TWI464078B

TWI464078B - Multi - asymmetric groove wall tires structure

Info

Publication number: TWI464078B
Application number: TW101114509A
Authority: TW
Inventors: Tsai Jen Luo
Original assignee: Cheng Shin Rubber Ind Co Ltd
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2012-04-24
Publication date: 2014-12-11
Also published as: TW201343428A

Description

多重不對稱溝壁之輪胎胎紋結構

本發明係有關於輪胎胎紋結構，尤其是於胎紋側壁上具有多重切面，且兩側切面呈不對稱狀態者。

車輪輪胎主要作用為提供車體於行駛中，與路面間具有緩衝由地面而來的衝擊力之效果，以提升駕駛與乘座之舒適性，故於材質運用係以橡膠為主；除了緩衝及乾地抓地力作用外，為使輪胎於雨天路面上之抓地力增加，則進一步於胎面上設置胎紋結構。

輪胎胎紋係於胎面上凹設之小溝槽，並以預設長度及排列方式環設於輪胎胎面上，不同的胎紋排列會有不同的抓地性；而近年來輪胎胎紋的功能設計，除了抓地性外，則進一步要求能提升排水性、降低夾石情形、減少磨耗、及降低噪音等等效果，而前述功能可透過胎紋之溝壁設計予以達成。

輪胎胎紋之溝壁形狀及結構設計，分別具有其特殊功能及優缺點，如第七圖所示之「U形」溝壁，其優點為排水性佳，而缺點則是容易夾石頭，操控性較低，氣柱共鳴噪音大，且磨耗性差；如第八圖所示之「V形」溝壁，其優點為操控性佳，缺點即排水性低、氣柱共鳴噪音大；第九圖及第十圖所示之「複合弧形」及「雙重切面形」溝壁，其兩側壁屬對稱狀態之設計，其優點為排水性佳及操控性較強，但缺點為易夾石頭，以致破壞胎面造成輪胎損傷，減少使用壽命。

前述胎紋溝壁結構，均屬「單一切面」者，另有一種習知輪胎胎紋之胎壁結構，屬「多切面」之胎紋溝壁結構，如美國第6,412,531號專利所揭露者，依據其專利範圍第一項之界定，包含有一上方曲面，其具有環設延伸之至少一溝狀，該溝部被限於一下方壁及對面側壁，其中每一側壁於下方壁與一第一波浪部朝環設方向延伸，及至少一層，其設於該上方曲面及下方壁間與一第二波浪部形成朝環設方向延伸，各該第一、第二波浪部相互對稱以致各側邊具交替輪流凸出之輪廓及嵌槽部位，該第二波浪部凸出及嵌槽部位設為頂點；其中該溝狀設有適當寬度使相對應之兩側邊不會接觸，以致該溝狀既不是一刀槽花紋也不是一切口；其中相對應之該溝狀邊緣於該上方曲面係朝環設方向之直線。

上述美國專利於說明書圖式第七圖至第八圖中，見揭露有其胎紋溝壁兩側係呈上下兩切面型之對稱狀態，且兩側切面雖呈預設角度之斜面，但兩者呈對稱之平行面；惟，該結構之兩側溝壁呈對稱狀之平行切面，其溝壁形成折點狀之該頂點142，使得下方部位則產生空間受到該頂點142限制，故如有水進入後即不易排除，以致排水性較差；另一方面，如有小石子或砂子進入下方空間，亦不易排除，以致長期卡制於胎紋內，進而開始磨耗輪胎，使其使用壽命降低。

(解決問題之技術手段)

有鑑於此，本發明所揭露多重不對稱溝壁之輪胎胎紋結構，係以至少一胎紋組環狀連續凹設於輪胎胎面，該胎紋組係以一溝底及其兩側分別朝胎面方向延伸預設高之二側壁所組成，各該側壁上係以預設數量連續排列設置有若干溝壁齒組，並使兩側各該側壁上之各該溝壁齒組相互呈不對稱狀態；該溝壁齒組包含有：一第一溝壁，由該溝底朝輪胎胎面方向延伸預設高度並呈預設斜度設置之切面；一第二溝壁，由該溝底朝輪胎胎面方向延伸預設高度並呈預設斜度設置之切面，其切面一側與該第一溝壁以預設角度相互鄰接並共同形成凸狀之一溝凸緣，各該溝壁齒組相鄰接之部位形成凹狀之一溝凹緣，並使各該溝凸緣及溝凹緣於兩側各該側壁上排列設置之相對應位置呈非對稱狀態；藉由上述構件，利用多重角度不對稱之溝壁結構，配合溝壁多重角度設計，以改善習知輪胎容易夾石頭之問題造成磨耗降低，以及解決習知輪胎常因為了增進抓地之操控性而只好降低排水性之問題，並同時可解決習知輪胎結構於設計上為了改善氣柱共鳴噪音，而降低排性的問題。

