CN113263870A - 轮胎磨耗指示系统及使用磨耗指示系统的轮胎 - Google Patents
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Abstract
一种轮胎磨耗指示系统包括轮胎、磁感应单元、磁性件及警示装置，其中磁感应单元及磁性件分别埋设于轮胎内；各个磁感应单元系设置于磁性件中的一个的磁场范围内，使各个磁感应单元分别产生磁感应信号，警示装置信号连接磁感应单元，用以接收磁感应信号，且使警示装置表现正常状态；当磁性件中的一个因轮胎的胎面胶环层磨耗而脱落时，磁感应单元无法继续产生磁感应信号，且使警示装置表现异常状态。一种轮胎包括上述轮胎磨耗指示系统，亦在此揭露。藉由本发明提供的轮胎磨耗指示系统及轮胎，可让使用者实时获知轮胎磨耗状态，以提升车辆行驶安全性。
Description
技术领域
本发明与轮胎磨耗指示有关；特别是指一种轮胎磨耗指示系统及使用磨耗指示系统的轮胎。
背景技术
长久以来，一般车辆(例如汽车、摩托车)使用传统充气轮胎做为车辆移动的主要元件。然而，传统充气轮胎的胎面在长时间的使用下，会逐渐磨耗，而使得胎面逐渐变薄；甚至，若轮胎的胎面磨耗至胎纹消失或钢丝外露时，这类充气轮胎随时都有破裂漏气的可能，以致车辆无法继续行驶，甚至造成车辆失控翻覆，导致驾驶及乘客受到伤亡。又或者是，当胎面纹路因磨耗而消失，且车辆于湿滑路面行驶时，车辆恐会发生轮胎打滑，造成车辆失控的严重危害。
因此，相关从业者利用不同颜色的橡胶材料制作胎面胶层，当轮胎的胎面磨耗至特定程度时，轮胎本身会出现警示颜色，以提醒使用者留意轮胎的磨耗状况；甚至当轮胎呈现危险颜色时，使用者应尽快更换轮胎，以确保行车安全。
然而，利用上述方法制作具有警示色层的轮胎，恐因使用者无法实时观察轮胎的磨耗状态，以致发生上述漏气或爆胎的意外。此外，当轮胎胎面沾染污泥或漆料时，因污泥或漆料覆盖于轮胎的警示色层而使得使用者无法直接查看轮胎的磨耗状态，以致轮胎持续使用而发生上述漏气或爆胎的意外。
综上可知，现有的轮胎磨耗程度的指示方式仍有待改良，亟需新颖的轮胎磨耗指示系统及使用磨耗指示系统的轮胎以改善上述存在的诸多问题。
发明内容
有鉴于此，本发明之目的在于提供一种轮胎磨耗指示系统，其包括设置于轮胎内的磁感应单元及磁性件，而磁感应单元又与警示装置信号连接；当磁性件因轮胎磨耗而脱落时，磁感应单元无法继续产生磁感应信号，进而使警示装置表现异常状态。用户可由警示装置所表现的异常状态获知轮胎的磨耗程度，进而提升使用者的行车安全性。
缘以达成上述目的，本发明提供的一种轮胎磨耗指示系统包括一轮胎、多个磁感应单元、多个磁性件及一警示装置；所述轮胎，包括一内面胶环层及一胎面胶环层，所述胎面胶环层设置于所述内面胶环层之外，且具有所述轮胎的最大外径；所述多个磁感应单元固设于所述内面胶环层内；所述多个磁性件分别埋设于所述胎面胶环层之内；各个所述磁感应单元系设置于所述多个磁性件中的一个的磁场范围内，使各个所述磁感应单元分别产生一磁感应信号；所述警示装置信号连接所述多个磁感应单元，用以接收所述磁感应信号；其中，当所述多个磁性件分别埋设于所述胎面胶环层内时，各个所述磁感应单元分别产生所述磁感应信号，且使所述警示装置表现一正常状态；当所述多个磁性件中的一个因所述轮胎的所述胎面胶环层磨耗而脱落时，原本设置于所述脱落的磁性件的磁场范围内的所述磁感应单元无法继续产生所述磁感应信号，且使所述警示装置表现一异常状态。
