TW201927591A - 具警示標示構造之輪胎 - Google Patents

Abstract

本發明主要係提供一種具警示標示構造之輪胎，其包含有：一胎體，其具有朝內呈開口狀之一內面膠層，及朝外呈封閉狀之一胎面基層；一胎面層，環設貼覆於該胎面基層之緣面上，其具有以該胎體徑向環設且呈平行狀排列之至少三花紋肋，並使各該花紋肋凸出形成一高度；至少三警示標示組，係分別埋設於各該花紋肋內，其具有以該高度延伸方向依序疊設之至少三色料層，並使各該色料層間，層與層使用相異顏色區隔，且各該色料層具有預設顏色疊設順序；藉此，利用多層且不同顏色之各該色料層相互疊設，所形成之該警示標示組以預設數量分別埋設於各該花紋肋內，此一階段式磨耗顯示結構設計，可作為正常使用下輪胎磨耗之標示及警示換胎功能，亦可透過警示標示組之耗損狀態及部位，找出異常的問題予以排除，且具有磨耗程度分級之功能，又可依需求設定該色料層之數量及厚度尺寸，或該警示標示組埋設之數量及位置，使磨耗標示具有精準度調整之效果者。

Description

具警示標示構造之輪胎

本發明係有關於磨耗程度之標示結構，特別是指埋設於輪胎之胎面部位，經行駛滾動產生磨耗後，將依磨耗程度的不同而分別以不同顏色顯示，可即時辨識判斷目前輪胎耗損情形者。

由於交通工具大多組設有輪胎，藉其直接接觸地面滾動而產生移動，尤其是輪胎除了利於地面上滾動及轉向之外，其同時承受由上方車體的重量；除此之外，配合各式橡膠材質之應用，可使輪胎具有一定的剛性、支撐性及抓地性，遇到來自地面的衝擊力時，又可有效達到緩衝的效果。

因輪胎胎面部位為直接與地面接觸，加上車體重量及地面衝擊力，使得輪胎的胎面為磨損最嚴重的部位，但由於輪胎磨耗情況如何，一般人無法目測得知，得必須由專業人員利用專門儀器來檢測，相當麻煩；或者是持續使用到胎面層之胎紋磨光或模糊，甚至簾紗層或鋼絲層外露，才發現必須更換輪胎，然而磨損到此程度的輪胎其剛性、支撐性及抓地性已大不如前，容易造成行車的危險，故業界開始開發於輪胎上設置可直接目測辨識輪胎磨耗程度之警示或標示技術。

而常見設置輪胎上之磨耗標示，依部位可分為「胎邊標示」及「胎面標示」，其中「胎邊標示」係指輪胎通常在兩側胎邊部位附近會設置六個輪胎磨耗指示標誌「△」，或加上「TWI」標示，順著這標誌向輪胎花紋表面尋找，在輪胎的花紋深溝中會找到凸出的橡膠塊，這橡膠塊高度就是殘溝標示，當胎面花紋磨耗到跟此橡膠塊等高時，表示輪胎已達磨耗限度，需更換新輪胎；一般，花紋標準深度為未達1.6mm，就需更換新輪胎；而「胎面標示」則多利用與胎面不同顏色之色膠層顯示，通常色膠層會埋設於輪胎內預設深度，待輪胎磨損至色膠層部位時，則會在輪胎上顯示出 不同顏色之該色膠層，即表示已磨耗相當厚度，以警示是否更換輪胎。

按，習知於輪胎胎面具有磨耗標示之輪胎結構，如國內第103120609號發明專利所揭露之「輪胎磨損提示結構」，係包括一輪胎本體內層、一硬質警示層與一輪胎本體外層；該硬質警示層設於該輪胎本體內層表面上，該硬質警示層之表面至少設有一凸肋，該輪胎本體外層設於該硬質警示層之表面上，使該硬質警示層及其凸肋被埋設於該輪胎本體外層內側，該硬質警示層與該輪胎本體外層選用不同硬度與不同顏色之橡膠材質，該硬質警示層之硬度大於該輪胎本體外層之硬度；據此，除能利用該硬質警示層與該輪胎本體外層的顏色不同，提醒使用者輪胎已磨耗至需要更換之狀態外，同時並因該硬質警示層之凸肋外露而於行駛時產生之異常震動與聲音，進一步以體感與聲音的方式提醒使用者需更換輪胎。

