專利名稱：輪胎胎溝之防夾石結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于輪胎胎面花紋溝結構，特別是輪胎胎溝之防夾石結構。
背景技術：
大多數(shù)交通工具均借由車輪的滾動，以使車體前進或后退，而車胎則是界于地面及輪圈之間的媒介，其利用塑性材質(zhì)所具有可吸震的特性，以使車體行進中可緩沖來自地面的沖擊力，提升乘坐的舒適性。輪胎的胎體需具有支撐性，利用于胎體內(nèi)埋設高強度簾布層、帶束層、或金屬帶等構件，其中簾布層材質(zhì)多為如玻璃纖維、或聚酰胺纖維；輪胎的胎面則增設有若干胎紋，借 以增加排水性及抓地性，甚至可以降低噪音。近來，輪胎的技術已發(fā)展至朝向防夾石的功能，主要為解決輪胎行駛時，尤其是遇及非鋪設路況，常導致小碎石進入而卡制于胎紋內(nèi)，而此一夾石情形，往往會造成輪胎的排水性能下降，尤其以高荷重的巴士或卡車用輪胎如發(fā)生夾石狀況時，因長期重力下于小碎石卡制的胎溝周邊處產(chǎn)生一集中應力，而開始產(chǎn)生龜裂，以致使用壽命縮短，嚴重時甚至會爆胎危害行駛安全。進一步分析具防夾石的輪胎技術，其大致可分為「凸設式」及「凹設式」兩大類，其中「凹設式」是指于輪胎溝槽內(nèi)沿其溝紋方向設置較大的凹槽，以提供較大空間來避免夾石情形發(fā)生，如美國第US4，747，435號專利所揭露的胎紋結構；「凸設式」則是于胎溝內(nèi)由胎溝底面凸伸設置平臺呈預設高度，以防止小碎石卡制胎溝深處，僅于淺處部位尚能自行排除而達到防石效果，如美國第US7，980，281號專利及第US5，492，161號專利所揭露的輪胎胎溝結構。本發(fā)明是針對「凸設式」的輪胎防夾石作進一步研究，按美國第US7，980，281號所揭露的胎溝結構，其提供一輪胎是以一胎面提供一溝槽部位，及由該溝槽分隔的一接地部位；其中一個突出條紋沿凹槽部分的延伸方向延伸以提供凹槽部位的一溝底；該突出條紋是提供一頂頭部朝輪胎外緣端凸出，及一基部較窄于該頂頭部且與各該頂頭部及溝底連接；其中突出條紋的高度H與該溝部溝槽深度D的Η/D比為O. 22。另一種「凸設式」的輪胎防夾石結構，如美國第US5，492，161號專利所揭露，其提供一種卡車或巴士用輻射胎，包含花紋溝槽具有形成于胎邊的下半部，其中一加強部由該花紋溝槽的至少一邊朝中心延伸，該相對應凹槽的寬度減少于較低的部位，及一窄胎肩，包含復數(shù)窄刀切溝槽提供每一該加強部超過實質(zhì)整體寬度，及非同一邊的溝槽的上半部，該胎肩形成于一間隔，其間隔范圍為3-10_，于該輪胎胎溝的胎肩垂直方向至縱向方向，及該胎肩的一末端開向該花紋溝槽之間，且該胎肩的另一末端呈封閉狀并止于該加強部。上述「凸設式」結構中，前者于該溝底內(nèi)朝溝槽開口方向延伸預設高度的該頂頭部，后者則于溝槽內(nèi)其一壁緣及溝底共同形成平臺狀的加強部，借以縮小胎溝空間，并盡量避免小碎石因卡制于溝槽深處，而致更無法自動地及順利地排出。惟，以前者而言，該基部形成的頸部，事實上則更可能使石頭進入后，卡制于較小外徑的頸部地方，而更不易達到自行排石的功效；后者結構則會在輪胎磨耗至該平臺時，整體溝槽變窄，且溝紋內(nèi)供水流的體積將大為減少，排水性也大為降低，而容易使車胎行進中產(chǎn)生滑移現(xiàn)象。故本案便由此產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種輪胎胎溝之防夾石結構，以解決前述問題，同時可達到較優(yōu)的排水性及使用壽命。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是
一種輪胎胎溝之防夾石結構，以默認數(shù)量設于一胎面上，其包含有一胎紋溝，以一溝底及兩側緣壁延伸預設高度的開放槽狀，其兩側緣壁為分別設為具有預設斜度的一第一側 壁及一第二側壁，且各該第一、第二側壁兩者的緣壁斜度相異；一凸階組，設于該胎紋溝內(nèi)，其具凸設預設高度于該第一側壁上的一第一凸階，及凸設預設高度于該第二側壁上的一第二凸階，各該第一、第二凸階分別以預設曲率凸伸的曲面，并沿各該第一、第二側壁連續(xù)延伸設置，且各該第一、第二凸階兩者的凸設高度相異。所述各該第一凸階、第二凸階至該溝底的高度尺寸范圍，為該胎面至該溝底高度尺寸的30% -50%。所述靠近輪胎胎面中心的緣壁為該第一側壁，靠近該胎肩的緣壁為該第二側壁，該第一側壁與該溝底的傾角大于該第二側壁與該溝底的傾角。所述該第一側壁與該溝底的傾斜角度范圍為65-85度；該第二側壁與該溝底間的傾斜角度范圍為55-80度。