本发明的另一目的在于提供一种轮胎，其包括一内面胶环层、一胎面胶环层、多个磁感应单元及多个磁性件，其中所述胎面胶环层设置于所述内面胶环层之外，且具有所述轮胎的最大外径；所述多个磁感应单元固设于所述内面胶环层内；所述多个磁性件分别埋设于所述胎面胶环层之内；各个所述磁感应单元系设置于所述多个磁性件中的一个的磁场范围内，使各个所述磁感应单元分别产生一磁感应信号。
本发明之效果在于，藉由设置于轮胎内的磁感应单元及磁性件，以及磁感应单元与警示装置信号连接，当磁性件因轮胎磨耗而脱落时，磁感应单元无法继续产生磁感应信号，进而使警示装置表现异常状态。例如，当轮胎的胎面胶环层磨耗至第一磁性件脱离所述轮胎时，原本对应于第一磁性件的磁感应单元无法继续产生磁感应信号，而使警示装置表现异常状态中的警示状态；进一步来说，当轮胎的胎面胶环层磨耗至第二磁性件脱离轮胎时，原本对应于第二磁性件的磁场范围内的磁感应单元无法继续产生磁感应信号，而使警示装置表现异常状态中的危险状态。用户可由警示装置所表现的异常状态(例如警示状态或危险状态)获知轮胎的磨耗程度，进而提升使用者的行车安全性。
附图说明
图1为本发明一优选实施例的轮胎磨耗指示系统的方块图；
图2为本发明另一优选实施例的轮胎磨耗指示系统的方块图；
图3为本发明一优选实施例的轮胎的示意图，其中所述轮胎可适用于图1或图2的轮胎磨耗指示系统；
图4为沿图3的4－4剖面线的剖视图。
具体实施方式
为能更清楚地说明本发明，兹举一优选实施例并配合附图详细说明如后。请参图1至图4所示，图1为本发明一优选实施例的轮胎磨耗指示系统的方块图；图2为本发明另一优选实施例的轮胎磨耗指示系统的方块图；图3为本发明一优选实施例的轮胎的示意图，其中所述轮胎可适用于图1或图2的轮胎磨耗指示系统；图4为沿图3的4－4剖面线的剖视图。
轮胎磨耗指示系统包括轮胎1、多个磁感应单元22及多个磁性件24，其中轮胎1包括内面胶环层12及胎面胶环层14。胎面胶环层14设置于内面胶环层12之外，且具有轮胎1的最大外径。磁感应单元22固设内面胶环层12内。磁性件24分别埋设于胎面胶环层14内。各个磁感应单元22系设置于磁性件24中的一个的磁场范围内，使各个磁感应单元22分别产生磁感应信号。在本发明实施中，其中磁感应单元22包括磁通管、霍尔传感器或其组合，但不以此为限制。磁性件24例如可为钕铁硼磁铁、铁氧体磁铁、铝镍钴磁铁、钐钴磁铁或其组合，但不以此为限制。在本发明实施中，其中磁性件24的耐热温度不小于摄氏70度。
在图1中，各个磁感应单元22系设置于磁性件24中的一个的磁场范围内，而各个磁感应单元22会因磁性件24的磁场产生磁感应信号。当磁性件24埋设于胎面胶环层14内，若磁感应单元22未产生磁感应信号时，磁感应单元22产生异常信号。当磁性件24埋设于胎面胶环层14内，若磁感应单元22产生磁感应信号时，磁感应单元22产生正常信号。当磁性件24因轮胎1的胎面胶环层14磨耗而脱落时，原本设置于脱落的磁性件24的磁场范围内的磁感应单元22无法继续产生磁感应信号，且磁感应单元22产生异常信号。
请一并参考图1及图4，磁性件24包括第一磁性件24a及第二磁性件24b，第一磁性件24a系埋设于胎面胶环层14的第一深度D1内，而第二磁性件24b系埋设于胎面胶环层14的第二深度D2内，第二深度D2系大于第一深度D1。
当轮胎1的胎面胶环层14磨耗至大于第一深度D1且小于第二深度D2，使第一磁性件24a脱离轮胎1时，原本设置于第一磁性件24a的磁场范围内的磁感应单元22无法继续产生磁感应信号，且使磁感应单元22产生异常信号中的警示信号。
当轮胎1的胎面胶环层14磨耗至大于第二深度D2，使第二磁性件24b脱离轮胎1时，原本设置于第二磁性件24b的磁场范围内的磁感应单元22无法继续产生磁感应信号，且使磁感应单元22产生异常信号中的危险状态。