另有一種習知於輪胎胎面具有磨耗標示之輪胎結構，如國內第100102707號發明專利所揭露之「具磨耗狀態顯示之防穿刺外胎、輪胎及交通工具」，其主要係包含：一外胎主體，該外胎主體更包含有一接地區與複數警示層，該接地區的表面在該防穿刺外胎於常態使用時與地面接觸，其中一該警示層形成該外胎主體之表面，其餘各該警示層依序徑向設置於該接地區內部，每一警示層係由防穿刺材質所構成，且該等警示層係具有不同之顏色顯示；其中，該等警示層係由黑膠、克維拉纖維(Kevlar)、奈米陶瓷粉、尼龍及色料所構成，且該等警示層係包含於該主體上由外向內徑向分佈之第一警示層、第二警示層、第三警示層以及第四警示層；該第一警示層係包含大於90%並小於100%重量百分比之黑膠，以及合計大於0%並小於10%重量百分比之克維拉纖維(Kevlar)、奈米陶瓷粉、尼龍及色料；該第二警示層係包含大於90%並小於100%重量百分比之克維拉纖維(Kevlar)，以及合計大於0%並小於10%重量百分比之黑膠、奈米陶瓷粉、尼龍及色料。

上述結構，均於輪胎滾動磨耗一段時間後，可使不同顏色之警示層或標示層外露於胎面，以提示應更換輪胎，但各案所應用的技術不同；其中第一案係於輪胎外層埋設有硬質材料之該警示層，且於該警示層表面設有至少一凸肋，於凸肋外露時可目測得知，同時硬質之各該凸肋亦會使輪胎行進時產生震動及異音，藉以提示更換輪胎；第二案則係使各該 警示層應用防穿刺材質，且具有不同顏色顯示，以供騎乘者清楚瞭解目前輪胎磨損程度為何，以作為提醒更換輪胎者。

惟，造成輪胎的磨耗除了正常的地面接觸滾動磨耗外，輪胎之使用也會有某些異常情形所造成的磨耗，例如胎壓過高、胎壓不足，或因懸吊系統偏差導致輪胎安裝偏斜，所產生的偏磨耗等情形，在異常使用的情形下，會使輪胎的使用壽命減短，且如為懸吊系統偏差則更有生命上安全的疑慮；然而此類異常狀態的磨耗一般來說駕駛人均無法判斷。

針對前述問題，習知第一案技術僅為單一警示層，一旦磨耗至該警示層即顯現不同顏色之該層，無法判斷輪胎是否胎壓過高、胎壓過低或輪胎偏斜等問題；第二案則為整個輪胎本體外部完整包覆顏色警示層，雖為多層疊設，一旦磨耗即會使整個胎面呈現第一層之該警示層，接著依序磨耗掉第一層警示層、第二層警示層及第三層警示層，整個磨耗過程中無法作為判斷是否胎壓過高、胎壓過低或輪胎偏斜等問題。

因此本案發明人提供一具警示標示構造之輪胎，不僅可針對正常使用下輪胎磨耗之標示功能，又可作為輪胎使用是否異常之判斷，且可由磨耗情形及部位找出異常的問題，而予以排除。

有鑑於此，本發明所揭露具警示標示構造之輪胎，其包含有：一胎體(carcass)，其具有朝內呈開口狀之一內面膠層(inner linear)，及朝外呈封閉狀之一胎面基層(base)；一胎面層(cap)，環設貼覆於該胎面之緣面上，其具有以該胎體徑向環設且呈平行狀排列之至少三花紋肋(rib)，並使各該花紋肋凸出形成一高度；至少三警示標示組，係分別埋設於各該花紋肋內，其具有以該高度延伸方向依序疊設之至少三色料層，並使各該色料層分別使用不同顏色，且各該色料層具有預設顏色疊設順序；藉由上述構件，利用多層且不同顏色之各該色料層疊設，所形成之該警示標示組以預設數量分別埋設於各該花紋肋內之階段式磨耗顯示結構設計，可作為正常使用下輪胎磨耗之標示及警示換胎功能，亦可透過警示標示組之耗損狀態及部位，找出異常的問題予以排除，且具有磨耗程度分級之功能，又可依需求 設定該色料層之數量及厚度尺寸，使磨耗標示具有精準度調整之效果者。

