CN110116586A - 一种具有警示标示构造的轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明主要提供一种具有警示标示构造的轮胎，其包括：一胎体，其具有朝内呈开口状的一内面胶层，及朝外呈封闭状的一胎面基层；一胎面层，环设贴覆于该胎面基层的缘面上，其具有以该胎体径向环设且呈平行状排列的至少三个花纹肋，并使各花纹肋凸出形成一高度；至少三个警示标示组，分别埋设于各花纹肋内，其具有以该高度延伸方向依序叠设的至少三个色料层；多层且不同颜色的各色料层相互叠设，所形成的该警示标示组以预设数量分别埋设于各花纹肋内，可以警示标示组的耗损状态及部位。本发明也可依需求设定该色料层的数量、厚度尺寸或该警示标示组埋设的数量及位置。

Description

一种具有警示标示构造的轮胎

技术领域

本发明涉及一种磨耗程度的标示结构，尤其涉及一种用于检测轮胎的标示结构，其埋设于轮胎的胎面部位，经行驶滚动产生磨耗后，将依磨耗程度的不同而分别以不同颜色显示，可实时辨识判断目前轮胎耗损情形。

背景技术

由于交通工具大多组设有轮胎，借助其直接接触地面滚动而产生移动，尤其是轮胎除了利于地面上滚动及转向之外，其同时承受上方车体的重量；除此之外，配合各式橡胶材质的应用，可使轮胎具有一定的刚性、支撑性及抓地性，遇到来自地面的冲击力时，又可有效达到缓冲的效果。

因轮胎胎面部位直接与地面接触，加上车体重量及地面冲击力，使得轮胎的胎面为磨损最严重的部位，但由于轮胎磨耗情况如何，一般人无法目测得知，必须由专业人员利用专门仪器来检测，相当麻烦；或者是持续使用到胎面层的胎纹磨光或模糊，甚至帘纱层或钢丝层外露，才发现必须更换轮胎，然而磨损到此程度的轮胎其刚性、支撑性及抓地性已大不如前，容易造成行车的危险，故业界开始开发于轮胎上设置可直接目测辨识轮胎磨耗程度的警示或标示技术。

而常见设置轮胎上的磨耗标示，依部位可分为“胎边标示”及“胎面标示”，其中“胎边标示”指轮胎通常在两侧胎边部位附近会设置六个轮胎磨耗指示标志“△”，或加上“TWI”标示，顺着这标志向轮胎花纹表面寻找，在轮胎的花纹深沟中会找到凸出的橡胶块，这橡胶块高度就是残沟标示，当胎面花纹磨耗到跟此橡胶块等高时，表示轮胎已达磨耗限度，需更换新轮胎；一般，花纹标准深度为未达1.6mm，就需更换新轮胎；而“胎面标示”则多利用与胎面不同颜色的色胶层显示，通常色胶层会埋设于轮胎内预设深度，待轮胎磨损至色胶层部位时，则会在轮胎上显示出不同颜色的该色胶层，即表示已磨耗相当厚度，以警示更换轮胎。

现有技术的轮胎胎面具有磨耗标示的轮胎结构，如国内第103120609号发明专利所公开的“轮胎磨损提示结构”，包括一轮胎本体内层、一硬质警示层与一轮胎本体外层；该硬质警示层设于该轮胎本体内层表面上，该硬质警示层的表面至少设有一凸肋，该轮胎本体外层设于该硬质警示层的表面上，使该硬质警示层及其凸肋被埋设于该轮胎本体外层内侧，该硬质警示层与该轮胎本体外层选用不同硬度与不同颜色的橡胶材质，该硬质警示层的硬度大于该轮胎本体外层的硬度；据此，除能利用该硬质警示层与该轮胎本体外层的颜色不同，提醒使用者轮胎已磨耗至需要更换的状态外，同时因为该硬质警示层的凸肋外露而于行驶时产生的异常震动与声音，进一步以体感与声音的方式提醒使用者需更换轮胎。