在本发明实施例中，第一深度D1为胎面胶环层14厚度T的25％～35％，第二深度D2为胎面胶环层14厚度T的45％～55％。
在实务上，当轮胎1的尺寸为大于或等于18吋(但不以此为限制)时，因胎面胶环层14具有足够的厚度T，因此磁性件24可以包括第三磁性件24c，第三磁性件24c系埋设于胎面胶环层14的第三深度D3内，第三深度D3系大于第二深度D2。在本发明实施例中，第三深度D3为胎面胶环层14厚度T的75％～85％。
当轮胎1的胎面胶环层14磨耗至大于第一深度D1且小于第二深度D2，使第一磁性件24a脱离轮胎1时，原本设置于第一磁性件24a的磁场范围内的磁感应单元22无法继续产生磁感应信号，且使磁感应单元22产生异常信号中的第一警示信号。
当轮胎1的胎面胶环层14磨耗至大于第二深度D2且小于第三深度D3，使第二磁性件24b脱离轮胎1时，原本设置于第二磁性件24b的磁场范围内的磁感应单元22无法继续产生磁感应信号，且使磁感应单元22产生异常信号中的第二警示信号。
当轮胎1的胎面胶环层14磨耗至大于第三深度D3，使第三磁性件24c脱离轮胎1时，原本设置于第三磁性件24c的磁场范围内的磁感应单元22无法继续产生磁感应信号，且使磁感应单元22产生异常信号中的危险信号。
在本发明另一实施例中，轮胎磨耗指示系统包括警示装置，警示装置系信号连接磁感应单元22，用以接收磁感应信号，并且在警示装置上表现磁感应单元22的实时状态。在实务上，固设于轮胎1中内面胶环层12的磁感应单元22可藉由外露的接脚221电性连接于一胎压侦测器(TPMS)，且将磁感应信号传递至胎压侦测器，再由胎压侦测器传递信号至警示装置(例如显示面板或音响装置)，而直接在警示装置上表现磁感应单元22的实时状态，如图2所示。在本实施例中，磁感应单元22系电性连接于胎压侦测器，且由胎压侦测器对于磁感应单元22提供电能。
当磁性件24埋设于胎面胶环层14内，若磁感应单元22未产生磁感应信号时，警示装置表现异常状态，藉以提醒使用者应检查轮胎磨耗指示系统中的组件连接是否出现问题。当磁性件24分别埋设于胎面胶环层14内时，各个磁感应单元22分别产生磁感应信号，且使警示装置表现正常状态。当磁性件24中的一个因轮胎1的胎面胶环层14磨耗而脱落时，原本设置于脱落的磁性件24的磁场范围内的磁感应单元22无法继续产生磁感应信号，且使警示装置表现异常状态。
请一并参考图2及图4，当轮胎1的胎面胶环层14磨耗至大于第一深度D1且小于第二深度D2，使第一磁性件24a脱离轮胎1时，原本设置于第一磁性件24a的磁场范围内的磁感应单元22无法继续产生磁感应信号，且使警示装置表现异常状态中的警示状态。当警示装置表现警示状态时，提醒使用者应积极留意轮胎的胎面磨耗状况，并适时更换轮胎，以保障行车安全。
当轮胎1的胎面胶环层14磨耗至大于第二深度D2，使第二磁性件24a脱离轮胎1时，原本设置于第二磁性件24a的磁场范围内的磁感应单元22无法继续产生磁感应信号，且使警示装置表现异常状态中的危险状态。当警示装置表现危险状态时，提醒使用者应尽快更换轮胎，以避免行车意外发生。
在另一实例中，当轮胎1的胎面胶环层14磨耗至大于第一深度D1且小于第二深度D2，使第一磁性件24a脱离轮胎1时，原本设置于第一磁性件24a的磁场范围内的磁感应单元22无法继续产生磁感应信号，且使警示装置表现异常状态中的第一警示状态。
当轮胎1的胎面胶环层14磨耗至大于第二深度D2且小于第三深度D3，使第二磁性件24b脱离轮胎1时，原本设置于第二磁性件24b的磁场范围内的磁感应单元22无法继续产生磁感应信号，且使警示装置表现异常状态中的第二警示状态。
