TWM583808U - 非充氣式輪胎 - Google Patents

Abstract

一種非充氣式輪胎，包含有一本體，係由二相互接合固定的半胎體所組成。該本體具有圍繞一假想中心軸線呈圓環狀之一胎面部及一胎底部、複數連接於該胎面部與該胎底部之間的分隔肋、一連接該胎面部一側、該胎底部一側及各該分隔肋一側之第一胎邊、一連接該胎面部另一側、該胎底部另一側及各該分隔肋另一側之第二胎邊，以及由該胎面部、該胎底部、該第一、二胎邊及該等分隔肋所形成之獨立的或連通的複數氣室，該等氣室係實質上平行於該假想中心軸線地橫向延伸於該第一、第二胎邊之間。藉此，本創作的非充氣式輪胎可利用體積小且結構簡單之模具製造，且有較佳之重量、反彈力、支撐力及舒適性，且可避免目前胎邊多洞式實心胎甩水及無胎側骨架式非充氣式輪胎損傷造成的結構平衡破壞之問題。

Description

非充氣式輪胎

本創作係與輪胎有關，特別是關於一種非充氣式輪胎。

一般輪胎主要可區分為充氣式輪胎及非充氣式輪胎兩大類型，其中充氣式輪胎具有重量輕、舒適性高等優點，然而，充氣式輪胎之缺點在於需要不定時充氣以維持強度及彈性，且同時有被刺破或切割而漏氣之風險。

反觀非充氣式輪胎，係依靠諸如橡膠等彈性材料製成之胎體本身之硬度及厚度所產生的強度來承載重量，因此不需充氣也不會有漏氣問題。然而，習用之非充氣式輪胎大多為實心輪胎，或者在空心胎體內填充諸如PU等材質之彈性體，其缺點為重而硬、缺乏反彈力，且舒適性和抓地力不佳，不但容易騎行疲勞，也容易發生滑倒及剎車不及的危險。

目前非充氣式輪胎亦發展出無胎邊之骨架式或多孔式輪胎，雖因有空放式凹孔而減輕些許重量，但仍有重量重及支撐度不足之問題，且其開放式的凹孔容易累積髒污，以及容易積水進而產生甩水現象，因此未被普遍接受。此外，無胎邊之骨架式或多孔式輪胎因凹孔結構較為複雜，其製造所需之模具構造亦較為複雜且體積龐大，造成輪胎製造上的不便，更且，其開放式的支撐結構較容易遭受外力而損傷，進而影響完整形狀、產生破壞平衡等問題。

有鑑於上述缺失，本創作之主要目的在於提供一種非充氣式輪胎，可利用體積較小且結構較簡單之模具製造，且具有較為理想之重量、反彈力、支撐強度、及舒適性，更可避免目前胎邊多洞式實心胎甩水及無胎側骨架式非充氣式輪胎損傷造成的結構平衡破壞之問題。

為達成上述目的，本創作所提供之非充氣式輪胎包含有一本體，係由二相互接合固定的半胎體所構成。該本體具有圍繞一假想中心軸線呈圓環狀之一胎面部及一胎底部、複數連接於該胎面部與該胎底部之間的分隔肋、一連接該胎面部一側、該胎底部一側及各該分隔肋一側之第一胎邊、一連接該胎面部另一側、該胎底部另一側及各該分隔肋另一側之第二胎邊，以及由該胎面部、該胎底部、該第一、二胎邊及該等分隔肋所形成之複數氣室，該等氣室係實質上平行於該假想中心軸線地橫向延伸於該第一、第二胎邊之間。

藉此，由該二半胎體所結合成之非充氣式輪胎係呈立體封閉形狀，因此具有良好之結構強度、支撐性及平衡性，且不易累積髒污和水而可避免甩水現象，該輪胎內部具有封閉氣室可減輕整體重量並提供良好反彈力及舒適性，更可依不同用途而設計適當大小及形狀之氣室，以產生最為理想之重量、反彈力、支撐強度、及舒適性。此外，製造該非充氣式輪胎之模具不但結構設計較為簡單，體積也僅約為習用者之一半，可提升輪胎製造上之便利性。