另有一种现有技术在轮胎胎面具有磨耗标示的轮胎结构，如国内第100102707号发明专利所公开的“具磨耗状态显示的防穿刺外胎、轮胎及交通工具”，其主要包括：一外胎主体，该外胎主体还包括一接地区与复数警示层，该接地区的表面在该防穿刺外胎于常态使用时与地面接触，其中一该警示层形成该外胎主体的表面，其余各警示层依序径向设置于该接地区内部，每一警示层由防穿刺材质所构成，且该等警示层具有不同的颜色显示；其中，该等警示层由黑胶、克维拉纤维(Kevlar)、奈米陶瓷粉、尼龙及色料所构成，且该等警示层包含于该主体上由外向内径向分布的第一警示层、第二警示层、第三警示层以及第四警示层；该第一警示层包含大于90%并小于100%重量百分比的黑胶，以及合计大于0%并小于10%重量百分比的克维拉纤维(Kevlar)、奈米陶瓷粉、尼龙及色料；该第二警示层包含大于90%并小于100%重量百分比的克维拉纤维(Kevlar)，以及合计大于0%并小于10%重量百分比的黑胶、奈米陶瓷粉、尼龙及色料。

上述结构，均于轮胎滚动磨耗一段时间后，可使不同颜色的警示层或标示层外露于胎面，以提示应更换轮胎，但各案所应用的技术不同；其中第一案于轮胎外层埋设有硬质材料的该警示层，且于该警示层表面设有至少一凸肋，于凸肋外露时可目测得知，同时硬质的各凸肋亦会使轮胎行进时产生震动及异音，借以提示更换轮胎；第二案则使各警示层应用防穿刺材质，且具有不同颜色显示，通过供骑乘者清楚了解目前轮胎磨损程度如何来提醒更换轮胎。

发明内容

但是，造成轮胎的磨耗除了正常的地面接触滚动磨耗外，轮胎的使用也会有某些异常情形所造成的磨耗，例如胎压过高、胎压不足，或因悬吊系统偏差导致轮胎安装偏斜，所产生的偏磨耗等情形，在异常使用的情形下，会使轮胎的使用寿命减短，且如为悬吊系统偏差则更有生命安全的疑虑；然而此类异常状态的磨耗一般来说驾驶人均无法判断。

针对前述问题，现有第一案技术仅为单一警示层，一旦磨耗至该警示层即显现不同颜色的该层，无法判断轮胎是否胎压过高、胎压过低或轮胎偏斜等问题；第二案则为整个轮胎本体外部完整包覆颜色警示层，虽为多层叠设，一旦磨耗即会使整个胎面呈现第一层的该警示层，接着依序磨耗掉第一层警示层、第二层警示层及第三层警示层，整个磨耗过程中无法判断是否胎压过高、胎压过低或轮胎偏斜等问题。

因此本发明的发明人提供一具有警示标示构造的轮胎，不仅具有正常使用下轮胎磨耗的标示功能，又可作为轮胎使用是否异常的判断，且可由磨耗情形及部位找出异常的问题，而予以排除。

(解决问题的技术手段)

有鉴于此，本发明所公开具有警示标示构造的轮胎，其包括：一胎体（carcass），其具有朝内呈开口状的一内面胶层（inner linear），及朝外呈封闭状的一胎面基层（base）；一胎面层（cap），环设贴覆于该胎面的缘面上，其具有以该胎体径向环设且呈平行状排列的至少三个花纹肋（rib），并使各花纹肋凸出形成一高度；至少三个警示标示组，分别埋设于各花纹肋内，其具有以该高度延伸方向依序叠设的至少三个色料层，并使各色料层分别使用不同颜色，且各色料层具有默认颜色叠设顺序；通过上述构件，利用多层且不同颜色的各色料层叠设，所形成的该警示标示组以预设数量分别埋设于各花纹肋内的阶段式磨耗显示结构设计，可提供正常使用下轮胎磨耗的标示及警示换胎功能，亦可通过警示标示组的耗损状态及部位，找出异常的问题予以排除，且具有磨耗程度分级的功能，又可依需求设定该色料层的数量及厚度尺寸，使磨耗标示具有精准度调整的效果。