当轮胎1的胎面胶环层14磨耗至大于第三深度D3，使第三磁性件24c脱离轮胎1时，原本设置于第三磁性件24c的磁场范围内的磁感应单元22无法继续产生磁感应信号，且使警示装置表现异常状态中的危险状态。
本发明实施例提供一种轮胎1，如图3及图4所示，其可适用于图1及图2的轮胎磨耗指示系统。轮胎1包括内面胶环层12、胎面胶环层14、多个磁感应单元22及多个磁性件24。胎面胶环层12设置于内面胶环层12之外，且具有轮胎1的最大外径。磁感应单元22固设于内面胶环层12内，且磁感应单元22具有外露的接脚221电性连接于胎压侦测器，以及信号连接至胎压侦测器，且由胎压侦测器对于磁感应单元22提供电能。磁性件24分别埋设于胎面胶环层14内；各个磁感应单元22设置于磁性件24中的一个的磁场范围内，使各个磁感应单元24分别产生磁感应信号。
在本发明实施中，其中磁感应单元22包括磁通管、霍尔传感器或其组合，但不以此为限制。磁性件24例如可为钕铁硼磁铁、铁氧体磁铁、铝镍钴磁铁、钐钴磁铁或其组合，但不以此为限制。在本发明实施中，其中磁性件24的耐热温度不小于摄氏70度。
磁性件24包括第一磁性件24a及第二磁性件24b，第一磁性件24a系埋设于胎面胶环层14的第一深度D1内，而第二磁性件24b系埋设于胎面胶环层14的第二深度D2内，第二深度D2系大于第一深度D1。在本发明实施例中，第一深度D1为胎面胶环层14厚度T的25％～35％，第二深度D2为胎面胶环层14厚度T的45％～55％。
在图4中，当轮胎1的尺寸为大于或等于18吋(但不以此为限制)时，因胎面胶环层14具有足够的厚度T，因此磁性件24可以包括第三磁性件24c，第三磁性件24c系埋设于胎面胶环层14的第三深度D3内，第三深度D3系大于第二深度D2。在本发明实施例中，第三深度D3为胎面胶环层14厚度T的75％～85％。
胎面胶环层14具有多个盲孔141由胎面胶环层14的胎面往轮胎1的轴心A凹陷，且各个磁性件24(24a、24b、24c)系分别对应埋设于盲孔141中的一个，如图3及图4所示。在图4中，盲孔141的深度包括第一深度D1、第二深度D2及第三深度D3，但不以此为限制。实务上，盲孔141的数量及深度可依实际使用需求而自由设计。
藉由本发明实施例中设置于轮胎内的磁感应单元及磁性件，以及磁感应单元与警示装置信号连接，当磁性件因轮胎磨耗而脱落时，磁感应单元无法继续产生磁感应信号，进而使警示装置表现异常状态。例如，当轮胎的胎面胶环层磨耗至第一磁性件脱离所述轮胎时，原本对应于第一磁性件的磁感应单元无法继续产生磁感应信号，而使警示装置表现异常状态中的警示状态；进一步来说，当轮胎的胎面胶环层磨耗至第二磁性件脱离轮胎时，原本对应于第二磁性件的磁场范围内的磁感应单元无法继续产生磁感应信号，而使警示装置表现异常状态中的危险状态。用户可由警示装置所表现的异常状态(例如警示状态或危险状态)获知轮胎的磨耗程度，进而提升使用者的行车安全性。
以上所述仅为本发明优选可行实施例而已，举凡应用本发明说明书及申请专利范围所为之等效变化，理应包含在本发明之专利范围内。
附图标记说明
1：轮胎
12：内面胶环层
14：胎面胶环层
141：盲孔
22：磁感应单元
221：接脚
24：磁性件
24a：第一磁性件
24b：第二磁性件
24c：第三磁性件
A：轴心
D1：第一深度
D2：第二深度
D3：第三深度
T：厚度
4－4：剖面线
Claims (22)
1.一种轮胎磨耗指示系统，包括：
一轮胎，包括：
一内面胶环层；以及