(對照先前技術之功效)

本發明之主要目的即在提供一種多重不對稱溝壁之輪胎胎紋結構，係利用多重角度不對稱之溝壁結構，藉以達到提升胎紋剛性及操控性，改善習知輪胎容易夾石頭之問題。

本發明之次一目的即在提供一種多重不對稱溝壁之輪胎胎紋結構，係利用多重角度不對稱之溝壁結構，並配合溝壁多重角度切面設計，藉以達到降低氣柱共鳴噪音之效果。

本發明之再一目的即在提供一種多重不對稱溝壁之輪胎胎紋結構，係可應用於直溝式或折溝式等胎溝結構，係為具有相容性之設計，極具實用性及經濟價值。

本發明之更一目的即在提供一種多重不對稱溝壁之輪胎胎紋結構，其胎紋溝壁以不對稱切面之結構設計，並使靠近胎面處之切面呈漸擴狀，藉以達到更易於排除小砂石，以改善磨耗，降低胎面破壞機率。

首先請參照第一圖至第三圖，本發明所提供之一種多重不對稱溝壁之輪胎胎紋結構，為應用於「直溝式」之輪胎胎紋型式實施方式，其包含有：一輪胎胎面(10)，凹設於該輪胎胎面上之若干胎紋組(20)、若干溝壁齒組(30)、及一胎紋階部(40)。

該胎紋組(20)，環狀連續凹設於該輪胎胎面(10)，該胎紋組(20)係以一溝底(21)及其兩側分別朝該輪胎胎面(10)方向延伸預設高之二側壁(22)所組成。

該溝壁齒組(30)，係以預設數量連續排列設置於兩側各該側壁(22)上，並使兩側各該側壁(22)上之各該溝壁齒組(30)相互呈不對稱狀態；該溝壁齒組(30)包含有一第一溝壁(31)，由該溝底(21)朝該輪胎胎面(10)方向延伸預設高度並呈預設斜度設置之切面；一第二溝壁(32)，由該溝底(21)朝該輪胎胎面(10)方向延伸預設高度並呈預設斜度設置之切面，其切面一側與該第一溝壁(31)以預設角度相互鄰接並共同形成凸狀之一溝凸緣(33)；各該溝壁齒組(30)相鄰接之部位形成凹狀之一溝凹緣(34)，並使各該溝凸緣(33)及溝凹緣(34)於兩側各該側壁(22)上排列設置，兩側相對應位置呈非對稱狀態；該溝凸緣(33)於各該第一、第二溝壁(31)(32)兩切面相鄰接部位形成一凸角稜線(35)，且該凸角稜線(35)係與該溝底(21)兩者呈鈍角狀態；該凸角稜線(35)其兩端分別設為一凸角上端(351)及一凸角下端(352)；該溝凹緣(34)於各該溝壁齒組(30)兩相鄰接部位形成一凹角稜線(36)，且與該溝底(21)兩者呈預設鈍角狀態；該凹角稜線(36)其兩端分別設為一凹角上端(361)及一凹角下端(362)。

該胎紋階部(40)，呈直溝狀態，係以預設深度凹設於該胎紋組(20)靠近該輪胎胎面(10)部位；各該溝壁齒組(30)係設於各該胎紋階部(40)及溝底(21)間。

藉由上述構件，利用多重角度不對稱之各該第一、第二溝壁(31)(32)結構，配合各該第一、第二溝壁(31)(32)為多重角度設計，以改善習知輪胎容易夾石頭之問題，避免異常偏磨耗產生，並同時達到提升主溝排水性能，增進抓地操控性，及降低氣柱共鳴噪音等多重功效。