在本創作的一實施例中，所述複數氣室係為相互獨立的封閉氣室。

在本創作的另一實施例中，其中所述複數氣室係為相互連通的氣室。較佳地，本體內部設置複數個繞上述假想中心軸線環狀分佈的連通通道，且各個連通通道係與相鄰的二個氣室相互連通。

有關本創作所提供之非充氣式輪胎的詳細構造、特點、組裝或使用方式，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本創作領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本創作所列舉的特定實施例，僅係用於說明本創作，並非用以限制本創作之專利申請範圍。

申請人首先在此說明，在以下將要介紹之實施例以及圖式中，相同之參考號碼，表示相同或類似之元件或其結構特徵。

需注意的是，圖式中的各元件及構造為例示方便並非依據真實比例及數量繪製，且若實施上為可能，不同實施例的特徵係可以交互應用。

請參閱圖1及圖5，本創作一第一較佳實施例所提供之非充氣式輪胎10，包含有一本體20A，係由二相互接合固定的半胎體20所構成。本體10具有圍繞一假想中心軸線A呈圓環狀之一胎面部22A及一胎底部23A、複數連接於該胎面部22A與該胎底部23A之間的分隔肋（將於下方段落詳述）、一連接該胎面部22A一側、該胎底部23A一側及各該分隔肋一側之第一胎邊25A、一連接該胎面部22A另一側、該胎底部23A另一側及各該分隔肋另一側之第二胎邊25B，以及由該胎面部22A、該胎底部23A、該第一、二胎邊25A、25B及該等分隔肋所形成之複數氣室12。如圖5所示，該等氣室12係實質上平行於該假想中心軸線A地橫向延伸於該第一、第二胎邊25A、25B之間。前述輪胎10係以具有下列步驟之製造方法所得。

a) 如圖2所示，首先，製造出結構完全相同之二半胎體20。

在此須先說明的是，該非充氣式輪胎10能定義出一通過其圍出之中心孔11之中心的一假想中心軸線A，如圖1所示，亦即該非充氣式輪胎10係圍繞該假想中心軸線A而呈圓環狀，該二半胎體20係如同將該非充氣式輪胎10沿一垂直於該假想中心軸線A之假想平面對半分開，如圖2所示，因此各該半胎體20亦圍繞該假想中心軸線A而呈圓環狀。

此步驟a之詳細過程，係先依照該非充氣式輪胎10之用途（例如應用於機車、電動助力車、自行車、輪椅、嬰兒車、滑板車、農耕用具、園藝用具等等）及所需尺寸規格而設計出具有最佳胎面花紋及內部支撐強度的結構形狀，並開發出可以生產如此之結構設計的半邊輪胎（亦即半胎體20）之模具（圖中未示），該模具之表面可為平面或齒輪狀。然後，依照如此之結構設計開發出適合之橡膠配方（例如採用天然膠及一般輪胎使用的通用人造合成橡膠），藉以使輪胎10具有良好之耐磨性、抓地力及安全性能。然後，依照如此之結構設計計算出所需橡膠使用量，並將此適量橡膠材料壓成膠片或擠出成膠條。然後，將該模具固定在硫化機上，並將該膠片或膠條放入模具內，進而將該橡膠材料硫化成半邊的輪胎10，如此即完成一該半胎體20之製造。

更進一步而言，前述之結構設計除了針對尺寸及胎面花紋之外，更重要的是自該半胎體20一側凹入之特定形狀的凹孔21，詳而言之，如圖2至圖4所示，該半胎體20具有圍繞該假想中心軸線A呈圓環狀之一胎面部22及一胎底部23、複數連接於該胎面部22與該胎底部23之間的分隔肋24，以及一連接該胎面部22一側、該胎底部23一側及各該分隔肋24一側之胎邊25，該等胎面部22、胎底部23及分隔肋24之另一側則共同形成一平坦之連接面26，如此一來，該胎面部22、該胎底部23、該胎邊25及該等分隔肋24即形成出前述之凹孔21，該等凹孔21係實質上平行於該假想中心軸線A地自該連接面26朝該胎邊25之方向凹陷，且該等凹孔21係各自獨立而未相互連通，亦即，各該凹孔21除了在該連接面26上有一開口211之外，其他部分皆為封閉狀。