(对照现有技术的功效)

本发明的主要目的即在提供一种具有警示标示构造的轮胎，可作为正常使用下轮胎磨耗的标示及警示换胎功能，同时可通过警示标示组的耗损状态及部位，找出异常的问题予以排除。

本发明的次一目的即在提供一种具有警示标示构造的轮胎，其具有多层色料层叠设的警示标示组，以预设层数分别埋设于胎面上的花纹肋内，所形成阶段式磨耗显示的结构设计，可于不同程度的磨损会显示不同颜色，故具有磨耗程度分级的功能，人员直接目测即能判断损耗状况。

本发明的再一目的即在提供一种具有警示标示构造的轮胎，其阶段式磨耗显示的警示标示组，可依目测精准度需求，设置该色料层的层数及厚度尺寸，因此其标示精准度具有可调整的效果。

本发明的另一目的即在提供一种具有警示标示构造的轮胎，以局部设置警示标示组的设计，可减少胎面面积的占用，且该警示标示组至少分设于胎面两侧及中央等三个位置，亦可依需求增加警示标示组数量及埋设位置，可更精准判断轮胎局部磨耗的情形。

本发明的一个优选方案在于，该第一宽度为该第二宽度的5%~100%。

本发明的一个优选方案在于，该第一表面积为该第二表面积的5%~100%。

本发明的一个优选方案在于，该第二厚度扣除该第一厚度为一第三厚度。

附图说明

图1为本发明第一实施例的局部立体剖视示意图。

图2为本发明第一实施例的断面示意图一。

图3为本发明第一实施例的断面示意图二。

图4为本发明第一实施例的各项表面积标示图。

图5为本发明第一实施例的制造示意图。

图6为本发明第一实施例的正常磨耗示意图一。

图7为本发明第一实施例的正常磨耗示意图二。

图8为本发明第一实施例胎压过高的异常磨耗示意图一。

图9为本发明第一实施例胎压过高的异常磨耗示意图二。

图10为本发明第一实施例胎压不足的异常磨耗示意图一。

图11为本发明第一实施例胎压不足的异常磨耗示意图二。

图12为本发明第一实施例的偏磨耗示意图一。

图13为本发明第一实施例的偏磨耗示意图二。

图14为本发明第二实施例的断面示意图。

附图标记说明

10、轮胎，11、内面胶层，12、胎面基层，13、胎体，20、胎面层，21、花纹肋，H、沟深，W、第二宽度，S、第二表面积，40、警示标示组，41、42、43、44、45、色料层，W1、第一宽度，T3、第三厚度，S1、第一表面积，T1、第一厚度，T2、第二厚度，θ、偏斜角。

具体实施方式

首先请参照图1至图4，本发明所提供的一种具有警示标示构造的轮胎(10)，首先以四花纹肋及五层色料层的实施方式作说明，其包括：设于该胎体(13)上的一胎面层(20)，及埋设于该胎面层(20)内的四警示标示组(40)。

该胎体(13)，呈U形环状体，其具有朝内呈开口状的一内面胶层(11)位于该胎体(13)径向内，及朝外呈封闭状的一胎面基层(12) 位于该胎体(13)径向外。

该胎面层(20)，环设贴覆于该胎面基层(12)的缘面上，包含至少一花纹肋(21)及该警示标示组(40)，该警示标示组(40)设置于该胎体(13)径向与该花纹肋(21)之间，该花纹肋(21)具有一第二厚度（T2）及一第二宽度（W）及一第二表面积（S），该第二表面积为该花纹肋(21)顶面表面积。

该警示标示组(40)，包含至少三个色料层，该色料层具有一第一厚度（T1）及一第一宽度（W1）及一第一表面积（S1），该第一表面积（S1）为该色料层顶面表面积，该色料层间具有至少一种颜色作为区隔。

