CN109334353B - 轮椅用轮胎结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮椅用轮胎结构，所述轮胎的胎面上沿周向均匀间隔分布有若干花纹组，每个花纹组包含处于胎面中心线上的倒S型花纹块，所述倒S型花纹块包括中轴部和两个沿胎面中心互为180度的侧翼部，所述中轴部位于胎面中心线上并沿轮胎周向成上端宽、中部窄、下端宽的凹凸状，所述倒S型花纹块的两个侧翼部对立设置在中轴部上、下端一侧，本发明通过于胎面中心线上设置倒S型花纹块的结构设计，使得位于胎面中心处的倒S型花纹块具有双方向性，不仅使轮胎可在前进、倒退、回转等任何动作之间转换顺畅，也使轮椅推行省力、敏捷、耐用，并且发挥良好的抓地性能，减少安全隐患。

Description

轮椅用轮胎结构

技术领域

本发明涉及一种轮胎，特别是指一种用于轮椅大轮的轮椅用轮胎结构。

背景技术

轮椅是肢体伤残者和行动不便人士的康复工具，也是他们代步、身体锻炼和参与社会活动的重要工具。轮椅含大轮和小轮，其中大轮承载了主要的重量，目前大轮除了少数使用环境要求采用实心轮胎外，多数大轮配用充气轮胎。充气轮胎要求轻量、耐用，为了易于推动，通常会在轮胎内充入较高的气压，以减小胎面与路面的摩擦力，降低滚动阻力，但却容易因抓地力不足产生安全隐患，以及在不平路上行驶时的减震效果较差，造成人员不适。

现行市面上通过避震器或是电动辅助来解决轮椅推行费力、舒适感差的问题，但具有避震器和电动的轮椅价格较普通轮椅昂贵，无法惠及大多数的普通民众。

如图1所示为用于轮椅大轮的现行常用轮椅轮胎胎面示意图，其胎面构造为类似自行车光头胎设计，仅在胎面两侧增加细小或稍具变形量的纹路，来确保基本的抓地性能，使之具备低滚动阻力的特性。而光头胎在较高的风压状态下，胎面与路面接触面积减小，加上胎面边缘效应不足，此时抓地力更弱，容易产生安全隐患。另外，与自行车轮胎相比，轮椅轮胎为双侧并排使用，主要执行前进、倒退、回转等多种动作，而现行光头胎执行前进动作时较轻快、敏捷，其性能相对单一，并不完全适用轮椅执行的倒退、回转等其他动作，尤其是回转时不够顺畅、敏捷，甚至可能导致另一种形式的推行费力问题。

基于以上问题，本发明的发明人优化轮胎胎面花纹及断面结构的设计，致有本发明的产生，可确保轻量、耐用、抓地力足，并且不需通过避震器或是电动辅助来改善推行费力、舒适感差和推行困难的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于轮椅大轮的轮椅用轮胎结构，可在前进、倒退、回转等任何动作之间转换顺畅，使轮椅推行省力、敏捷、耐用，并且发挥良好的抓地性能，减少安全隐患。

为实现上述目的，本发明解决的技术方案是：

一种轮椅用轮胎结构，所述轮胎的胎面上沿周向均匀间隔分布有若干花纹组，每个花纹组包含处于胎面中心线上的倒S型花纹块，所述倒S型花纹块包括中轴部和两个沿胎面中心互为180 度的侧翼部，所述中轴部位于胎面中心线上并沿轮胎周向成上端宽、中部窄、下端宽的凹凸状，所述倒S型花纹块的两个侧翼部对立设置在中轴部上、下端一侧, 所述侧翼部为弧线延伸的长条状。

所述中轴部的中部轴向宽度设置为2.5mm~4.5mm,所述侧翼部的轴向内端至轴向外端宽度逐渐减小，所述侧翼部的轴向外端宽度大于或等于2.0mm。

所述倒S型花纹块的中轴部上设置一对C型浅沟，两C型浅沟的一端封闭在中轴部内部，另一端则贯穿中轴部的边缘。

所述花纹组还包括位于胎面两侧且沿胎面中心互为180 度设置的侧花纹块，所述侧花纹块设于倒S型花纹块的中轴部和侧翼部之间, 所述侧花纹块的轴向内端靠近中轴部的中部，所述侧花纹块处于周向相邻的两倒S型花纹块之间。

