防夹石的轮胎花纹结构的制作方法

1.本发明有关于沟纹结构，特别是指设于轮胎胎面的胎沟中的花纹设计，结合沟内沟底的凸阶设计，以提升轮胎的防夹石性能，并可达到降低胎沟温度的效果。


背景技术：

2.一般大多数交通工具均通过车轮的滚动，以使车体前进或后退，而轮胎则是界于地面及车体之间的媒介，其利用塑性材质所具有可吸震的特性，为使车体行进中可缓冲来自地面的冲击力，提升乘坐的舒适性。
3.轮胎的胎体须具有支撑性，利用于胎体内埋设高强度帘布层、带束层、或金属带等构件，轮胎的胎面则设有若干胎纹，借以增加排水性及抓地性。
4.近来，轮胎的技术已发展至朝向防夹石的功能，主要为解决轮胎行驶时，尤其是遇及非铺设路况，常导致小碎石进入而卡制于胎纹内，而此一夹石情形，往往会造成轮胎的排水性能下降，尤其以高荷重的巴士或卡车用轮胎如发生夹石状况时，因长期重力下于小碎石卡制的胎沟周边处产生一集中应力，而开始产生龟裂，以致使用寿命缩短，严重时甚至会爆胎危害行驶安全。
5.现有已知具防夹石的轮胎技术，其中有轮胎沟槽内设置凸出于沟底的纹路，以不对称方式设置来避免夹石情形发生，如美国第us8,225,832号专利所公开的一种充气轮胎，胎面部具有多个周向延伸的主沟，并划分成多个花纹块，其特征在于：包括突起部和连接部，至少在一个周向主沟的沟底形成上述的突起部，该突起部长度沿着周向延伸，该突起部高度沿着周向呈现波浪状变化，该突起部与周向主沟的至少一沟壁由该连接部连接，该连接部在该突起部高度的最大位置连接该突起部与该周向主沟的沟壁。
6.另外，还有轮胎防夹石结构，如美国第us7,980,281号所公开的一种具有在凹槽底部具有突出条纹的胎面的充气轮胎和用于制造轮胎的轮胎模具，其提供一轮胎在胎面上设置有沟槽的充气轮胎，和一个由沟槽划分的陆部，其特征在于：沿着周向沟槽延伸突出条，该突出条包含一头部与一基座，该头部向轮胎外侧突出，该基座较该头部窄，并连接沟底与该头部。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本发明所公开防夹石的轮胎花纹结构，该轮胎胎面在其胎面周向至少具有一胎沟，该胎沟具有一沟底及与沟底相邻接的两个沟壁，在胎沟中介于两侧沟壁之间从沟底凸起若干突起肋，其特征在于：该突起肋设置于一未与两侧沟壁邻接的平台上，该突起肋为一多重曲面凸肋，其包括一第一表面、一第二表面、一第三表面，其中第二表面两端分别与第一表面与第三表面连接。
8.进一步的，该第一表面与第二表面及第三表面为一弧面。
9.进一步的，该突起肋的宽度为该平台宽度的70％~90％。
10.进一步的，该平台由沟底向上延伸一高度。
11.进一步的，该第一表面的第一长度等于第三表面的第三长度。
12.进一步的，该第一表面的第一长度为第二表面的第二长度的50%~70%。
13.进一步的，该第三表面的第三长度为第二表面的第二长度的50%~70%。
14.进一步的，该第一表面的第一高度为第二表面的第二高度的40%~50%。
15.进一步的，该第三表面的第三高度为第二表面的第二高度的40%~50%。
16.进一步的，该平台的宽度为胎沟宽度的15%~45%。
17.本发明的防夹石轮胎花纹结构，在轮胎行走中，胎沟内的突起肋可以因为轮胎转动而产生变形，进而将夹石排出，以防止夹石越陷越深，同时突起肋可增加传热面积及空气的对流，使热量迅速传至空气中，以利降低沟底与突起肋的温度，以增进轮胎寿命及安全性。
18.(对照现有技术的功效)本发明的主要目的在于提供一种防夹石的轮胎花纹结构，在胎面的胎沟内布设突起肋，该突起肋为一多重曲面凸肋，在胎沟内具有不同的高度变化，也具有不同的长度变化，再加上高度与长度变化所产生的特殊曲面，当轮胎行驶时，被胎沟夹住的石头会因为轮胎承受的荷重以及滚动时，使其多重曲面凸肋产生蠕动或扭曲变形，以将夹石排除。
19.本发明的另一目的在于提供一种防夹石的轮胎花纹结构，由于轮胎花纹设置防夹石结构可减少夹石机率，但也因为防夹石结构的设置，轮胎行驶后的沟底温度相较于无防夹石花纹设置较高，对于轮胎寿命有不良的影响，本发明所设置的防夹石结构的突起肋，包括突起肋的一第一表面、一第二表面、一第三表面，在轮胎行驶时可增加传热面积及空气的对流，使热量迅速传至空气中，以利降低沟底与突起肋的温度。
20.本发明的另一目的在于提供一种防夹石的轮胎花纹结构，由于胎沟中的突起肋设置于沟底的平台之上，并未与两侧沟壁连接，可以依然保有原有胎沟的排水功能。
