被減輕，因而使胎面100、300發出的花紋噪聲比未處理的胎面少。
[0084]在一個實施例中，撓性閘門裝置110和310被構造使得經過胎面100、300的水流或相似液體流所施加的壓力足以使撓性閘門裝置110和310基本上撓曲。撓性閘門裝置110和310的撓曲可使得類似水的液體可流經胎面而基本上不被破壞。所以，胎面100、300可表現出改善的濕地性能，同時減輕干地性能條件下產生的花紋噪聲。
[0085]在一個實施例中，撓性閘門裝置110和310被構造為以特定方向將水從胎面100、300排除。例如，撓性閘門裝置110和310可被設計為朝輪胎的內側或后側引導相對朝外側而言更多的水，因而至少在某種程度上減輕水沫對車輛側面和行駛在道路上的其他車輛的污染。
[0086]在一個實施例中，撓性閘門裝置110和310被構造為增加胎面100、300的雪地/冰地牽引力。在一個實施例中，道路上的雪可被撓性閘門裝置110和310捕獲，因而形成胎面100、300與積雪/積冰道路之間更多的雪與雪交界面。
[0087]在一個實施例中，撓性閘門裝置110和310被構造為允許胎面100、300包括更激進的胎面花紋，而沒有不可接受的花紋噪音水平。在另一個實施例中，撓性閘門裝置110和310被構造為允許調節胎面100、300以實現濕地和干地操作之間更平衡的性能，而沒有超過可接受的花紋噪音水平。
[0088]就在說明書或權利要求書中使用術語“包括”或“具有”而言，其旨在以類似于術語“包含”在權利要求中用作過渡詞時所理解的方式來具有包容性。此外，就采用術語“或”(例如，A或B)而言，其旨在表示“A或B或兩者”。當
【申請人】旨在指示“僅A或B但不是兩者”時，則將采用術語“僅A或B但不是兩者”。因此，本文中術語“或”的使用具有包容性，不具有排他性。參見 Bryan A.Garner ,A Dict1nary of Modern Legal Usage 624 (2d.Ed.1995) (BryanA.Garner，現代法律用法辭典624(第二版，1995年))。此外，就在說明書和權利要求書中使用術語“在…中”或“到…中”而言，其旨在另外表示“在…上”或“到…上”。就在說明書或權利要求書中使用術語“基本上”而言，其旨在考慮制造中可達到或可靠的精確度。就在說明書或權利要求書中使用術語“選擇性地”而言，其旨在指代部件的一種狀況，在該狀況下裝置的使用者可以根據裝置使用中的必要或需要而激活或停用該部件的特征或功能。就在說明書或權利要求書中使用術語“可操作地連接”而言，其旨在表示所識別的部件是以執行指定功能的方式進行連接的。如說明書和權利要求書中所用，單數形式“一個”，“一種”和“該”包括復數。最后，術語“約”與數字結合使用時，其旨在包括該數字±10%。換句話說，“約10”可意味著9至11。
[0089]如上所述，雖然本申請已通過其實施例的描述進行了說明，并且雖然已相當詳細地對所述實施例進行了描述，但
【申請人】并非意圖將所附權利要求書的范圍約束為這樣的細節或以任何方式限制為這樣的細節。其他優點和修改對于從本申請中獲益的本領域的技術人員而言將是顯而易見的。因此，在更廣泛的方面中，本申請不限于特定細節、所示出的示例性的實例，或任何涉及的裝置。可以在不偏離總體發明構思的精神或范圍的情況下偏離此類細節、實例和裝置。
【主權項】
1.一種具有胎面的輪胎，包括: 溝槽，所述溝槽包括溝槽底部和至少一個溝槽側壁； 至少一個撓性閘門裝置，所述撓性閘門裝置包括多個相鄰的撓性閘門元件，所述撓性閘門元件被取向為穿過所述溝槽的至少一部分的單個行； 其中所述多個撓性閘門元件自所述溝槽底部延伸； 其中所述至少一個撓性閘門裝置具有一定剛性，使得所述至少一個撓性閘門裝置在操作過程中在施加空氣壓力下基本上不撓曲；以及其中所述至少一個撓性閘門裝置具有一定剛性，使得所述至少一個撓性閘門裝置在操作過程中在施加水壓下撓曲。2.根據權利要求1所述的輪胎，其中所述溝槽具有一定寬度，并且其中所述至少一個撓性閘門裝置延伸穿過所述寬度的至少25%。3.根據權利要求1所述的輪胎，其中所述溝槽具有一定寬度，并且其中所述至少一個撓性閘門裝置占據所述寬度的至少25%。4.根據權利要求1所述的輪胎，其中所述溝槽包括周向溝槽、橫向溝槽、凹口和狹槽中的至少一者。5.根據權利要求1所述的輪胎，還包括至少一道花紋條，其中所述溝槽延伸穿過所述至少一道花紋條。6.根據權利要求5所述的輪胎，其中所述至少一道花紋條包括肩部花紋條。7.根據權利要求1所述的輪胎，其中所述多個撓性閘門元件自所述溝槽底部基本上正交地延伸。8.根據權利要求1所述的輪胎，其中所述至少一個撓性閘門裝置包括所述溝槽內的多個撓性閘門裝置，并且其中所述多個撓性閘門裝置的每個在所述輪胎圓周附近被均勻地間隔開。9.根據權利要求1所述的輪胎，其中所述至少一個撓性閘門裝置包括所述溝槽內的多個撓性閘門裝置，其中所述撓性閘門元件中的每個均具有一定徑向高度，并且其中所述多個撓性閘門裝置中的每個以至少等于所述撓性閘門元件的所述徑向高度的距離被間隔開。10.一種具有胎面的輪胎，包括: 溝槽，所述溝槽包括溝槽底部和至少一個溝槽側壁； 至少一個撓性閘門裝置； 其中所述至少一個撓性閘門裝置自所述溝槽底部和所述至少一個溝槽側壁延伸； 其中所述至少一個撓性閘門裝置具有一定剛性，使得所述至少一個撓性閘門裝置在操作過程中在施加空氣壓力下基本上不撓曲；以及 其中所述至少一個撓性閘門裝置具有一定剛性，使得所述至少一個撓性閘門裝置在操作過程中在施加水壓下撓曲。11.根據權利要求10所述的輪胎，其中所述溝槽具有一定寬度，并且其中所述至少一個撓性閘門裝置延伸穿過所述寬度的至少25%。12.根據權利要求10所述的輪胎，其中所述溝槽包括周向溝槽、橫向溝槽、凹口和狹槽中的至少一者。13.根據權利要求10所述的輪胎，還包括至少一道花紋條，其中所述溝槽延伸穿過所述至少一道花紋條。14.根據權利要求13所述的輪胎，其中所述至少一道花紋條包括肩部花紋條。15.根據權利要求10所述的輪胎，其中所述至少一個撓性閘門元件自所述溝槽側壁基本上軸向地延伸。
【文檔編號】B60C11/12GK106029402SQ201480075758
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年12月26日
【發明人】弗朗西斯·J·伯恩, 馬丁·A·尤爾耶維奇
【申請人】普利司通美國輪胎運營有限責任公司