TWI602714B - Impact-resistant wheels and wheels - Google Patents

Description

耐衝擊輪圈及輪組

本發明是有關於一種輪圈，特別是指一種耐衝擊輪圈及輪組。

參閱圖1，習知的一種輪組，包含一輪圈11及一環繞設置於該輪圈11的輪胎12。由於該輪胎12在地面滾動時對會該輪圈11施加壓力，尤其是在行經不平整的地面時，該輪胎12施加於該輪圈11的衝擊更劇烈，使得該輪圈11往往會因此產生裂縫或破損，而基於安全考量，不論是維修或者換新對消費者來說都是額外花費。

然而，除了該輪胎12施加於該輪圈11的壓力外，當該輪胎12變形過大時，該輪圈11也可能直接撞擊地面或其它路面障礙物，而使得該輪圈11更容易損毀，造成安全上的疑慮。當該輪圈11含有複合材料(如碳纖維補強樹脂)時雖有輕量化優勢但物性脆硬，更容易發生上述問題。

因此，本發明之目的，即在提供一種能夠吸收衝擊避免損壞，而可提高使用耐久度的耐衝擊輪圈。

於是，本發明耐衝擊輪圈，適用於供一輪胎設置，該耐衝擊輪圈包含一輪圈體、至少一耐衝擊材。

該輪圈體環繞一輪軸線設置並包括二沿該輪軸線方向排列且彼此相件隔的側壁、一設置於該等側壁之間的胎床，及二分別位於該等側壁與該胎床之間的角區部。

該耐衝擊材環繞該輪軸線設置於該輪圈體，並包括一具有纖維結構的基層，及一浸漬於該基層的剪切增稠材料。

本發明的另一目的，即在提供一種耐衝擊輪組。

該耐衝擊輪組包含一輪圈體、一輪胎及一耐衝擊材。

該輪圈體環繞一輪軸線設置。

該輪胎環繞該輪軸線設置於該輪圈體，並包括一胎壁、一由該胎壁的內表面圍繞界定的充氣空間。

該耐衝擊材設置於該輪胎的胎壁，並包括一具有纖維結構的基層，及一浸漬於該基層的剪切增稠材料。

本發明之功效在於：藉由該耐衝擊材的設置，能夠吸收輪圈滾動時受到的衝擊，避免輪圈受到輪胎的撞擊而損壞，因此能夠確實延長使用壽命。

2‧‧‧輪圈

21‧‧‧側壁

22‧‧‧胎床

221‧‧‧胎床面

222‧‧‧背胎床面

23‧‧‧角區部

231‧‧‧角區面

232‧‧‧背角區面

3‧‧‧輪胎

31‧‧‧胎壁

311‧‧‧內表面

312‧‧‧外表面

32‧‧‧充氣空間

4‧‧‧耐衝擊材

L‧‧‧輪軸線

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一剖視圖，說明現有的一種輪組； 圖2是一立體圖，說明本發明耐衝擊輪圈及輪組的一第一實施例的一輪圈體及一輪胎圍繞一軸線設置；圖3是一沿圖2中III-III剖切線的剖視圖，說明該實施例的一耐衝擊材設置於該輪圈體；圖4是一類似圖3的視圖，說明該第一實施例的另一實施態樣；圖5是一類似圖3的視圖，說明該第一實施例的又一實施態樣；圖6是一類似圖3的視圖，說明本發明的一第二實施例；圖7是一類似圖3的視圖，說明本發明的一第三實施例；圖8是一類似圖3的視圖，說明該第三實施例的另一實施態樣；圖9是一類似圖3的視圖，說明本發明的一第四實施例；圖10是一類似圖3的視圖，說明本發明的一第五實施例；圖11是一類似圖3的視圖，說明本發明的一第六實施例；及圖12是一類似圖3的視圖，說明該第六實施例的另一實施態樣。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的 說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2與圖3，本發明耐衝擊輪圈及輪組之第一實施例，該第一實施例包含一輪圈體2、一輪胎3及一耐衝擊材4。

該輪圈體2環繞一輪軸線L設置並包括二沿該輪軸線L方向排列且彼此相間隔的側壁21、一設置於該等側壁21之間的胎床22，及二分別位於該等側壁21與該胎床22之間的角區部23。較佳地，該輪圈體2含有複合材料(如碳纖維補強樹脂)，但不以此為限。