一胎面胶环层，设置于所述内面胶环层之外，且具有所述轮胎的最大外径；
多个磁感应单元，固设于所述内面胶环层内；
多个磁性件，分别埋设于所述胎面胶环层内；各个所述磁感应单元系设置于所述多个磁性件中的一个的磁场范围内，使各个所述磁感应单元分别产生一磁感应信号；以及
一警示装置，信号连接所述多个磁感应单元，用以接收所述磁感应信号；
其中，当所述多个磁性件分别埋设于所述胎面胶环层内时，各个所述磁感应单元分别产生所述磁感应信号，且使所述警示装置表现一正常状态；当所述多个磁性件中的一个因所述轮胎的所述胎面胶环层磨耗而脱落时，原本设置于所述脱落的磁性件的磁场范围内的所述磁感应单元无法继续产生所述磁感应信号，且使所述警示装置表现一异常状态。
2.如权利要求1所述的轮胎磨耗指示系统，其中，所述多个磁性件包括一第一磁性件及一第二磁性件，所述第一磁性件系埋设于所述胎面胶环层的一第一深度内，而所述第二磁性件系埋设于所述胎面胶环层的一第二深度内，所述第二深度系大于所述第一深度。
3.如权利要求2所述的轮胎磨耗指示系统，其中，当所述轮胎的所述胎面胶环层磨耗至大于所述第一深度且小于所述第二深度，使所述第一磁性件脱离所述轮胎时，原本设置于所述第一磁性件的磁场范围内的所述磁感应单元无法继续产生所述磁感应信号，且使所述警示装置表现所述异常状态中的一警示状态；当所述轮胎的所述胎面胶环层磨耗至大于所述第二深度，使所述第二磁性件脱离所述轮胎时，原本设置于所述第二磁性件的磁场范围内的所述磁感应单元无法继续产生所述磁感应信号，且使所述警示装置表现所述异常状态中的一危险状态。
4.如权利要求2所述的轮胎磨耗指示系统，其中，所述第一深度为所述胎面胶环层厚度的25～35％，所述第二深度为所述胎面胶环层厚度的45～55％。
5.如权利要求2所述的轮胎磨耗指示系统，其中，所述多个磁性件包括一第三磁性件，所述第三磁性件系埋设于所述胎面胶环层的一第三深度内，所述第三深度系大于所述第二深度。
6.如权利要求5所述的轮胎磨耗指示系统，其中，当所述轮胎的所述胎面胶环层磨耗至大于所述第一深度且小于所述第二深度，使所述第一磁性件脱离所述轮胎时，原本设置于所述第一磁性件的磁场范围内的所述磁感应单元无法继续产生所述磁感应信号，且使所述警示装置表现所述异常状态中的一第一警示状态；当所述轮胎的所述胎面胶环层磨耗至大于所述第二深度且小于所述第三深度，使所述第二磁性件脱离所述轮胎时，原本设置于所述第二磁性件的磁场范围内的所述磁感应单元无法继续产生所述磁感应信号，且使所述警示装置表现所述异常状态中的一第二警示状态；当所述轮胎的所述胎面胶环层磨耗至大于所述第三深度，使所述第三磁性件脱离所述轮胎时，原本设置于所述第三磁性件的磁场范围内的所述磁感应单元无法继续产生所述磁感应信号，且使所述警示装置表现所述异常状态中的一危险状态。
7.如权利要求5所述的轮胎磨耗指示系统，其中，所述第一深度为所述胎面胶环层厚度的25～35％，所述第二深度为所述胎面胶环层厚度的45～55％，所述第三深度为所述胎面胶环层厚度的75～85％。
8.如权利要求1所述的轮胎磨耗指示系统，其中，所述多个磁感应单元包括磁通管、霍尔传感器或其组合。
9.如权利要求1所述的轮胎磨耗指示系统，其中，所述多个磁性件的耐热温度不小于摄氏70度。
10.如权利要求1所述的轮胎磨耗指示系统，其中，所述多个磁感应单元系电性连接于一胎压侦测器，且由所述胎压侦测器对于所述多个磁感应单元提供电能。
11.一种轮胎，包括：
一内面胶环层；
一胎面胶环层，设置于所述内面胶环层之外，且具有所述轮胎的最大外径；
多个磁感应单元，固设于所述内面胶环层内；以及
