TW202224972A - 胎邊之散熱凸緣結構 - Google Patents

Abstract

本發明主要係提供一種胎邊之散熱凸緣結構，其包含有：一胎體，其具有呈U狀之斷面，及於該胎體兩側下緣分別設有一胎唇部，該胎體斷面最大寬度部位設為一最大斷寬部；一散熱凸緣組，分別設於兩側該胎唇與該最大斷寬部間之預設部位，其具有至少一凸緣環，呈環狀凸緣狀，於該凸緣環兩側分別形成有凹狀之一凹槽環，各該凹槽環之凹深尺寸範圍數值為3-4mm；藉由上述構件，於該胎體胎邊維持原有適當厚度之條件下，於各該胎唇部及最大斷寬部間設有各該凸緣環及凹槽環，各該凹槽環提供空氣流通之溝槽，可有效達到散熱的效果，且可不減損輪胎的支撐性及強度，於負荷較重或重載時，輪胎較不易變形，又可減少輪胎發熱的情形，同時可降低輪胎橡膠劣化或出現劣紋的發生，大大提升其耐久性，故具高經濟效益及實用性者。

Description

胎邊之散熱凸緣結構

本發明係有關於一種散熱結構，尤指一種設於輪胎之側邊，可提升散熱性及耐久性，且利於空氣流動，又能降低高溫變形發生者。

無論是汽車、機車或單車等交通工具，於行駛於路面上時，以車輪滾動來前進、後退或轉彎移動，且以車輪之輪胎部位直接與地面接觸並進行滾動。由於輪胎滾動時必需能吸收滾動時來自地面的衝擊力，因此材質選用上以具有彈性及緩衝特性的橡膠為主；再者，因車輪需承受上方車體、乘客及物品等總加之重力，故對於輪胎之剛性及支撐性亦有相當程度的要求。

輪胎結構大體上包括有胎面、胎邊、胎唇及胎膠層等部位，其中胎邊位於胎面兩側以有效支撐整個輪胎，胎唇則係為固定於輪圈上之部位，胎膠層即是胎紋，設於胎面外部以直接與地面接觸。由於車輪滾動皆以輪胎與地面接觸，滾動時常會因氣溫或磨擦的原因而有高溫產生，尤其是夏季的公路路面往往處於50℃以上的高溫，輪胎行駛於公路上容易提升溫度，久而久之輪胎會產生鼓起以致加重磨耗，嚴重者則發生爆胎的危險情形。

按，習知具有散熱功能之輪胎結構，如國內第095214152號新型專利所揭露之「輪胎胎面花紋結構」，其主要將每一塊狀紋輪胎花紋與位其前、後之塊狀紋輪胎花紋、及位左、右兩側而呈前、後錯開設計之塊狀紋輪胎花紋間保持一定間距， 並將每一塊狀紋輪胎花紋與位其左、右兩側而呈前、後錯開設計之塊狀紋輪胎花紋間以呈弧形肋條加以連接，使位前、後之塊狀紋輪胎花紋與位前、後之塊狀紋輪胎花紋之左、右兩側中間之塊狀紋輪胎花紋及相連接之弧形肋條間可圍成一圓弧形紋溝；藉由此胎紋結構設計，來增加輪胎整體表面積，令其與空氣接觸的面積增大而有助於提升輪胎的散熱效果。

另有一種習知具有散熱功能之輪胎結構，如大陸第CN104507710B號發明專利所揭露之「輪胎」，其具有：胎面部、胎側部、以及延伸穿過胎面部、胎側部和胎圈部的胎體部；胎體部具有主體部以及每個都圍繞胎圈芯折回的折回部；沿著輪胎圓周方向延伸的周向凹部被形成在胎側部的外表面上；在輪胎剖面中，被形成在從輪輞分離點到周向凹部沿著輪胎徑向方向的內邊緣的區域內的輪輞側外表面沿著預定的圓曲線被形成；作為預定的圓曲線的延伸的虛擬圓弧曲線被定義時，在距胎圈端部的輪胎高度的22%至28%的範圍內，周向凹部相對於虛擬圓曲線的深度為在5mm與35mm之間。

更有一種習知具有散熱功能之輪胎結構，如美國第US10195910號發明專利所揭露之「輪胎」，其中於一輪胎側部包括沿輪胎寬度方向向內凹，並沿輪胎周向延伸的一周向凹部，並且該周向凹部設置有沿輪胎寬度方向外凸之多個突起部。