本發明之主要目的即在提供一種具警示標示構造之輪胎，可作為正常使用下輪胎磨耗之標示及警示換胎功能，同時可透過警示標示組之耗損狀態及部位，找出異常的問題予以排除。

本發明之次一目的即在提供一種具警示標示構造之輪胎，其具有多層色料層疊設之警示標示組，以預設層數分別埋設於胎面上之花紋肋內，所形成階段式磨耗顯示之結構設計，可於不同程度的磨損會顯示不同顏色，故具有磨耗程度分級之功能，人員直接目測即能判斷損耗狀況。

本發明之再一目的即在提供一種具警示標示構造之輪胎，其階段式磨耗顯示之警示標示組，可依目測精準度需求，設置該色料層之層數及厚度尺寸，因此其標示精準度具有可調整之效果。

本發明之更一目的即在提供一種具警示標示構造之輪胎，以局部設置警示標示組之設計，可減少胎面面積之佔用，且該警示標示組至少分設於胎面兩側及中央等三個位置，亦可依需求增加警示標示組數量及埋設位置，可更精準判斷輪胎局部磨耗的情形。

[本發明]

(10)‧‧‧輪胎

(11)‧‧‧內面膠層

(12)‧‧‧胎面基層

(13)‧‧‧胎體

(20)‧‧‧胎面層

(21)‧‧‧花紋肋

(H)‧‧‧溝深

(W)‧‧‧第二寬度

(S)‧‧‧第二表面積

(40)‧‧‧警示標示組

(41)(42)(43)(44)(45)‧‧‧色料層

(W1)‧‧‧第一寬度

(T3)‧‧‧第三厚度

(S1)‧‧‧第一表面積

T1‧‧‧第一厚度

T2‧‧‧第二厚度

(θ)‧‧‧偏斜角

第一圖為本發明第一實施例之局部立體剖視示意圖。

第二圖為本發明第一實施例之斷面示意圖一。

第三圖為本發明第一實施例之斷面示意圖二。

第四圖為本發明第一實施例之各項表面積標示圖。

第五圖為本發明第一實施例之製造示意圖。

第六圖為本發明第一實施例之正常磨耗示意圖一。

第七圖為本發明第一實施例之正常磨耗示意圖二。

第八圖為本發明第一實施例胎壓過高之異常磨耗示意圖一。

第九圖為本發明第一實施例胎壓過高之異常磨耗示意圖二。

第十圖為本發明第一實施例胎壓不足之異常磨耗示意圖一。

第十一圖為本發明第一實施例胎壓不足之異常磨耗示意圖二。

第十二圖為本發明第一實施例之偏磨耗示意圖一。

第十三圖為本發明第一實施例之偏磨耗示意圖二。

第十四圖為本發明第二實施例之斷面示意圖。

首先請參照第一圖至第四圖，本發明所提供之一種具警示標示構造之輪胎(10)，首先以四花紋肋及五層色料層之實施態樣作說明，其包含有：設於該胎體(13)上之一胎面層(20)，及埋設於該胎面層(20)內之四警示標示組(40)。

該胎體(13)，呈U形環狀體，其具有朝內呈開口狀之一內面膠層(11)位於該胎體(13)徑向內，及朝外呈封閉狀之一胎面基層(12)位於該胎體(13)徑向外。

該胎面層(20)，環設貼覆於該胎面基層(12)之緣面上，包含至少一花紋肋(21)及該警示標示組(40)，該警示標示組(40)設置於該胎體(13)徑向與該花紋肋(21)之間，該花紋肋(21)具有一第二厚度(T2)及一第二寬度(W)及一第二表面積(S)，該第二表面積為該花紋肋(21)頂面表面積。

該警示標示組(40)，包含至少三色料層，該色料層具有一第一厚度(T1)及一第一寬度(W1)及一第一表面積(S1)，該第一表面積(S1)為該色料層頂面表面積，該色料層間具有至少一種顏色作為區隔。