所述花纹组还包括位于胎面边缘并沿胎面中心互为180 度交替设置的第一边花纹块和第二边花纹块，所述第一边花纹块和第二边花纹块在侧翼部和侧花纹块的轴向外侧，所述侧花纹块位于倒S型花纹块和第二边花纹块之间,所述第一边花纹块和第二边花纹块的轴向内端为锯齿状。

所述胎面分为接地区及两个分别位于接地区两侧的过渡区，所述侧翼部的轴向外端跨越到过渡区内，所述侧花纹块的轴向外端延伸到过渡区内。

位于接地区内的倒S型花纹块及侧花纹块表面设置腐蚀纹,所述腐蚀纹边缘为弧线，所述腐蚀纹沿胎面周向呈凹凸状延伸，位于所述腐蚀纹边缘外侧的胎面区域的花纹块表面设置有颗粒纹。

所述胎面为从胎面中心自轴向两端逐渐弧线延伸并终止成尖点的月牙状，所述接地区的轴向宽度设置为50%~70%的胎面的轴向宽度。

所述胎面底层设有一月牙状的缓冲层，所述缓冲层铺垫于接地区的底层。

所述接地区的轴向宽度＜缓冲层的轴向宽度＜胎面的轴向宽度。

采用上述技术方案后，本发明通过于胎面中心线上设置倒S型花纹块的结构设计，利用位于胎面中心线上并沿轮胎周向成上端宽、中部窄、下端宽的中轴部和两个沿胎面中心互为180 度的侧翼部形成倾斜且为S型螺旋的倒S型花纹块，其中所述倒S型花纹块的两个侧翼部对立设置在中轴部上、下端一侧，使得此时胎面中心处的倒S型花纹块具有双方向性，不仅使轮胎可在前进、倒退、回转等任何动作之间转换顺畅，也使轮椅推行省力、敏捷、耐用，并且发挥良好的抓地性能，减少安全隐患。

附图说明

图1为现行常用轮椅轮胎胎面示意图；

图2为本发明的轮胎胎面一种胎面花纹示意图；

图3为图2中倒S型花纹块的放大示意图；

图4为本发明的轮胎胎面另一种胎面花纹示意图；

图5为本发明的轮胎胎面又一种胎面花纹示意图。

图6为本发明的轮胎的断面结构示意图。

【符号说明】

胎面1 缓冲层2

花纹组10 倒S型花纹块11

侧花纹块12 第一边花纹块13

第二边花纹块14

中轴部110 侧翼部111

C型浅沟112

腐蚀纹20 腐蚀纹边缘21

颗粒纹30

断面结构T

接地区S1 过渡区S2。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。

如图2至图6所示，本发明揭示了一种轮椅用轮胎结构。在图2至图5中竖直方向为轮胎周向，横向方向为轮胎轴向, 单点划线表示胎面中心线CL。在图6中竖直方向设定为轮胎径向，横向方向为轮胎轴向,单点划线表示赤道平面。

如图2所展示的为本发明的轮胎胎面一种胎面花纹，鉴于轮椅轮胎的实际使用情况，如图6所示，将胎面1划分为接地区S1和两个过渡区S2，其中接地区S1为图2中两虚线之间限定的区域，是轮胎在前进、倒退、回转时的主要接地位置，两个过渡区S2是两虚线外侧至胎面1边缘的部位。胎面1上配置有若干花纹组10（图2中的实体填充部分代表一个花纹组10），各花纹组10沿周向均匀间隔分布，每个花纹组10包含：处于胎面中心线CL上的倒S型花纹块11、位于胎面1边缘并沿胎面1中心互为180 度交替设置的第一边花纹块13和第二边花纹块14、位于倒S型花纹块11和第二边花纹块14之间的侧花纹块12。