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：請參照第三圖，係如第二圖為本發明以兩相平行狀之該溝底(21)其垂直斷面示意，其中見有該胎紋階部(40)，其係以呈鈍角且兩鄰接之一第一階面(41)及一第二階面(42)所形成，並使該第一階面(41)之垂直深度設為(C)，其尺寸數值範圍為垂直深度(GD)數值的0~0.4倍；該第二階面(42)之垂直深度設為(B)，其尺寸數值範圍為垂直深度(C)數值的1~1.75倍；該第二階面(42)之朝另一側壁(22)凸設寬度設為(A)，其尺寸數值範圍為水平寬度(GW)數值的0~0.4倍。該第一階面(41)之朝第二階面(42)凹設寬度設為(A1)，其尺寸數值範圍為水平寬度(GW)數值的0~0.1倍。

本發明整個胎紋凹設之最寬部份，以本實施例而言係指該胎紋階部(40)為最寬距離，其係以兩側各該第一階面(41)之距離設為(GW)，其尺寸數值為0.01~0.1倍標稱截面寬度值；由該輪胎胎面(10)至該溝底(21)之垂直深度設為(GD)，其尺寸數值為0.03~0.06倍標稱截面寬度值。

前述所稱「標稱截面寬度」係依據國家標準CNS之輪胎規定所界定，指的是胎面部份之斷面寬度，故位於兩側之各該第一階面(41)之距離(GW)數值，會因胎面寬度越大，依其比例尺寸則越大；另一方面，當該輪胎胎面(10)至該溝底(21)之斷面垂直高度(GD)越大，該下切面(311)(321)之垂直深度(B)數值亦會依其比例尺寸其數值亦越大。

本發明之溝壁又呈多切面設計，其利用各該第二階面(42)分別與各該第一、第二溝壁(31)(32)，以預設角度相鄰接，而於整體該側壁上形成非同一平面狀態之上、下二切面，該第二階面(42)於第一圖中為呈三角形並朝該溝底(21)方向略微傾斜之平面，其兩側分別與各該第一、第二溝壁(31)(32)相鄰接；換言之，本發明該溝壁齒組(30)其每一組均係具有各該第二階面(42)、第一溝壁(31)、及第二溝壁(32)等三個切面，並使該溝壁齒組(30)於該側壁(22)上形成朝該溝底(21)方向連續延伸排列設置。

本發明該凸角稜線(35)係與該溝底(21)呈鈍角，配合該凹角稜線(36)與該溝底(21)呈鈍角之外擴傾斜狀，同時兩側各該側壁(22)其上各該溝凸緣(33)及溝凹緣(34)不相對應，進一步說明，如以輪胎軸線平行方向切割之斷面而言，於一側壁(22)上之各該溝凸緣(33)及溝凹緣(34)則分別對應於另側壁(22)上之各該第一、第二溝壁(31)(32)其切面處；換言之，左側該側壁(22)之溝凸緣(33)非對應於右側該側壁(22)之溝凹緣(34)或溝凸緣(33)，以及左側該側壁(22)之溝凹緣(34)亦非對應於右側該側壁(22)之溝凸緣(33)或溝凹緣(34)。

本發明各該第一、第二溝壁(31)(32)因相互以預設斜度鄰接之兩切面設計，其所產生之折角部位於兩側壁(22)係不會相互對應，即兩側各該溝凸緣(33)及溝凹緣(34)之設置部位均不會相互對應，於與習知相同胎紋兩側壁距離之限制條件下，藉以減少溝內空間受各該溝凸緣(33)或溝凹緣(34)限制之情形，解決習知結構之頂角限制溝內空間問題；此一技術，可使得溝紋空間較大，易於排水及排除小砂石，同時降低夾石情形以減少輪胎磨耗，增進使用壽命。

本發明呈三角形平面且呈朝該輪胎胎面(10)外擴傾斜各該第二階面(42)，係以其兩側邊分別與各該第一、第二溝壁(31)(32)相鄰接；此一技術，係於與習知相同胎紋兩側壁距離之限制條件下，以多重切面並外擴之設計，使其空間內不容易卡住小砂石或積水，進而更能提升排水性，並降低輪胎磨耗性之功能。

本發明該溝凹緣(34)係以朝該輪胎胎面(10)外擴傾斜之設計，其利用該凹角稜線(36)與該溝底(21)兩者呈外擴傾斜狀態，於與習知相同胎紋兩側壁距離之限制條件下，則進一步使溝紋空間增加，加強其排水性能，並更利於小砂石之排除。另一方面，此一空間加大，可降低於空間內之氣柱情形發生，進而能減少共鳴，使得噪音量較低。