前述三件習知技術，均具有散熱功能之輪胎技術，其中第一案係將散熱結構設於輪胎胎面上，第二、三案則係將散熱結構設於輪胎之兩側胎邊上。進一步分析設於輪胎胎邊之習知散熱技術，第二、三案於輪胎胎邊皆形成凹狀弧面之結構設計，而第三案則進一步在凹狀弧面上環設有距預設間距之若干突起部。

惟，前述習知第二、三案設於輪胎側邊之凹狀弧面 結構，使得胎邊厚度變薄，導致輪胎支撐性及強度降低；且當輪胎之荷載量增大時，容易於該凹狀弧面部位產生變形，進而造成胎邊內側受到損壞；另一方面，以重載輪胎來說，其輪胎側邊容易受到來自輪圈向上的推力而變形，尤其當輪胎側邊呈較薄的厚度時變形情形更嚴重；再者，當輪胎側邊發生變形時，側邊的橡膠容易與輪圈的凸緣相互接觸產生摩擦，以致輪胎發熱，更促使輪胎之橡膠劣化或出現裂紋，而大大降低耐久性。故本案發明人針對前述習知問題，在不減少胎邊厚度的條件下，提出一種輪胎散熱結構，可解決習知技術的問題。

有鑑於此，本發明所揭露胎邊之散熱凸緣結構，其包含有：一胎體，其具有呈U狀之斷面，及於該胎體兩側下緣分別設有一胎唇部，該胎體斷面最大寬度部位設為一最大斷寬部；一散熱凸緣組，分別設於兩側該胎唇與該最大斷寬部間之預設部位，其具有至少一凸緣環，呈環狀凸緣狀，於該凸緣環兩側分別形成有凹狀之一凹槽環，各該凹槽環之凹深尺寸範圍數值為3-4mm；藉由上述構件，於該胎體胎邊維持原有適當厚度之條件下，於各該胎唇部及最大斷寬部間設有各該凸緣環及凹槽環，各該凹槽環提供空氣流通之溝槽，可有效達到散熱的效果，且可不減損輪胎的支撐性及強度，於負荷較重或重載時，輪胎較不易變形，又可減少輪胎發熱的情形，同時可降低輪胎橡膠劣化或出現劣紋的發生，大大提升其耐久性，故具高經濟效益及實用性者。

本發明之主要目的即在提供一種胎邊之散熱凸緣結構，係於胎 邊外緣設有一散熱結構，其具有提供空氣流通之若干凹槽環，配合凸緣環設計可使胎邊形成較多與空氣接觸的面積，藉以提升散熱功效。

本發明之次一目的即在提供一種胎邊之散熱凸緣結構，係維持輪胎胎邊適當的厚度的條件下，於胎邊外緣進一步設有一散熱結構，可使輪胎的支撐性及強度不被減損。

本發明之再一目的即在提供一種胎邊之散熱凸緣結構，因輪胎胎邊具有相當厚度，因此於負荷較重或重載時，輪胎較不易變形。

本發明之更一目的即在提供一種胎邊之散熱凸緣結構，係因變形量低，較不會與輪圈外徑凸緣部位相接觸或摩擦，可減少輪胎發熱的情形，同時可降低輪胎橡膠劣化或出現劣紋的發生，大大提升其耐久性。

〔本發明]

(10):胎體

(11):胎唇部

(D):最大斷寬部

(20):散熱凸緣組

(21):凸緣環

(22):凹槽環

(221):第一凹槽環

(222):第二凹槽環

(223):第三凹槽環

(224):第四凹槽環

(23):第一鄰接部

(24):第二鄰接部

(H):斷寬高度

(H1):第一鄰接高度

(H2):半徑中心高度

(H3):第二鄰接高度

(R1):斷面半徑

(R2):第一圓角

(R12):第一凹弧

(R11):第二凹弧

(θ°):弧凸角度

(30):輪圈

(31):凸緣部位

圖一為本發明一較佳實施例之局部立體外觀示意圖。

圖二為本發明一較佳實施例之斷面示意圖。

圖三為本發明一較佳實施例之局部放大示意圖。

圖四為本發明第二實施例之局部立體外觀示意圖。

圖五為本發明第二實施例之斷面示意圖。

圖六為本發明第三實施例之局部立體外觀示意圖。

圖七為本發明第三實施例之斷面示意圖。

圖八為本發明與習式輪胎實物高速測試之數據比較曲線圖。

圖九為本發明與習式輪胎實物低速測試之數據比較曲線圖。

首先請參照圖一~圖三，本發明所提供之一種胎邊之散熱凸緣結構，其主要包含有：一胎體(10)，與分別設於該胎體(10)兩側之一散熱凸緣組(20)，以及與該胎體相接設之一輪圈(30)。