在本實施例中，如圖3所示，各該半胎體20的分隔肋24係實質上呈放射狀地自該胎底部23徑向延伸至該胎面部22，該等凹孔21係圍繞該假想中心軸線A且等距離地排列成一圈，此外，各該凹孔21之開口211在該連接面26上係實質上呈梯形，且各該分隔肋24的寬度係自該胎底部23朝該胎面部22漸寬。如此之凹孔21及分隔肋24設計可產生良好之支撐性及反彈力，並可大幅減輕該半胎體20之重量。

b)其次，將該二半胎體20之連接面26相互結合並硫化固定，使得該二半胎體20之凹孔21一對一地相互結合而形成出複數封閉氣室12，如圖5所示。

步驟b之詳細過程，係先在該二半胎體20之連接面26貼上接著劑，例如利用合成膠及／或天然膠調製的接著配方混練而成之膠片或攪拌製成之膠糊，或者名為開姆洛克（CHEMLOCK）之接著劑等等，再將該二半胎體20以其連接面26相互貼附且凹孔21相互對準之方式結合並一同放入硫化機上一適當尺寸之模具內，再進行第二次硫化，進而使該二半胎體20結合固定成一個完整的輪胎本體20A，如此即完成該非充氣式輪胎10之製造。此時，二個半胎體20的分隔肋24將相互對接而形成輪胎本體20A內部的分隔肋；其次，其中一半胎體20（例如圖2左側的半胎體）的胎邊25將形成整體輪胎本體20A的第一胎邊25A（如圖5所示），而另一半胎體20（例如圖2右側的半胎體）的胎邊25將形成整體輪胎本體20A的第二胎邊25B（如圖5所示）；再者，二個半胎體20的胎面部22及胎底部23，將相互接合而分別形成整體輪胎本體20A的胎面部22A及胎底部23A。

在本實施例中，該步驟a製造出之各該半胎體20具有一位於其胎底部23之對準標記27，而該步驟b係以該二半胎體20之對準標記27相互對準之方式結合該二半胎體20，藉以確保該二半胎體20之凹孔21一對一地完全對準而結合呈封閉氣室12。

然而，各該半胎體20亦可設置其他形式之對準機制，例如圖6及圖7所示之本創作一第二較佳實施例中，各該半胎體20具有位於該連接面26上之複數凸塊28及複數嵌孔29，該等凸塊28及嵌孔29係相互交錯設置，亦即每兩凸塊28之間設有一嵌孔29，每兩嵌孔29之間設有一凸塊28，且該等凸塊28及嵌孔29係圍繞該假想中心軸線A且等距離地排列成一圈。如圖7所示，本實施例之步驟b係以其中一該半胎體20之凸塊28分別嵌入其中另一該半胎體20之嵌孔29的方式結合該二半胎體20，亦即其中一半胎體20之凸塊28和嵌孔29分別與另一半胎體之嵌孔29和凸塊28相互結合，如此之對準方式不但更為便利且精準，更可加強該二半胎體20之間的結合穩固性。

藉由前述本創作所提供之非充氣式輪胎10，其內部具有圍繞該假想中心軸線A連續性地排列之多個獨立的密閉氣室12，每個獨立封閉氣室12內具有一定的氣壓而產生類似氣墊之結構，且各該氣室12在胎面部22A、胎底部23A、第一、二胎邊25A、25B及分隔肋24的部分皆為完整的封閉式連結，因此形成一個堅強且具支撐度的立體結構，係可同時解決習用之充氣式輪胎及非充氣輪胎之問題，詳述如下。