請參照第四圖至第六圖，係為本創作之另一實施例，為應用於「折溝式」之輪胎胎紋型實施方式，其中該凸角稜線(35)係與該溝底(21)兩者呈預設鈍角狀態；該凹角上端(361)部位進一步凹設有預設深度之一小凹溝(37)；各該第一、第二溝壁(31)(32)係於接設該溝底(21)之部位設為一下切面(311)(321)；各該第一、第二溝壁(31)(32)於靠近該輪胎胎面(10)之部位設為一上切面(312)(322)；於該第一溝壁(31)上之各該上、下切面(312)(311)兩者係呈非同一平面狀態，且於該第二溝壁(32)上之各該上、下切面(322)(321)兩者係呈非同一平面狀態；各該上切面(321)(322)、下切面(311)(312)相鄰接部位形成一對角稜線(313)(323)，其一端位於該凸角上端(351)，另端則位於該凹角下端(362)。

請參照第六圖，本發明整個胎紋凹設之最寬部份，以此一實施例而言係指兩側各該上切面(312)(322)兩者為最寬距離，其兩側各該上切面(312)(322)之距離設為(GW)，其尺寸數值範圍為0.01~0.1倍標稱截面寬度值；由該輪胎胎面(10)至該溝底(21)之垂直深度設為(GD)，其尺寸數值範圍為2mm-30mm；該下切面(311)(321)之垂直深度設為(H)，其尺寸數值範圍為垂直深度(GD)的0~0.8倍；各該溝底及側壁(22)間之銜接圓角(R)，其尺寸數值範圍為0.5mm-25mm；該下切面(311)(321)之斜面角度(A2)(A4)數值範圍為1-30°；該上切面(312)(322)之斜面角度(A1)(A3)數值範圍為1-30°。

前述所稱「標稱截面寬度」係指胎面部份之斷面寬度，故各該上切面(312)(322)之距離(GW)數值會因胎面寬度越大，依其比例尺寸則越大；另一方面，當該輪胎胎面(10)至該溝底(21)之斷面垂直高度(GD)越大，該下切面(311)(321)之垂直深度(H)數值亦會依其比例尺寸其數值亦越大。

此一實施例主要為折溝式之胎紋設計所應用，其中於各該第一、第二壁面(31)(32)上以對角狀態形成具有二個三角型之各該上切面(312)(322)、下切面(311)(321)，配合各該凸角稜線(35)及凹角稜線(36)均與該溝底(21)呈朝該輪胎胎面(10)外擴之傾斜狀態，係於與習知相同胎紋兩側壁(22)距離之限制條件下，使得各該側壁(22)整體呈外擴狀而具有較大之空間，而較不容易卡住小砂石或積水。本實施例所運用之技術，及其預期達到之功效，係與前述實施例完全相同。

綜合上述，本發明所揭露之「多重不對稱溝壁之輪胎胎紋結構」，係提供一種改變傳統輪胎於溝壁及溝斷面之結構，利用多重不對稱角度以及多重切面之設計，突破以往對稱式角度或平行等習知技術，增加主溝溝壁角度變化提升輪胎行進中自動排石頭的效果，改善排水、噪音、磨耗，解決習知輪胎於主溝處容易夾石頭問題，而獲致一實用性高之輪胎胎紋內壁結構，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。

[本發明]

(10)．．．輪胎胎面

(20)．．．胎紋組

(21)．．．溝底

(22)．．．側壁

(30)．．．溝壁齒組

(31)．．．第一溝壁

(311)．．．下切面

(312)．．．上切面

(313)．．．對角稜線

(32)．．．第二溝壁

(321)．．．下切面

(322)．．．上切面

(323)．．．對角稜線

(33)．．．溝凸緣

(34)．．．溝凹緣

(35)．．．凸角稜線

(351)．．．凸角上端

(352)．．．凸角下端

(36)．．．凹角稜線

(361)．．．凹角上端

(362)．．．凹角下端

(37)．．．小凹溝

(40)．．．胎紋階部

(41)．．．第一階面

(42)．．．第二階面

第一圖為本發明一較佳實施例之局部立體示意圖。

第二圖為本發明一較佳實施例之輪胎胎面示意圖。

第三圖為本發明一較佳實施例之斷面示意圖。

第四圖為本發明另一實施例之局部立體示意圖。

第五圖為本發明另一實施例之輪胎胎面示意圖。

第六圖為本發明另一實施例之斷面示意圖。

第七圖為習知結構之斷面示意圖一。

第八圖為習知結構之斷面示意圖二。

第九圖為習知結構之斷面示意圖三。

第十圖為習知結構之斷面示意圖四。