具体结合图3所示，所述倒S型花纹块11由中轴部110和两个沿胎面1中心互为180度的侧翼部111构成（图3中虚线L为中轴部110和侧翼部111的虚拟分界线），所述中轴部110位于胎面中心线CL上并沿轮胎周向成上端宽、中部窄、下端宽的凹凸状，可在主要接地的胎面中心位置增加边缘效应，提升抓地性。其中，所述中轴部110的中部轴向宽度W1最窄, 鉴于轮椅轮胎的规格及高风压的使用情况，W1设置为2.5mm~4.5mm为宜，若中部轴向宽度W1太小，胎面1中心连续接地面积较小，会影响舒适感以及产生抓地力不足；若中部轴向宽度W1太大，则胎面1中心连续接地面积过大，不仅轮胎无法实现轻量化，且又增大与地面的摩擦力，增加推行力度。所述倒S型花纹块11的两个侧翼部111对立设置在中轴部110上、下端一侧，所述侧翼部111为弧线延伸的长条状，所述侧翼部111的轴向内端连接在中轴部110的上、下端位置,外端跨越到过渡区S2内，侧翼部111的轴向内端至轴向外端宽度逐渐减小，但所述侧翼部111的轴向外端宽度W2大于或等于2.0mm，是基于轮胎轻量和胎面刚性的综合考量。两侧翼部111与中轴部110组合呈倾斜的S型螺旋在胎面1中心，此时胎面1中心处花纹块具有双方向性，不仅使轮胎可在前进、倒退、回转等任何动作之间转换顺畅，也使轮椅推行省力、敏捷，并且发挥良好的抓地性能，减少安全隐患。

为兼顾轮胎抓地性和舒适性需求，倒S型花纹块11的中轴部110上设置一对C型浅沟112，两C型浅沟112的一端封闭在中轴部110内部，另一端则贯穿中轴部110的边缘，可获得更多边缘效应，进而增加抓地性能。同时两C型浅沟112顺应中轴部110的外边缘，螺旋分布在接地区S1内，可帮助吸收不平路上的振动，减轻人员不适感。当然，C型浅沟112的宽度和深度不得设置过大，需均确保在1.0mm以下，否则过宽或过深的浅沟112可能降低倒S型花纹块11的整体刚性，在使用时容易发生破坏而降低耐用度，加剧不易推动的问题。

在倒S型花纹块11的中轴部110和侧翼部111之间夹入侧花纹块12，同时侧花纹块12也处于周向相邻的两倒S型花纹块11之间，侧花纹块12均化接地区S1的陆比，避免因刚性差异导致局部异常损坏，确保足够的耐用度。胎面1两侧的侧花纹块12沿胎面中心互为180度设置，侧花纹块12的轴向内端靠近中轴部110的中部，侧花纹块12的轴向外端延伸到过渡区S2内。在侧翼部111和侧花纹块12的轴向外侧分别设置第一边花纹块13和第二边花纹块14，第一边花纹块13和第二边花纹块14的轴向内端为锯齿状，二者花纹块的轴向外端高度徐徐降低，使胎面1顺滑衔接到胎边，整体刚性均衡，弹性佳，可降低人员的不适感。

图4为本发明的轮胎胎面另一种胎面花纹实施例：为进一步提升接地区S1的抓地性，将接地区S1内花纹块表面设置腐蚀纹20（图4中麻点填充的部分代表腐蚀纹20），腐蚀纹20将接地区S1表面粗糙化，由于腐蚀纹20细浅、密集，故不会对花纹块刚性产生负面影响，却可以充分渗透到路面的缝隙中，增加抓地力，帮助吸收震动。优选地，腐蚀纹边缘21设计为弧线，使胎面1的腐蚀纹20周向呈凹凸状延伸，搭配胎面1上螺旋式花纹块设计，便于轮椅执行和转换动作。图5为本发明的轮胎胎面又一种胎面花纹实施例：在腐蚀纹边缘21的外侧的胎面1区域的花纹块表面设置有颗粒纹30（图5中网格填充的部分代表颗粒纹30）。

如图6所展示的为优选的本发明的轮胎的断面结构T示意图，胎面1沿径向圆弧凸出并位于轮胎最外表层的，本发明特指断面宽度SW在20mm~35mm的轮椅用轮胎，鉴于轮椅轮胎的实际使用情况，将本发明轮胎的胎面1划分为接地区S1和两个过渡区S2，接地区S1是轮胎在前进、倒退、回转时的主要接地位置，两个过渡区S2是胎面1与胎边的过渡部位，由于轮椅轮胎为双侧并排使用，该部位通常情况下是不接地。为了兼顾轮胎的轻量和舒适性要求，胎面1为大月牙状，从胎面中心自轴向两端逐渐弧线延伸并终止成尖点，接地区S1的轴向宽度W3设置为50%~70%的胎面1的轴向宽度W。为了提升轮胎耐用度和减震性，优选地，在胎面1底层增加一层小月牙状的缓冲层2（为便于理解，图6中的阴影填充代表缓冲层2），该缓冲层2为回弹性和减震性较好的胶料构成，铺垫于接地区S1的底层。接地区S1的轴向宽度W3＜缓冲层2的轴向宽度W4＜胎面1的轴向宽度W，通过胎面1和缓冲层2上、下双层月牙状结构设计，不仅可以提升轮胎接地时的缓冲和减震性能，同时增强胎体强度，有效提升轮胎耐用度。