該胎體(10)，其具有呈U狀之斷面，及於該胎體(10)兩側下緣分別設有一胎唇部(11)；該胎體(10)斷面最大寬度部位設為一最大斷寬部(D)；該胎唇部(11)與該輪圈(30)相接設；於該輪圈(30)最外徑之凸緣部位(31)，至該最大斷寬部(D)間，設為一斷寬高度(H)。

該散熱凸緣組(20)，分別設於兩側該胎唇(11)與該最大斷寬部(D)間之預設部位，其具有至少一凸緣環(21)，呈環狀凸緣狀，於該凸緣環(21)兩側分別形成有凹狀之一凹槽環(22)；各該凹槽環(22)之凹深尺寸範圍數值為3-4mm；位於較靠近該輪圈(30)之凹槽環(22)，設為一第一凹槽環(221)，其呈凹弧面狀；該第一凹槽環(221)與該胎體(10)外緣壁相鄰接之部位設為一第一鄰接部(23)；該第一鄰接部(23)呈圓角，設為一第一圓角(R2)；於該第一凹槽環(221)弧面之靠近胎唇部(11)一側位置為第一鄰接部(23)至該輪圈(30)最外徑之凸緣部位(31)，設為一第二鄰接高度(H3)；該凸緣環(21)相對該第一凹槽環(221)之另側，設為一第二凹槽環(222)，其呈凹弧面狀；該第二凹槽環(222)與該胎體(10)外緣壁相鄰接之部位設為一第二鄰接部(24)；該第二鄰接部(24)呈圓角，設為一第一圓角(R2)；於該第二凹槽環(222)弧面之靠近胎面一側位置為第二鄰接部(24)至該輪圈(30)最外徑之凸緣部位(31)，設為一第一鄰接高度(H1)；其中構成該弧凸面狀凸緣環(21)之斷面半徑(R1)所設定之半徑中心點至該輪圈(30)最外徑之凸緣部位(31)，設為一半徑中心高度(H2)；其中該第一凹槽環(221)呈圓弧凹狀，設為一第一凹弧(R12)；該第二凹槽環(222)呈圓弧凹狀，設為一第二凹弧(R11)；該凸緣環(21)呈弧凸面狀，設為一弧凸面角度θ°。

藉由上述構件，於該胎體(10)胎邊維持原有適當厚度之條件下，於各該胎唇部(11)及最大斷寬部(D)間設有各該凸緣環(21)及凹槽環 (22)，各該凹槽環(22)提供空氣流通之溝槽，可有效達到散熱的效果，且可不減損輪胎的支撐性及強度，於負荷較重或重載時，輪胎較不易變形，又可減少輪胎發熱的情形，同時可降低輪胎橡膠劣化或出現劣紋的發生，大大提升其耐久性，故具高經濟效益及實用性者。

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：

本發明之該散熱凸緣組(20)係由各該凸緣環(21)、凹槽環(22)、第一鄰接部(23)及第二鄰接部(24)所共同組成；本發明之各該胎體(10)及輪圈(30)相互組設後，其各構件間的相關尺寸之數值範圍設定，經實驗及檢測可獲得較佳之散熱及支撐效果；其中該第一鄰接高度(H1)，其尺寸範圍數值為該斷寬高度(H)之50~60%；該半徑中心高度(H2)，其尺寸範圍數值為該斷寬高度之30~40%；該第二鄰接高度(H3)，其尺寸範圍數值為該斷寬高度之15~25%；該斷面半徑(R1)，其半徑尺寸範圍數值為該第二鄰接高度(H3)之7.5~9%；該第一凹弧(R12)，其半徑尺寸範圍數值為該第二鄰接高度(H3)之7.5~9%；該第二凹弧(R11)，其半徑尺寸範圍數值為該第一鄰接高度(H3)之7.5~9%；該第一圓角(R2)，其圓弧半徑尺寸範圍數值為該斷面半徑(R1)之10~20%；該弧凸面角度θ°，其尺寸範圍數值為120°~150°。