多个磁性件，分别埋设于所述胎面胶环层内；各个所述磁感应单元系设置于所述多个磁性件中的一个的磁场范围内，使各个所述磁感应单元分别产生一磁感应信号。
12.如权利要求11所述的轮胎，其中所述多个磁感应单元系信号连接于一警示装置，使所述警示装置接收所述磁感应信号；当所述多个磁性件分别埋设于所述胎面胶环层内时，各个所述磁感应单元分别产生所述磁感应信号，且使所述警示装置表现一正常状态；当所述多个磁性件中的一个因所述轮胎的所述胎面胶环层磨耗而脱落时，原本设置于所述脱落的磁性件的磁场范围内的所述磁感应单元无法继续产生所述磁感应信号，且使所述警示装置表现一异常状态。
13.如权利要求11或12所述的轮胎，其中，所述多个磁性件包括一第一磁性件及一第二磁性件，所述第一磁性件系埋设于所述胎面胶环层的一第一深度内，而所述第二磁性件系埋设于所述胎面胶环层的一第二深度内，所述第二深度系大于所述第一深度。
14.如权利要求13所述的轮胎，其中，当所述轮胎的所述胎面胶环层磨耗至大于所述第一深度且小于所述第二深度，使所述第一磁性件脱离所述轮胎时，原本设置于所述第一磁性件的磁场范围内的所述磁感应单元无法继续产生所述磁感应信号，且使所述警示装置表现所述异常状态中的一警示状态；当所述轮胎的所述胎面胶环层磨耗至大于所述第二深度，使所述第二磁性件脱离所述轮胎时，原本设置于所述第二磁性件的磁场范围内的所述磁感应单元无法继续产生所述磁感应信号，且使所述警示装置表现所述异常状态中的一危险状态。
15.如权利要求13所述的轮胎，其中，所述第一深度为所述胎面胶环层厚度的25～35％，所述第二深度为所述胎面胶环层厚度的45～55％。
16.如权利要求13所述的轮胎，其中，所述多个磁性件包括一第三磁性件，所述第三磁性件系埋设于所述胎面胶环层的一第三深度内，所述第三深度系大于所述第二深度。
17.如权利要求16所述的轮胎，其中，当所述轮胎的所述胎面胶环层磨耗至大于所述第一深度且小于所述第二深度，使所述第一磁性件脱离所述轮胎时，原本设置于所述第一磁性件的磁场范围内的所述磁感应单元无法继续产生所述磁感应信号，且使所述警示装置表现所述异常状态中的一第一警示状态；当所述轮胎的所述胎面胶环层磨耗至大于所述第二深度且小于所述第三深度，使所述第二磁性件脱离所述轮胎时，原本设置于所述第二磁性件的磁场范围内的所述磁感应单元无法继续产生所述磁感应信号，且使所述警示装置表现所述异常状态中的一第二警示状态；当所述轮胎的所述胎面胶环层磨耗至大于所述第三深度，使所述第三磁性件脱离所述轮胎时，原本设置于所述第三磁性件的磁场范围内的所述磁感应单元无法继续产生所述磁感应信号，且使所述警示装置表现所述异常状态中的一危险状态。
18.如权利要求16所述的轮胎，其中，所述第一深度为所述胎面胶环层厚度的25～35％，所述第二深度为所述胎面胶环层厚度的45～55％，所述第三深度为所述胎面胶环层厚度的75～85％。
19.如权利要求11所述的轮胎，其中，所述多个磁感应单元包括磁通管、霍尔传感器或其组合。
20.如权利要求11所述的轮胎，其中，所述多个磁性件的耐热温度不小于摄氏70度。
21.如权利要求11所述的轮胎，其中，所述多个磁感应单元系电性连接于一胎压侦测器，且由所述胎压侦测器对于所述多个磁感应单元提供电能。
22.如权利要求11所述的轮胎，其中，所述胎面胶环层具有多个盲孔，所述多个盲孔系由所述胎面胶环层的胎面往所述轮胎的轴心凹陷，且各个所述磁性件系分别对应埋设于所述多个盲孔中的一个。
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