本发明第一实施例，其具有以该胎体(13)径向环设且呈平行状排列的四个花纹肋(21)，并使各花纹肋(21)凸出形成一沟深(H)。

四组各警示标示组(40)，分别埋设于各花纹肋(21)内，其具有以该沟深(H)延伸方向依序叠设的色料层(41)(42)(43)(44)(45)，并使各色料层(41)(42)(43)(44)(45)分别使用不同颜色，且各色料层(41)(42)(43)(44)(45)具有默认颜色叠设顺序。

进一步说明各构件间的细部技术特征，其中各花纹肋(21)以一预设的第二宽度(W)环设于该胎面层(20)上；各色料层(41)(42)(43)(44)(45)具有预设的第一宽度(W1)，其第一宽度(W1)尺寸数值为该第二宽度(W)的5%~100%；各花纹肋(21)的顶缘面的表面积设为第二表面积(S)；各色料层(41)(42)(43)(44)(45)经磨耗而外露于该花纹肋(21)顶缘面时，其外露部分的表面积设为第一表面积(S1)，并使该第一表面积(S1)的面积数值范围，为该第二表面积(S)的5%~100%；各色料层(41)(42)(43)(44)(45)具有一预设的第一厚度（T1），加上该胎面层(20)一预设包覆的第三厚度(T3)，形成一总的第二厚度（T2），其数值等于该沟深(H)的数值。

通过上述构件，利用多层且不同颜色的各色料层(41)(42)(43)(44)(45)叠设，所形成的该警示标示组(40)以预设数量分别埋设于各花纹肋(21)内的阶段式磨耗显示结构设计，可提供正常使用下轮胎磨耗的标示及警示换胎功能，亦可通过各警示标示组(40)的耗损状态及部位，找出异常的问题予以排除，且具有磨耗程度分级的功能，又可依需求设定该色料层的数量及厚度尺寸，使磨耗标示具有精准度调整的效果。

为供进一步了解本发明构造特征、运用技术手段及所预期达成的功效，现将本发明使用方式加以叙述如下：

本发明的轮胎制作流程，预先将呈长带状该胎面层(20)内，埋设四组该警示标示组(40)，此时各色料层(41)(42)(43)(44)(45)以默认颜色及顺序，依序相互叠设；请参照图5，将埋设有各警示标示组(40)的该胎面层(20)，完整环设贴合于该胎体(13)的外径缘；经加硫作业后，则形成凸状各该花纹肋(21)，此时各该警示标示组(40)则分别位于该花纹肋(21)内部，即制造完成。

本发明于该胎体(13)的外径缘贴合该胎面层(20)，并使该胎面层(20)上一体形成四花纹肋(21)，其凸设有预设的该沟深(H)，并具有预设的第二宽度(W)；于各花纹肋(21)内分别埋设有各警示标示组(40)，其以五层的各色料层(41)(42)(43)(44)(45)以该沟深(H)的延伸方向相互叠设，此一延伸方向亦是该胎体(13)的径向，且该色料层(41)(42)(43)(44)(45)各别具有预设尺寸的第一宽度(W1)；各色料层(41)(42)(43)(44)(45)分别设定为不同颜色，同时各色料层(41)(42)(43)(44)(45)依其所属颜色以默认顺序依序叠设，以形成各警示标示组(40)，所谓该第二表面积(S)，指该花纹肋(21)的外径缘面环设一周的总面积；所谓该第一表面积(S1)，指外露的该色料层(41)其外径缘面环设一周的总面积，如图4的斜线表示部位。

本发明的轮胎于正常使用情形下的磨耗状态，请参照图6及图7，当轮胎于正常胎压下与地面接触时，于不同位置的各花纹肋(21)会完整贴触于地面，当使用一段时间后，该花纹肋(21)的表面磨耗掉则使该色料层(41)(42)(43)(44)(45)其一层外露于该花纹肋(21)，形成与胎面部不同颜色且环设于该胎面层(20)外径缘的色带，因属于平均磨耗的状态，因此不同位置的该警示标示组(40)于该胎面层(20)外径缘所显示的色带颜色均相同；于该花纹肋(21)表面出现第一层的该色料层(41)时，即可目测得知为磨耗前期；如出现第二、三层的该色料层(42)(43)时，则可目测得知呈磨耗中期；如出现第四、五层的该色料层(44)(45)时，则可目测得知呈磨耗末期。