本發明於該胎體(10)側邊處，於各該胎唇部(11)及最大斷寬部(D)間，設有一散熱凸緣組(20)，主要係由凹凸狀相互鄰接之各該凸緣環(21)及凹槽環(22)所共同組成，其整體技術具有下列功效：

一、本發明設於該凸緣環(21)兩側之各該凹槽環(22)，形成可供空氣流通之凹溝狀，配合該凸緣環(21)之凸狀結構，可使該胎體(10)之胎邊部位形成較多面積可與空氣接觸，故能提升散熱功效。

二、本發明係維持輪胎胎邊適當的厚度的條件下，於胎邊外緣進一步設有一散熱凸緣組(20)，可使輪胎的支撐性及強度不被減損，解決習知側邊厚度變薄而降低輪胎支撐性及強度的問題。

三、該胎體(10)之側邊部位因具有相當厚度，不因該散熱凸 緣組(20)之設置而變薄，因此當該胎體(10)承受來自上方較重施力，或來自下方地面的衝擊力時，該胎體(10)之胎邊較不易變形，解決習知側邊厚度變薄而容易產生變形的問題。

四、由於本發明之該胎體(10)其胎邊具有相當的支撐性及強度，因此其變形量較低，與該輪圈(30)組設時亦可減少該輪圈(30)外徑凸緣處相互接處或摩擦的情形發生，進而達到降低該胎體(10)發熱的功效，解決習知側邊厚度變薄而變形所導致與輪圈摩擦的問題。

五、本發明之該胎體(10)因前述可有效降低其發熱的情形產生，因而又可進一步減少輪胎橡膠劣化或出現劣紋的發生，並大大提升其耐久性，解決習知輪胎因發生變形所導致橡膠劣化的問題。

請參照圖四至圖五，係為本發明之第二實施例，其主要係使該凸緣環(21)以數量二所形成之實施態樣，其中該凸緣環(21)為數量二設置，各該凸緣環(21)間以一凹槽環(22)連接，而形呈兩凸緣環(21)及三凹槽環(22)相互交叉排列狀態；各該凸緣環(21)間以一凹槽環(22)相鄰接，其設為一第三凹槽環(223)。

本實施例之兩凸緣環(21)及三凹槽(22)環排列結構，形成三個提供空氣流通的凹溝，配合二各該凸緣環(21)之結構設計，可更增加與空氣接觸的面積，更可提升散熱效果。本實施例其他結構設計、使用狀態、空間形態、各構件間之尺寸數值範圍及預期達到之功效，均與前述第一實施例完全相同。

請參照圖六至圖七，係為本發明之第三實施例，其主要係使該凸緣環(21)以數量三所形成之實施態樣，其中該凸緣環(21)為數量三設置，各該凸緣環(21)間分別以一凹槽環(22)連接，而形呈三凸緣環(21)及四凹槽環(22)相互交叉排列狀態；各該凸緣環(21)間分別以一凹槽環(22)相鄰接，其各別設為一第三凹槽環(223)及一第四凹槽環(224)。

本實施例之三凸緣環(21)及四凹槽環(22)排列結構，形成四個提供空氣流通的凹溝，配合三各該凸緣環(21)之結構設計，同樣以增加與 空氣接觸的面積，來提升散熱效果者。

本實施例其他結構設計、使用狀態、空間形態、各構件間之尺寸數值範圍及預期達到之功效，均與前述第一實施例完全相同，請參閱圖八所示黃色曲線為習式輪胎於測試機上高速耐久行走之溫度曲線，藍色曲線為本發明於測試機上高速行走之溫度曲線，兩者於最高溫度時之溫差約2.6℃，此試驗為針對輪胎在一定的條件下進行定速提升以試驗輪胎承受能力，實測後發現本實施例之輪胎積熱性下降，相較於習知輪胎結構提升了輪胎耐久性。

圖九所示黃色曲線為習式輪胎於測試機上胎唇耐久測試(平均25km/hr)行走之溫度曲線，藍色曲線為本發明於測試機上執行胎唇耐久測試(平均25km/hr)行走之溫度曲線，兩者於最高溫度時之溫差約5.8℃，此試驗係針對輪胎在定速行駛條件下，胎唇部的散熱狀態，觀察發現本實施例相較於習知輪胎結構能有效降低輪胎胎唇部積熱性。