以本發明第一實施例，其具有以該胎體(13)徑向環設且呈平行狀排列之四個花紋肋(21)，並使各該花紋肋(21)凸出形成一溝深(H)。

四組各該警示標示組(40)，係分別埋設於各該花紋肋(21)內，其具有以該溝深(H)延伸方向依序疊設之色料層(41)(42)(43)(44)(45)，並使各該色料層(41)(42)(43)(44)(45)分別使用不同顏色，且各該色料層(41)(42)(43)(44)(45)具有預設顏色疊設順序。

進一步說明各構件間之細部技術特徵，其中各該花紋肋(21)係以一預設之第二寬度(W)環設於該胎面層(20)上；各該色料層(41)(42)(43)(44)(45)具有預設之第一寬度(W1)，其第一寬度(W1)尺寸數值係為 該第二寬度(W)的5%~100%；各該花紋肋(21)之頂緣面的表面積設為第二表面積(S)；各該色料層(41)(42)(43)(44)(45)經磨耗而外露於該花紋肋(21)頂緣面時，其外露部份之表面積設為第一表面積(S1)，並使該第一表面積(S1)之面積數值範圍，為該第二表面積(S)的5%~100%；各該色料層(41)(42)(43)(44)(45)具有一預設之第一厚度(T1)，，加上該胎面層(20)一預設包覆之第三厚度(T3)，形成一加總之第二厚度(T2)，其數值等於該溝深(H)之數值。

藉以上述構件，利用多層且不同顏色之各該色料層(41)(42)(43)(44)(45)疊設，所形成之該警示標示組(40)以預設數量分別埋設於各該花紋肋(21)內之階段式磨耗顯示結構設計，可作為正常使用下輪胎磨耗之標示及警示換胎功能，亦可透過各該警示標示組(40)之耗損狀態及部位，找出異常的問題予以排除，且具有磨耗程度分級之功能，又可依需求設定該色料層之數量及厚度尺寸，使磨耗標示具有精準度調整之效果者。

為供進一步瞭解本發明構造特徵、運用技術手段及所預期達成之功效，茲將本發明使用方式加以敘述如下：本發明之輪胎製作流程，係預先將呈長帶狀該胎面層(20)內，埋設四組該警示標示組(40)，此時各該色料層(41)(42)(43)(44)(45)係以預設顏色及順序，依序相互疊設；請參照第五圖，將埋設有各該警示標示組(40)之該胎面層(20)，完整環設貼合於該胎體(13)之外徑緣；經加硫作業後，則形成凸狀各該花紋肋(21)，此時各該警示標示組(40)則分別位於該花紋肋(21)內部，即製造完成。

本發明於該胎體(13)之外徑緣貼合該胎面層(20)，並使該胎面層(20)上一體形成四花紋肋(21)，其凸設有預設之該溝深(H)，並具有預設之第二寬度(W)；於各該花紋肋(21)內分別埋設有各該警示標示組(40)，其係以五層之各該色料層(41)(42)(43)(44)(45)以該溝深(H)之延伸方向相互疊設，此一延伸方向亦是該胎體(13)之徑向，且該色料層(41)(42)(43)(44)(45)各別具有預設尺寸之第一寬度(W1)；各該色料層(41)(42)(43)(44)(45)分別設定為不同顏色，同時各色料層(41)(42)(43)(44)(45)依其所屬顏色以預設順序依序疊設，以形成各該警示標示組(40)，所謂該第二表面積(S)，係指該花紋肋(21)之外徑緣面環設一周的總面積；所謂該第一表面積(S1)，係指外露之該色料層(41)其外徑緣面環設一周的總面積，如第四圖之斜線表示部位。

本發明之輪胎於正常使用情形下之磨耗狀態，請參照第六圖至第七圖，當輪胎於正常胎壓下與地面接觸時，於不同位置之各該花紋肋(21)會完整貼觸於地面，當使用一段時間後，該花紋肋(21)之表面磨耗掉則使該色料層(41)(42)(43)(44)(45)其一層外露於該花紋肋(21)，形成與胎面部不同顏色且環設於該胎面層(20)外徑緣之色帶，因屬於平均磨耗的狀態，因此不同位置之該警示標示組(40)於該胎面層(20)外徑緣所顯示的色帶顏色均相同；於該花紋肋(21)表面出現第一層之該色料層(41)時，即可目測得知為磨耗前期；如出現第二、三層之該色料層(42)(43)時，則可目測得知呈磨耗中期；如出現第四、五層之該色料層(44)(45)時，則可目測得知呈磨耗末期。