該胎床22具有一鄰近該輪胎3的胎床面221、一相反於該胎床面221的背胎床面222。

每一角區部23具有一鄰近該輪胎3的角區面231及一相反於該角區面231的背角區面232。

該輪胎3環繞該輪軸線L並整圈設置於該輪圈體2，並包括一具有一內表面311及一外表面312的胎壁31，及一由該胎壁31的內表面311圍繞界定的充氣空間32。

該耐衝擊材4環繞整圈設置於該輪圈體2，並包括一具有纖維結構的基層(圖未示)，及一浸漬於該基層的剪切增稠材料(Shear Thickening Material)(圖未示)。可以理解的是，該耐衝擊材4也能視需求採用多段落式環繞設置於該輪圈體2，也能夠達成相同的目的及功效。

該具有纖維結構的基層，可以是一般複材輪圈慣用的碳纖維布，或尼龍布、玻璃纖維布、芳香族聚醯胺 纖維布…等等。

該剪切增稠材料具有聚乙二醇及混合於其中的二氧化矽。該剪切增稠材料在一般狀態呈流體(Fluid)，而容易塑形，將其浸漬於該基層後，該基層仍然是柔軟可撓的，具有適應該輪圈體2之形狀的加工便利性。當受到外力衝擊時，該剪切增稠材料會迅速剛化，除了可以吸收衝擊的能量以外，隨著該剪切增稠材料的剛性變化也能夠提高該輪圈體2的強度，避免該輪圈體2產生裂縫或損毀。

在本實施例中，該耐衝擊材4設置於該胎床22的胎床面221並介於該輪胎3及該胎床22之間，能直接吸收該輪胎3受壓迫變形時對該輪圈體2產生的衝擊，並藉由該耐衝擊材4剛化來提高該輪圈體2的強度。

參閱圖4，該第一實施例的另一種實施態樣。在前述的實施態樣中，該輪胎3是選自現有的一種管狀胎(tubular tire)(見圖3)，在本實施態樣中，將該種管狀胎改為現有的一種鋼絲胎(wire bead tire)(見圖4)，且該等角區部23還分別朝上延伸並略朝內彎折以供該種鋼絲胎設置。

值得一提的是，該種鋼絲胎受到衝擊而變形時是以胎內的氣體對該輪圈體2的胎床22施壓，與該種管狀胎的施壓於該胎床22的方式略有不同，但可以理解的是，不論採用何種輪胎，本實施例均可透過該耐衝擊材4的設置達成強化該輪圈體2的目的及功效，而不受限於該輪胎3的種類。

參閱圖5，該第一實施例的又一種實施態樣，該 耐衝擊材4設置於該胎床22的背胎床面222，從該輪圈體2的內側提供支撐並提高強度，同樣能達成本實施例相同的目的及功效。

參閱圖6，本發明耐衝擊輪圈及輪組的一第二實施例，該第二實施例類似該第一實施例，其差異之處在於：該耐衝擊材4鑲埋於該輪圈體2的胎床22中，從該輪圈體2的內部吸收衝擊並提供剛化時產生的強度，進一步提高該輪圈體2的耐久度。

如此，也可達成與該第一實施例相同的目的及功效。

參閱圖7，本發明耐衝擊輪圈及輪組的一第三實施例，該第三實施例類似於該第一實施例，其差異之處在於：該第三實施例包含兩個耐衝擊材4，該等耐衝擊材4分別設置於該等角區部23的角區面231，並分別介於該等角區部23及該輪胎3之間。

如此，也可達成與該第一實施例相同的目的及功效，還能夠抵抗側向的衝擊力，再進一步提高該輪圈體2的耐久度。較佳地，該等耐衝擊材4接觸空氣的表面還包括一具可撓性的隔離膜(圖未示)，防止該剪切增稠材料耗損或被污染。

參閱圖8，該第三實施例的另一實施態樣，該等耐衝擊材4分別設置於該等角區部23的背角區面232，從 該輪圈體2的內側增加強度。

參閱圖9，本發明耐衝擊輪圈及輪組的一第四實施例，該第四實施例類似該第三實施例，其差異之處在於：該等耐衝擊材4是分別鑲埋於該等角區部23內，從該輪圈體2內部提高該輪圈體2的強度。

如此，也可達成與該第三實施例相同的目的及功效。

參閱圖10，本發明的一第五實施例，該第五實施例類似於該第一實施例，其差異之處在於：該耐衝擊材2設置於該輪胎3的胎壁31的外表面312，並介於該胎壁31及該胎床22之間，使得該耐衝擊材4能夠吸收該輪胎3對該輪圈體2的衝擊力而剛化，而能夠避免該輪圈體32受到衝擊產生裂縫或損毀。