綜合上述，本發明所揭露之「胎邊之散熱凸緣結構」，係於輪胎之胎邊靠近輪圈之位置，設有一散熱凸緣組，其係由至少一凸緣環及鄰接於該凸緣環兩側之各該凹槽環所共同組成，利用該凹槽環形成供空氣流通的通道，配何該凸緣環可加大與空氣接觸之面積，在胎邊維持其適當厚度的條件下，且不減損輪胎之支撐性及強度下，以有效達到散熱功效，同時可降低變形的產生，進而降低發熱的情形發生，又可減少輪胎橡膠劣化或出現劣紋的發生，並大大提升其耐久性，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，誠符合新型專利申請要件，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。

[本發明]

(10):胎體

(11):胎唇部

(20):散熱凸緣組

(21):凸緣環

(22):凹槽環

(221):第一凹槽環

(222):第二凹槽環

Claims (10)

1. 一種胎邊之散熱凸緣結構，其包括：

   一胎體，其具有呈U狀之斷面，及於該胎體兩側下緣分別設有一胎唇部，該胎體斷面最大寬度部位設為一最大斷寬部；

   一散熱凸緣組，分別設於兩側該胎唇與該最大斷寬部間之預設部位，其具有至少一凸緣環，呈環狀凸緣狀，於該凸緣環兩側分別形成有凹狀之一凹槽環，各該凹槽環之凹深尺寸範圍數值為3-4mm。
2. 如請求項1所述胎邊之散熱凸緣結構，其中該胎唇部與一輪圈相接設；於該輪圈最外徑之凸緣部位，至該最大斷寬部間，設為一斷寬高度H；位於較靠近該輪圈之凹槽環，設為一第一凹槽環，其呈凹弧面狀；於該第一凹槽環弧面之靠近胎唇部一側位置為第一鄰接部至該輪圈最外徑之凸緣部位，設為一第二鄰接高度H3，其尺寸範圍數值為該斷寬高度之15~25%。
3. 如請求項2所述胎邊之散熱凸緣結構，其中於該凸緣環相對該第-凹槽環之另側，設為-第二凹槽環，其呈凹弧面狀；於該第二凹槽環弧面之靠近胎面一側位置為第二鄰接部至該輪圈最外徑之凸緣部位，設為一第一鄰接高度H1，其尺寸範圍數值為該斷寬高度之50~60%。
4. 如請求項2所述胎邊之散熱凸緣結構，其中構成該弧凸面狀凸緣環之斷面半徑所設定之半徑中心點至該輪圈最外徑之凸緣部位，設為一半徑中心高度H2，其尺寸範圍數值為該斷寬高度之30~40%。
5. 如請求項2所述胎邊之散熱凸緣結構，其中該第一鄰接部呈圓角，其半徑尺寸範圍數值為該第二鄰接高度之7.5~9%。
6. 如請求項2所述胎邊之散熱凸緣結構，其中該第一凹槽環呈圓弧凹狀，設為一第一凹弧；其半徑尺寸範圍數值為該第二鄰接高度(H3)之7.5~9%；該第二凹槽環呈圓弧凹狀，設為一第二凹弧，其半 徑尺寸範圍數值為該第一鄰接高度(H3)之7.5~9%。
7. 如請求項2所述胎邊之散熱凸緣結構，其中該第一凹槽環與該胎體(10)外緣壁相鄰接之部位設為一第一鄰接部；該第一鄰接部呈圓角，設為一第一圓角(R2)；該第一凹槽環與該胎體外緣壁相鄰接之部位設為一第一鄰接部；該第一鄰接部與該輪圈最外徑之凸緣部位間設為一第一鄰接高度H3；該第二鄰接部呈圓角，其半徑尺寸範圍數值為該第一鄰接高度之7.5~9%。
8. 如請求項2所述胎邊之散熱凸緣結構，其中構成該弧凸面狀凸緣環之斷面半徑(R1)，其圓弧半徑尺寸範圍數值為該第二鄰接高度(H3)之7.5~9%。
9. 如請求項1所述胎邊之散熱凸緣結構，其中該凸緣環呈弧凸面狀，其弧面角度尺寸範圍數值為120°~150°。
10. 如請求項1所述胎邊之散熱凸緣結構，其中該凸緣環為若干數量設置，各該凸緣環間以一凹槽環連接。

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