首先，本創作所製成之輪胎10不需充氣、不怕刺破，但又比習用之非充氣式輪胎有更理想之重量、反彈性、舒適性及抓地力。再者，相較於習知無胎邊之骨架式或多孔式輪胎，本創作所製成之輪胎10具有更加良好之結構強度、支撐性及平衡性，且不易累積髒污和水而可避免甩水現象。此外，製造該半胎體20之模具不但結構設計較為簡單，體積也僅約為習用者之一半，可提升輪胎10製造上之便利性。而且，藉由調整半胎體20之分隔肋24及凹孔21的形狀、尺寸、數量，可使得製成之輪胎10達到最適合其用途之支撐強度、反彈能力及重量，例如，當重量輕為最重要的需求時，可將氣室12尺寸增大、數量減少（亦即減少分隔肋24數量）。本創作亦可在輪胎10之胎底部23加入簾纱、簾纱絲、鋼絲、鋼纱等補強材而進一步地提高結構強度。

由前述內容可得知，各該半胎體20之凹孔21形狀不以前述實施例所提供者為限，例如圖8所示之本創作第三較佳實施例所提供的半胎體20的凹孔21係呈三角形，換言之，各個氣室12在垂直該假想中心軸線A的剖面上係呈三角形。又例如圖9所示之本創作第四較佳實施例所提供的半胎體20的凹孔21係呈蜂巢狀，不同形狀之凹孔21所形成的氣室12可提供不同之支撐性及反彈力，並可不同程度地減輕輪胎10整體重量。

更進一步地，如圖10所示，在該步驟b進行之前，可先在其中至少一該半胎體20的每個凹孔21內分別設置一能在特定溫度下汽化之氣體發泡劑13，例如偶氮二甲醯胺（azodicarbonamide；化學式C2H4N4O2；分子式NH2CON=NCONH2）或二氮烯二羧酰胺（diazinedicarboxamide），在該二半胎體20相結合並進行第二次硫化的過程中，當硫化溫度達到140℃以上時，該發泡劑13會分解汽化成無毒、無臭、自熄性的氮氣（N2）及二氧化碳（CO2），該氣體會在輪胎10之氣室12內產生比大氣壓高的壓力，換言之，製造完成的輪胎10，在各個氣室12中形同裝填了壓力氣體（比大氣壓力為高的氣體），進而提升該輪胎10之氣墊功能。

請再參閱圖11及圖12，圖11為本創作一第五較佳實施例所提供之非充氣式輪胎10之二個半胎體20的立體分解圖，而圖12係為本創作該第五較佳實施例所提供之非充氣式輪胎10之一半胎體20的側視圖。前述半胎體20係按照上述步驟a)所製得，其與圖2、3第一較佳實施例所示的半胎體類似，同樣具有一胎面部22、一胎底部23、複數連接於該胎面部22與該胎底部23之間的分隔肋24、一胎邊25，以及複數個凹孔21，惟其差異在於：各該分隔肋24更具有自連接面26往內（亦即，朝胎邊25之方向）凹陷的凹陷溝槽242，凹陷溝槽24的凹陷深度可以小於或等於該凹孔21之凹陷深度（此實施例中係小於該凹孔21之凹陷深度），且與相鄰的二個凹孔21相互連通，藉此，該等凹孔21係可藉由各個凹陷溝槽242而相互連通。其次，經由上述步驟b)將二個相同的半胎體二次硫化固接之後，二半胎體20之凹孔21係一對一地相互結合而形成出複數氣室12，且各個氣室12之間具有由一對凹陷溝槽242所組成的連通通道244，亦即，製造完成的輪胎本體20A內部將具有複數個繞該假想中心軸線A環狀且交錯地分佈在各個氣室12之間的連通通道244，各該連通通道244係與相鄰的二個氣室12相互連通，如此所形成的非充氣式輪胎10，不但具有前述各實施例所述的優點，並可藉由彼此相互連通的氣室12提供不同之支撐性及反彈力，且可減輕輪胎10整體重量。再者，由於凹陷溝槽242與鄰近的二凹孔21相互連通，因此在步驟b進行之前，不需要在每個凹孔21中皆投放前述的氣體發泡劑，故可減少氣體發泡劑的用量並節省製程時間與成本。

最後，必須再次說明，本創作於前揭實施例中所揭露的構成元件，僅為舉例說明，並非用來限制本案之範圍，其他等效元件的替代或變化，亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。