本發明之輪胎於胎壓過高情形下之磨耗狀態，請參照第八圖至第九圖，當胎壓過大時會使輪胎中央處之各該花紋肋鼓起，而輪胎兩側之各該花紋肋(21)則因鼓起部位的拉伸張力而無法與地面接觸，僅能有中央部位之各該花紋肋(21)接觸地面，因此在使用一段時間後，中央部位之各該花紋肋(21)其內的各該警示標示組(40)之第一層該色料層(41)將會外露於該花紋肋(21)，而兩側位置之各該花紋肋(21)其內各該警示標示組(40)因其外部包覆之各該花紋肋(21)尚未被磨耗，而呈未外露狀態，因此外觀上於輪胎中央位置之各該花紋肋(21)外徑緣將出現二條色帶；如再繼續使用一段時間，則兩側部位之各該花紋肋(21)其內的該警示標示組(40)亦會外露顯示第一層之該色料層(41)，而中央部位之各該花紋肋(21)其內的各該警示標示組(40)可能會外露顯示第二層或第三層之該色料層(42)(43)，故於外觀上輪胎整體外徑緣將出現不同顏色之色帶。

本發明之輪胎於胎壓不足情形下之磨耗狀態，請參照第十圖至第十一圖，當胎壓不足時會使輪胎中央處之各該花紋肋(21)朝內凹陷而無法與地面接觸而不會受到耗損，兩側部位之各該花紋肋(21)則會貼觸地面而產生磨耗，因此在使用一段時間後，位於兩側之各該花紋肋(21)其內的該警示標示組(40)會外露顯示第一層之該色料層(41)，中央位置之各該花紋肋(21)其內各該警示標示組(40)因其外部包覆之各該花紋肋(21)尚未被磨耗，而呈未外露狀態，故於外觀上輪胎兩側之各該花紋肋(21)外徑緣將出現二條色帶；如再持續使用一段時間後，中央位置之各該花紋肋(21)其內各該警示標示組(40)將會外露顯示第一層之該色料層(41)，兩側之各該花紋肋(21)其 內的該警示標示組(40)則可能已經磨耗至第三層或第四層之該色料層(43)(44)，故於各該花紋肋(21)外徑緣將出現不同顏色之色帶。

本發明之輪胎於偏磨耗情形下之磨耗狀態，請參照第十二圖至第十三圖，一般而言會發生偏磨耗的情形大部份是因為懸吊系統有偏差，或者輪胎安裝至輪框時未組裝好，以致該胎面層(20)接觸地面時係呈一偏斜角(θ)，如第十二圖所示，各該輪胎(10)朝右側偏斜時，位於最右側之該花紋肋(21)磨耗程度最大，可能已經磨耗至第三層或第四層之該色料層(43)(44)，越朝左磨耗程度越小，因此位於左側之該花紋肋(21)磨耗程度最小，只局部耗損第一層之該色料層(41)，故於各該花紋肋(21)外徑緣將出現四種不同顏色之色帶，如該色料層(41)(42)(43)(44)(45)磨耗不完全者，於該警示標示組(40)會產生四顏色之色帶。

本發明利用疊設狀且不同顏色之多層各該色料層(41)(42)(43)(44)(45)，所形成之該警示標示組(40)，分別埋設於數個各該花紋肋(21)內部，以階段式磨耗顯示之結構設計，係可達到下列功效：

一、本發明之輪胎於正常情況下使用時，各位置之各該花紋肋(21)均可貼觸地面，於該花紋肋(21)表面出現不同顏色之該色料層(41)(42)(43)(44)(45)時，即可目測得知目前輪胎屬於磨耗前期、磨耗中期或磨耗末期等不同磨耗程度之警示與提示，故具有分級式之磨耗警示效果。

二、本發明除了可作為正常使用下輪胎磨耗之標示及警示換胎功能，同時可透過警示標示組(40)之耗損狀態及部位，立即找出胎壓過大、胎壓不足，或因懸吊系統偏差或輪胎安裝不當所造成的偏磨耗等異常的問題，予以即時排除，使輪胎恢復正常使用狀態，解決習知技術無法判斷異常磨耗的問題。