综上，本发明轮椅用轮胎胎面1划分为接地区S1和两个过渡区S2，胎面1包含：处于胎面中心线CL上的倒S型花纹块11、沿胎面中心互为180 度设置的两侧的侧花纹块12、位于胎面边缘并沿胎面中心互为180 度交替设置的内端为锯齿状的两侧的边花纹块13、14。其中倒S型花纹块11由中轴部110和两个侧翼部111以及一对C型浅沟112组合盘旋在胎面1，具有双方向性。搭配接地区S1凹凸状延伸的腐蚀纹20和/或过渡区S2表面颗粒纹30，以及胎面1和缓冲层2双层月牙状结构，使轮胎可在前进、倒退、回转等任何动作之间转换顺畅，使轮椅推行省力、敏捷、耐用，且均可发挥良好的抓地性能，减少安全隐患，降低人员的不适感。

以上所述，仅是解释本发明的较佳实例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。凡是未脱离本发明技术方案内容，依据其实质作任何简单修改、修饰与等同变化仍属于本发明技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种轮椅用轮胎结构，其特征在于：所述轮胎的胎面上沿周向均匀间隔分布有若干花纹组，每个花纹组包含处于胎面中心线上的倒S型花纹块，所述倒S型花纹块包括中轴部和两个沿胎面中心互为180 度的侧翼部，所述中轴部位于胎面中心线上并沿轮胎周向成上端宽、中部窄、下端宽的凹凸状，所述倒S型花纹块的两个侧翼部对立设置在中轴部上、下端一侧,所述侧翼部为弧线延伸的长条状；所述花纹组还包括位于胎面两侧且沿胎面中心互为180 度设置的侧花纹块，所述侧花纹块设于倒S型花纹块的中轴部和侧翼部之间, 所述侧花纹块的轴向内端靠近中轴部的中部，所述侧花纹块处于周向相邻的两倒S型花纹块之间；所述胎面分为接地区及两个分别位于接地区两侧的过渡区，所述侧翼部的轴向外端跨越到过渡区内，所述侧花纹块的轴向外端延伸到过渡区内。

2.如权利要求1所述轮椅用轮胎结构，其特征在于：所述中轴部的中部轴向宽度设置为2.5mm~4.5mm,所述侧翼部的轴向内端至轴向外端宽度逐渐减小，所述侧翼部的轴向外端宽度大于或等于2.0mm。

3.如权利要求1所述轮椅用轮胎结构，其特征在于：所述倒S型花纹块的中轴部上设置一对C型浅沟，两C型浅沟的一端封闭在中轴部内部，另一端则贯穿中轴部的边缘。

4.如权利要求1所述轮椅用轮胎结构，其特征在于：所述花纹组还包括位于胎面边缘并沿胎面中心互为180 度交替设置的第一边花纹块和第二边花纹块，所述第一边花纹块和第二边花纹块在侧翼部和侧花纹块的轴向外侧，所述侧花纹块位于倒S型花纹块和第二边花纹块之间,所述第一边花纹块和第二边花纹块的轴向内端为锯齿状。

5.如权利要求1所述轮椅用轮胎结构，其特征在于：位于接地区内的倒S型花纹块及侧花纹块表面设置腐蚀纹,所述腐蚀纹边缘为弧线，所述腐蚀纹沿胎面周向呈凹凸状延伸，位于所述腐蚀纹边缘外侧的胎面区域的花纹块表面设置有颗粒纹。

6.如权利要求1所述轮椅用轮胎结构，其特征在于：所述胎面为从胎面中心自轴向两端逐渐弧线延伸并终止成尖点的月牙状，所述接地区的轴向宽度设置为50%~70%的胎面的轴向宽度。

7.如权利要求6所述轮椅用轮胎结构，其特征在于：所述胎面底层设有一月牙状的缓冲层，所述缓冲层铺垫于接地区的底层。

8.如权利要求7所述轮椅用轮胎结构，其特征在于：所述接地区的轴向宽度＜缓冲层的轴向宽度＜胎面的轴向宽度。