附图说明
21.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
22.图1为本发明较佳实施例的轮胎局部花纹立体图。
23.图２为本发明较佳实施例的轮胎局部切片剖面立体图。
24.图３为本发明较佳实施例的轮胎局部正视图。
25.图４为本发明较佳实施例的轮胎纵向断面示意图。
26.图５为本发明较佳实施例的轮胎周向局部断面图。
27.图６为本发明较佳实施例的轮胎周向局部放大断面图。
28.图７为本发明较佳实施例的单元周向局部放大断面图。
29.图８为本发明较佳实施例的单元局部放大立体图。
30.图９为本发明第四实施例的轮胎纵向局部放大剖面图。
31.附图标记说明10
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轮胎；20
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胎沟；21
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沟底；22
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沟璧；
23
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胎面；w
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沟宽；l1
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第一长度；l2
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第二长度；l3
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第三长度；w1
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平台宽度；w2
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突起肋宽度；30
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突起肋；31
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第一表面；32
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第二表面；33
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第三表面；34
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平台；h1
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第一高度；h2
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第二高度；h3
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第三高度；h
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平台高度。
具体实施方式
32.下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
33.首先请参照图1至图６所示，为本发明所提供的一种防夹石的轮胎花纹结构的较佳实施例，该轮胎10的胎面23沿轮胎周向设有至少一胎沟20，该胎沟20具有一沟底21及与沟底21相邻接的两个沟壁22，突起肋30在胎沟20中从沟底21凸起并连续环绕轮胎10的胎沟20中，该突起肋30为一多重曲面凸肋，该突起肋30包括一第一表面31、一第二表面32、一第三表面33，其中第二表面32两端分别连接第一表面31与第三表面33，并设置于一平台34之上，该平台34未与两侧沟壁22邻接。