10‧‧‧非充氣式輪胎

11‧‧‧中心孔

12‧‧‧氣室

13‧‧‧發泡劑

20‧‧‧半胎體

20A‧‧‧本體

21‧‧‧凹孔

211‧‧‧開口

22‧‧‧胎面部

22A‧‧‧胎面部

23‧‧‧胎底部

23A‧‧‧胎底部

24‧‧‧分隔肋

242‧‧‧凹陷溝槽

244‧‧‧連通通道

25‧‧‧胎邊

25A‧‧‧第一胎邊

25B‧‧‧第二胎邊

26‧‧‧連接面

27‧‧‧對準標記

28‧‧‧凸塊

29‧‧‧嵌孔

A‧‧‧假想中心軸線

圖1為本創作一第一較佳實施例所提供之非充氣式輪胎之立體圖。 圖2為本創作該第一較佳實施例所提供之非充氣式輪胎之立體分解圖。 圖3為本創作該第一較佳實施例所提供之非充氣式輪胎之一半胎體的側視圖。 圖4為圖3沿剖線4-4之剖視圖。 圖5係本創作該第一較佳實施例所提供之非充氣式輪胎之剖視圖。 圖6為本創作一第二較佳實施例所提供之非充氣式輪胎之一半胎體的立體圖。 圖7為本創作該第二較佳實施例所提供之非充氣式輪胎之局部剖視立體圖。 圖8為本創作一第三較佳實施例所提供之非充氣式輪胎之一半胎體的側視圖。 圖9為本創作一第四較佳實施例所提供之非充氣式輪胎之一半胎體的側視圖。 圖10係類同於圖5，惟更顯示出設於該二半胎體內之氣體發泡劑。 圖11為本創作一第五較佳實施例所提供之非充氣式輪胎之立體分解圖。 圖12為本創作該第五較佳實施例所提供之非充氣式輪胎之一半胎體的側視圖。

Claims (9)

1. 一種非充氣式輪胎，包含有：
   一本體，包含有二相互接合固定的半胎體，該本體具有圍繞一假想中心軸線呈圓環狀之一胎面部及一胎底部、複數連接於該胎面部與該胎底部之間的分隔肋、一連接該胎面部一側、該胎底部一側及各該分隔肋一側之第一胎邊、一連接該胎面部另一側、該胎底部另一側及各該分隔肋另一側之第二胎邊，以及由該胎面部、該胎底部、該第一、二胎邊及該等分隔肋所形成之複數氣室，該等氣室係實質上平行於該假想中心軸線地橫向延伸於該第一、第二胎邊之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之非充氣式輪胎，其中各該半胎體具有複數凸塊及複數嵌孔，各該半胎體之凸塊及嵌孔係相互交錯設置且圍繞該假想中心軸線地排列；其中一該半胎體之凸塊和嵌孔分別與另一該半胎體之嵌孔和凸塊相互結合。
3. 如申請專利範圍第1項所述之非充氣式輪胎，其中各該分隔肋係實質上呈放射狀地自該胎底部徑向延伸至該胎面部。
4. 如申請專利範圍第3項所述之非充氣式輪胎，其中各該分隔肋的寬度係自該胎底部朝該胎面部漸寬。
5. 如申請專利範圍第1項所述之非充氣式輪胎，其中各該氣室在垂直該假想中心軸線的剖面上係實質上呈梯形、三角形或蜂巢狀。
6. 如申請專利範圍第1項所述之非充氣式輪胎，其中所述複數氣室係為相互獨立的封閉氣室。
7. 如申請專利範圍第1項所述之非充氣式輪胎，其中所述複數氣室係為相互連通的氣室。
8. 如申請專利範圍第7項所述之非充氣式輪胎，其中該本體更包含有複數個繞該假想中心軸線環狀分佈的連通通道，且各該連通通道係與相鄰的二該氣室相互連通。
9. 如申請專利範圍第1至8項其中任一項所述之非充氣式輪胎，其中各該氣室中裝填有壓力氣體。