三、該警示標示組(40)係以多層各該色料層(41)(42)(43)(44)(45)疊設所形成，以預設層數及厚度且不同顏色之各該色料層(41)(42)(43)(44)(45)，所形成階段式磨耗顯示之結構設計，可於不同程度的磨損會顯示不同顏色，人員直接目測即能判斷損耗狀況。

四、本發明具有階段式磨耗顯示之警示標示組，可依目測精準度需求，設置該色料層(41)(42)(43)(44)(45)之層數及厚度尺寸，因此其標示精準度具有可調整之效果。

五、於該花紋肋(21)內局部埋置警示標示組之設計，於各該色料層(41)(42)(43)(44)(45)外露時，不會佔用該花紋肋(21)之整個表面，僅局部顯示該色料層(41)(42)(43)(44)(45)，故可減少胎面面積之佔用。

六、本發明之各該警示標示組(40)至少以三組，分別設於該胎面層(20)兩側及中央等三個位置，即可作為異常磨耗之判斷，同時可依需求增加該警示標示組(40)數量及埋設位置，可更精準判斷輪胎局部磨耗的情形。

請參照第十四圖，係為本發明之第二實施例，係以三花紋肋(21)及三層色料層(41)(42)(43)之實施態樣作說明，其中該花紋肋(21)係以數量三設於該胎面層(20)上；該警示標示組(40)具有以該溝深(H)延伸方向依序疊設之三層該色料層(41)(42)(43)，並使各該色料層(41)(42)(43)分別使用不同顏色，且各該色料層(41)(42)(43)具有預設顏色疊設順序。該色料層(41)(42)(43)以三層即可判斷出磨耗前期、磨耗中期或磨耗末期等不同磨耗程度；以三個該花紋肋(21)分別設置於兩側及中央位置，即可達到異常磨耗之判斷。

此一實施例為提供不同數量之各該花紋肋及色料層設定，其他有關構件之配置與方式、疊設關係、空間型態、製作流程及所預期達到之功效，則皆與前述第一實施例完全相同。

綜合上述，本發明所揭露之「具警示標示構造之輪胎」，係提供一種可目測輪胎胎面因正常磨耗或異常磨耗判斷之磨耗標示結構，其利用凸狀之各該花紋肋內，埋設有不同顏色之各該色料層，並使各該色料層以預設厚度及預設順序疊設以形成該警示標示組，藉由該色料層外露於該花紋肋之各個顏色代表不同的耗損程度，而具有磨耗程度分級之功能，又可依需求設定該色料層之數量及厚度尺寸，使階段式之磨耗標示具有精準度調整之效果，而獲致一實用性高之充氣輪胎結構，俾使整體確具產業實用性及成本效益，且其構成結構又未曾見於諸書刊或公開使用，誠符合發明專利申請要件，懇請 鈞局明鑑，早日准予專利，至為感禱。

需陳明者，以上所述乃是本發明之具體實施例及所運用之技術原理，若依本發明之構想所作之改變，其所產生之功能作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之精神時，均應在本發明之範圍內，合予陳明。

Claims (4)

1. 一種具警示標示構造之輪胎，其包含有：一胎體，其具有朝內呈開口狀之一內面膠層，及朝外呈封閉狀之一胎面基層；一胎面層，包含至少一花紋肋及一警示標示組，該警示標示組設置於該胎體徑向與該花紋肋之間，該花紋肋具有一第二厚度、一第二寬度及一第二表面積，該第二厚度為該花紋肋之總厚度，第二寬度為該花紋肋寬度，第二表面積為該花紋肋頂面表面積；一警示標示組，包含至少三色料層，該警示標示組有一第一厚度、一第一寬度及一第一表面積，該色料層間具有至少一種顏色作為區隔。
2. 依據申請專利範圍第1項所述具警示標示構造之輪胎，其中該第一寬度為該第二寬度的5%~100%。
3. 依據申請專利範圍第1項所述具警示標示構造之輪胎，其中該第一表面積為該第二表面積的5%~100%。
4. 依據申請專利範圍第1項所述具警示標示構造之輪胎，其中該第二厚度扣除該第一厚度為一第三厚度。