參閱圖11，本發明的一第六實施例，該第六實施例類似於該第五實施例，其差異之處在於：該耐衝擊材4是整圈環繞設置於該胎壁31的內表面311，藉由直接吸收地面對該輪胎3的衝擊力，從該胎壁31的內表面311提供支撐，而能夠減少該輪胎3對該輪圈體2施加的衝擊，避免該輪圈體2損毀。

參閱圖12，該第六實施例的另一種實施態樣，將如段落[0025]、[0026]所述的管狀胎改為鋼絲胎，並將該耐衝擊材設置於該鋼絲胎變形量較大的部分內表面，如此也能夠達成本實施例相同的目的及功效。

值得一提的是，本發明耐衝擊輪圈及輪組也能夠包含多個該耐衝擊材4，並將該等耐衝擊材4分別設置於該胎床22、該等角區部23(設置於表面或鑲埋)及該胎壁31，同樣也可達成與前述實施例相同的目的及功效。

綜上所述，本發明耐衝擊輪圈及輪組，藉由剪切增稠材料的特性，能夠吸收地面給予的衝擊並提高輪圈及輪胎的強度，能避免產生裂縫或損毀，而能夠延長輪圈及輪胎的使用壽命，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2‧‧‧輪圈

21‧‧‧側壁

22‧‧‧胎床

221‧‧‧胎床面

222‧‧‧背胎床面

23‧‧‧角區部

231‧‧‧角區面

232‧‧‧背角區面

3‧‧‧輪胎

31‧‧‧胎壁

311‧‧‧內表面

312‧‧‧外表面

32‧‧‧充氣空間

4‧‧‧耐衝擊材

Claims (11)

1. 一種耐衝擊輪圈，適用於供一輪胎設置，該耐衝擊輪圈包含：一輪圈體，環繞一輪軸線設置並包括二沿該輪軸線方向排列且彼此相間隔的側壁、一設置於該等側壁之間的胎床，及二分別位於該等側壁與該胎床之間的角區部，該胎床具有一鄰近該輪胎的胎床面；及至少一耐衝擊材，環繞該輪軸線設置於該輪圈體的胎床面且介於該輪胎及該胎床面之間，並包括一具有纖維結構的基層，及一浸漬於該基層的剪切增稠材料。
2. 一種耐衝擊輪圈，適用於供一輪胎設置，該耐衝擊輪圈包含：一輪圈體，環繞一輪軸線設置並包括二沿該輪軸線方向排列且彼此相間隔的側壁、一設置於該等側壁之間的胎床，及二分別位於該等側壁與該胎床之間的角區部；及至少一耐衝擊材，環繞該輪軸線鑲埋於該胎床中，並包括一具有纖維結構的基層，及一浸漬於該基層的剪切增稠材料。
3. 如請求項1所述的耐衝擊輪圈，其中，每一耐衝擊材接觸空氣的表面還包括一具可撓性的隔離膜。
4. 一種耐衝擊輪圈，適用於供一輪胎設置，該耐衝擊輪圈包含：一輪圈體，環繞一輪軸線設置並包括二沿該輪軸線 方向排列且彼此相間隔的側壁、一設置於該等側壁之間的胎床，及二分別位於該等側壁與該胎床之間的角區部；及複數耐衝擊材，分別鑲埋於該等角區部中，並包括一具有纖維結構的基層，及一浸漬於該基層的剪切增稠材料。
5. 如請求項1至4中任一項所述的耐衝擊輪圈，其中，每一耐衝擊材的剪切增稠材料具有聚乙二醇及混合於其中的二氧化矽。
6. 如請求項1至4中任一項所述的耐衝擊輪圈，其中，每一耐衝擊材是環繞整圈設置於該輪圈體。
7. 如請求項1至4中任一項所述的耐衝擊輪圈，其中，該輪圈體含有複合材料。
8. 一種耐衝擊輪組，包含：一輪圈體，環繞一輪軸線設置；一輪胎，環繞該輪軸線設置於該輪圈體，並包括一胎壁，及一由該胎壁的內表面圍繞界定的充氣空間，該胎壁還具有一相反於該內表面的外表面；及一耐衝擊材，設置於該輪胎的胎壁的外表面，且介於該外表面及該輪圈體之間，並包括一具有纖維結構的基層，及一浸漬於該基層的剪切增稠材料。
9. 如請求項8所述的耐衝擊輪組，其中，該耐衝擊材的剪切增稠材料具有聚乙二醇及混合於其中的二氧化矽。
10. 如請求項8所述的耐衝擊輪組，其中，每一耐衝擊材是 環繞整圈設置於該胎壁。
11. 如請求項8所述的耐衝擊輪組，其中，該輪圈體含有複合材料。