本发明的轮胎于胎压过高情形下的磨耗状态，请参照图8和图9，当胎压过大时会使轮胎中央处的各花纹肋鼓起，而轮胎两侧的各花纹肋(21)则因鼓起部位的拉伸张力而无法与地面接触，仅能使中央部位的各花纹肋(21)接触地面，因此在使用一段时间后，中央部位的各花纹肋(21)其内的各警示标示组(40)的第一层该色料层(41)将会外露于该花纹肋(21)，而两侧位置的各花纹肋(21)其内各警示标示组(40)因其外部包覆的各花纹肋(21)尚未被磨耗，而呈未外露状态，因此外观上于轮胎中央位置的各花纹肋(21)外径缘将出现二条色带；如再继续使用一段时间，则两侧部位的各花纹肋(21)其内的该警示标示组(40)亦会外露显示第一层的该色料层(41)，而中央部位的各花纹肋(21)其内的各警示标示组(40)可能会外露显示第二层或第三层的该色料层(42)(43)，故于外观上，轮胎整体外径缘将出现不同颜色的色带。

本发明的轮胎于胎压不足情形下的磨耗状态，请参照图10和图11，当胎压不足时会使轮胎中央处的各花纹肋(21)朝内凹陷而无法与地面接触而不会受到耗损，两侧部位的各花纹肋(21)则会贴触地面而产生磨耗，因此在使用一段时间后，位于两侧的各花纹肋(21)其内的该警示标示组(40)会外露显示第一层的该色料层(41)，中央位置的各花纹肋(21)其内各警示标示组(40)因其外部包覆的各花纹肋(21)尚未被磨耗，而呈未外露状态，故于外观上轮胎两侧的各花纹肋(21)外径缘将出现二条色带；如再持续使用一段时间后，中央位置的各花纹肋(21)其内各警示标示组(40)将会外露显示第一层的该色料层(41)，两侧的各花纹肋(21)其内的该警示标示组(40)则可能已经磨耗至第三层或第四层的该色料层(43)(44)，故于各花纹肋(21)外径缘将出现不同颜色的色带。

本发明的轮胎于偏磨耗情形下的磨耗状态，请参照图12和图13，一般而言会发生偏磨耗的情形大部分是因为悬吊系统有偏差，或者轮胎安装至轮框时未组装好，以致该胎面层(20)接触地面时呈一偏斜角(θ)，如图12所示，各轮胎(10)朝右侧偏斜时，位于最右侧的该花纹肋(21)磨耗程度最大，可能已经磨耗至第三层或第四层的该色料层(43)(44)，越朝左磨耗程度越小，因此位于左侧的该花纹肋(21)磨耗程度最小，只局部耗损第一层的该色料层(41)，故于各花纹肋(21)外径缘将出现四种不同颜色的色带，如该色料层(41)(42)(43)(44)(45)磨耗不完全，于该警示标示组(40)会产生四颜色的色带。

本发明利用叠设状且不同颜色的多层各色料层(41)(42)(43)(44)(45)，所形成的该警示标示组(40)，分别埋设于数个各花纹肋(21)内部，以阶段式磨耗显示的结构设计，可达到下列功效：

一、本发明的轮胎于正常情况下使用时，各位置的各花纹肋(21)均可贴触地面，于该花纹肋(21)表面出现不同颜色的该色料层(41)(42)(43)(44)(45)时，即可目测得知目前轮胎属于磨耗前期、磨耗中期或磨耗末期等不同磨耗程度的警示与提示，故具有分级式的磨耗警示效果。