34.请继续参阅图７至图９，本发明的突起肋30的第一表面31、第二表面32、第三表面33由平台34上面算起高度分别为h1、h2、h3，平台34高度为h4，每一组突起肋30的第一表面31、第二表面32、第三表面33的长度分别如图7所示，l1等于第一表面31、第二表面32两弧面的切点与第一表面31的最低点之间于轮胎周向上投影的距离，l3等于第三表面33、第二表面32两个弧面的切点与第三表面33的最低点之间于轮胎周向上投影的距离，l2等于上述两个切点之间于轮胎周向上投影的距离，平台34的宽度为w1，突起肋30宽度为w2，其为两个虚拟交点（平台延伸线与突起肋延伸线）之间的距离，胎沟20的沟宽为w。
35.请继续参阅图７及图８，突起肋30的第一表面31及第三表面33分别与第二表面32的两端连接，第一表面31、第二表面32、第三表面33均为一弧面，三者连结成一多重曲面的连续肋体，第一表面31与第三表面33可以由第二表面32为中心对称或不对称设计，因此第一表面31的长度l1可大于、等于或小于第三表面33的长度l3，同时第一表面31的高度h1以及
第三表面33的高度h3皆小于第二表面32的高度h2。
36.请配合图２至图７，本发明主要在于提供一种防夹石的轮胎花纹结构，在胎面23的胎沟20内布设突起肋30，该突起肋30为一多重曲面凸肋，在胎沟20内由平台34上面算起于轮胎径向具有不同的高度变化，包括第一高度h1、第二高度h2、第三高度h3，于轮胎周向则具有不同的长度变化，该第一长度l1与该第三长度l3为该第二长度l2的40%～80%，该第一高度h1与该第三高度h3为该第二高度h2的30%～60%，呼应特别是通过上述的长度与高度变化可形成特殊曲面，例如具有多重曲面的凸肋，特别是当该第一长度l1与该第三长度l3介于该第二长度l2的50%～70%之间及该第一高度h1与该第三高度h3介于该第二高度h2的40%～50%之间有助于轮胎滚动时增加空气的对流，不仅可有效达到散热的效果，同时以长度比例与/或高度比例的不同产生多种不规则的排列变化模式形成复杂的立体曲面更有利于防夹石。
37.当轮胎10行驶时，被胎沟20夹住的石头会被多重曲面凸肋捻动，抑制石头持续进入该胎纹沟内，在轮胎10继续滚动时，通过多重曲面凸起肋30彼此捻动，进而将夹石排除，而达到防夹石的功效，以增进轮胎使用寿命及安全性能。
38.再请继续参阅图８及图９，本发明的突起肋30，在该第二高度h2为最高点(与h1及h3相比较)，当轮胎转动时，由于石头大小不一，长度差与高度差有助于排石，在此定义长度差比率等于(l2-l1)/l2或(l2-l3)/l2，高度差比率等于(h2-h1)/h2或(h2-h3)/h2，当长度差比率高于50%以上或长度差比率低于30%，当高度差比率高于60%以上或高度差比率低于50%，将导致排石效果不佳甚至可能导致夹石，也由于夹石将导致轮胎行驶时散热效果遇到阻碍，造成温度升高，本发明在轮胎10行驶时由于温差之故，可以让沟底21的热量从突起肋30的底部平台34传至突起肋30顶端，且通过沟底的防夹石花纹的突起肋30可增加传热面积及空气的对流，使热量迅速传至空气中，以利降低沟底21与突起肋30的温度，通过实际行走测试，现有轮胎沟底温度在82.5℃～85℃之间，本发明则介于78.8℃～82.5℃之间，现有轮胎沟底具有突起肋，其温度值约为72.5℃，本发明则约为71.8℃，实验表明沟底温度最大可降低3.7度，突起肋最大可降低0.7度，可见本发明的散热明显优于现有技术。
39.请再参阅图９，突起肋30下方的平台34宽度w1为整体胎沟20沟宽w的15%～45%，突起肋的宽度为平台宽度的70%～90%，假如小于70%将导致排石效果不佳，假如大于90%将影响排水功能，因此平台34仅设置于沟底21之上并且未与胎沟20两侧的沟壁22连接，保留间隙提供更佳的排水功能。
40.综合上述，本发明所公开的防夹石的轮胎花纹结构，其利用多重曲面的突起肋设置于轮胎胎面的花纹胎沟中的适当位置，特别是接合于胎沟的沟底不与沟壁连接，并依各种规格轮胎搭配合宜的突起肋高度以及长度尺寸，可提升防夹石功效及维持排水性能，并有效降低沟底与突起肋的温度，确保轮胎的操控及寿命，而获致一实用性高的道路用轮胎，使整体具产业实用性及成本效益。
41.需陈明，以上所述乃是本发明的具体实施例及所运用的技术原理，若依本发明的构想所作的改变，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的内容时，均应在本发明的保护范围内。