二、本发明除了具有正常使用下轮胎磨耗的标示及警示换胎功能，同时可通过警示标示组(40)的耗损状态及部位，立即找出胎压过大、胎压不足，或因悬吊系统偏差或轮胎安装不当所造成的偏磨耗等异常的问题，予以实时排除，使轮胎恢复正常使用状态，解决现有技术无法判断异常磨耗的问题。

三、该警示标示组(40)以多层各色料层(41)(42)(43)(44)

(45)叠设所形成，以预设层数及厚度且不同颜色的各色料层(41)(42)(43)(44)(45)，所形成阶段式磨耗显示的结构设计，可于不同程度的磨损会显示不同颜色，人员直接目测即能判断损耗状况。

四、本发明具有阶段式磨耗显示的警示标示组，可依目测精准度需求，设置该色料层(41)(42)(43)(44)(45)的层数及厚度尺寸，因此其标示精准度具有可调整的效果。

五、于该花纹肋(21)内局部埋置警示标示组的设计，于各色料层(41)(42)(43)(44)(45)外露时，不会占用该花纹肋(21)的整个表面，

仅局部显示该色料层(41)(42)(43)(44)(45)，故可减少胎面面积的占用。

六、本发明的各警示标示组(40)至少以三组，分别设于该胎面层(20)两侧及中央等三个位置，即可作为异常磨耗的判断，同时可依需求增加该警示标示组(40)数量及埋设位置，可更精准判断轮胎局部磨耗的情形。

请参照图14，为本发明的第二实施例，以三个花纹肋(21)及三层色料层(41)(42)(43)的实施方式作说明，其中该花纹肋(21)以数量三设于该胎面层(20)上；该警示标示组(40)具有以该沟深(H)延伸方向依序叠设的三层该色料层(41)(42)(43)，并使各色料层(41)(42)(43)分别使用不同颜色，且各色料层(41)(42)(43)具有默认颜色叠设顺序。该色料层(41)(42)(43)以三层即可判断出磨耗前期、磨耗中期或磨耗末期等不同磨耗程度；以三个该花纹肋(21)分别设置于两侧及中央位置，即可达到异常磨耗的判断。

此一实施例为提供不同数量的各花纹肋及色料层设定，其他有关构件的配置与方式、叠设关系、空间型态、制作流程及所预期达到的功效，则皆与上述第一实施例完全相同。

综上所述，本发明所公开的“具有警示标示构造的轮胎”，提供一种可目测轮胎胎面因正常磨耗或异常磨耗判断的磨耗标示结构，其利用凸状的各花纹肋内，埋设有不同颜色的各色料层，并使各色料层以默认厚度及默认顺序叠设以形成该警示标示组，通过该色料层外露于该花纹肋的各个颜色代表不同的耗损程度，而具有磨耗程度分级的功能，又可依需求设定该色料层的数量及厚度尺寸，使阶段式的磨耗标示具有精准度调整的效果，而获致一实用性高的充气轮胎结构。

以上所述乃是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，若依本发明的构想所作的改变，其所产生的功能作用仍未超出说明书及说明书附图所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种具有警示标示构造的轮胎，其特征在于，包括：

一胎体，其具有朝内呈开口状的一内面胶层，及朝外呈封闭状的一胎面基层；

一胎面层，包括至少一花纹肋及一警示标示组，该警示标示组设置于该胎体径向与该花纹肋之间，该花纹肋具有一第二厚度、一第二宽度及一第二表面积，该第二厚度为该花纹肋的总厚度，第二宽度为该花纹肋宽度，第二表面积为该花纹肋顶面表面积；

一警示标示组，包括至少三个色料层，该警示标示组有一第一厚度、一第一宽度及一第一表面积，该色料层间具有至少一种颜色作为区分。

2.根据权利要求1所述具有警示标示构造的轮胎，其特征在于，该第一宽度为该第二宽度的5%~100%。

3.根据权利要求1所述具有警示标示构造的轮胎，其特征在于，该第一表面积为该第二表面积的5%~100%。

4.根据权利要求1所述具有警示标示构造的轮胎，其特征在于，该第二厚度扣除该第一厚度为一第三厚度。