所述該第一凸階以若干凸部及若干凹部連續(xù)交互設置所形成；該第二凸階以若干凸部及若干凹部連續(xù)交互設置所形成。所述各該凹部分別將各該第一凸階、第二凸階分別區(qū)隔形成連續(xù)排列的復數(shù)凸緣面，而使各該第一凸階、第二凸階分別與該溝底形成平行的波浪狀曲線。所述各該第一凸階、第二凸階上分別設有凹狀的若干凹槽，是以預設間距及預設數(shù)量延各該第一凸階、第二凸階的延伸連續(xù)設置。所述各該凹槽的寬度尺寸范圍為O. 1-1. 5mm ;各該凹槽其凹設的深度尺寸范圍為各該第一凸階、第二凸階凸伸厚度的30% -60% ;各該凹槽間之間距尺寸范圍為2-5_。所述各該第一凸階、第二凸階分別以若干凸部及若干凹部連續(xù)交互設置所形成；各該凹槽則設于該凸部上。所述靠近輪胎胎面中心的緣壁為該第一側壁，靠近該胎肩的緣壁為該第二側壁，設于該第一側壁上的該第一凸階其凸伸厚度尺寸，大于設于該第二側壁上的該第二凸階。采用上述方案后，本發(fā)明利用于胎紋溝兩側壁面形成各自以不同預設曲率凸伸的凸階組，可使石頭進入溝槽內(nèi)與凸階組產(chǎn)生點與點接觸，則較不易卡制小碎石，而達到防夾石的功效；另外以凸階組于兩側緣壁相互呈錯位狀態(tài)沿胎紋溝兩側壁連續(xù)設置，可使流體于胎紋溝內(nèi)沿一定方向順勢流動，減少擾流的情形產(chǎn)生，具有較優(yōu)的排水性能；再者，本發(fā)明其具有斜度不同的二側壁，且使溝槽寬度朝胎面漸擴的設計，使已卡制于胎紋溝之小碎石，配合輪胎滾動所產(chǎn)生的離心力，則可更容易地將石頭自行排出，以增進輪胎壽命及安全性。
總之，本發(fā)明利用各具不同斜度的兩側各該第一側壁、第二側壁配合其上分別設有各具不同凸面曲率的各該第一凸階、第二凸階，可使石頭進入溝槽內(nèi)較不易卡制小碎石，而達到防夾石的功效，同時具有減少流體擾流，達較優(yōu)排水性能及容易自行排出石塊，增進輪胎壽命及安全性的功效。


圖I為本發(fā)明一較佳實施例的局部立體 圖2為本發(fā)明一較佳實施例的局部放大 圖3為本發(fā)明一較佳實施例的局部截面示意 圖4為本發(fā)明一較佳實施例的局部截面放大圖一；
圖5為本發(fā)明一較佳實施例的局部截面放大圖二；
圖6為圖3的a-a截面放大 圖7為圖3的b-b截面放大 圖8為圖3的c-c截面放大 圖9為圖3的d-d截面放大 圖10為本發(fā)明一較佳實施例的局部截面變化示意圖。
具體實施例方式首先請參照圖I至圖4，本發(fā)明所提供的一種輪胎胎溝之防夾石結構，是以默認數(shù)量設于一胎面50上，其包含有一胎紋溝10，及設于該胎紋溝10內(nèi)的一凸階組20。該胎紋溝10，為以一溝底11及兩側緣壁延伸預設高度的開放槽狀，其兩側緣壁為分別設為具有預設斜度的一第一側壁12及一第二側壁13 ;各該第一側壁12、第二側壁13兩者的緣壁斜度相異，靠近輪胎一胎面50中心的緣壁為該第一側壁12，靠近該胎肩40的緣壁為該第二側壁13 ;該第一側壁12與該溝底11的傾角大于該第二側壁13與該溝底11的傾角。該凸階組20，設于該胎紋溝10內(nèi)，其具凸設預設高度于該第一側壁12上的一第一凸階21，及凸設預設高度于該第二側壁13上的一第二凸階22，各該第一凸階21、第二凸階22的凸伸高度相異，各該第一凸階21、第二凸階22分別以預設曲率凸伸的曲面，其沿各該第一側壁12、第二側壁13連續(xù)延伸設置，并使設于該第一側壁12上的該第一凸階21其凸伸厚度的尺寸，大于設于該第二側壁13上的該第二凸階22的凸伸厚度尺寸；該第一凸階21以若干凸部211及若干凹部212連續(xù)交互設置所形成；該第二凸階22以若干凸部221及若干凹部222連續(xù)交互設置所形成；各該凹部212、222分別將各該第一凸階21、第二凸階22分別區(qū)隔形成連續(xù)排列的復數(shù)凸緣面，而使各該第一凸階21、第二凸階22分別與該溝底11形成平行的波浪狀曲線；各該第一凸階21、第二凸階22上分別設有凹狀的若干凹槽23，是以預設間距及預設數(shù)量沿各該第一凸階21、第二凸階21的延伸連續(xù)設置，并使各該凹槽23則設于該凸部211、221上。借由上述構件，利用各具不同斜度的兩側各該第一側壁12、第二側壁13，配合其上分別設有各具不同凸面曲率的各該第一凸階21、第二凸階22，可使石頭進入該胎紋溝10內(nèi)較不易卡制小碎石，而達到防夾石的功效，同時減少流體擾流的情形產(chǎn)生以具有較優(yōu)的排水性能，且更容易地將石頭自行排出，以增進輪胎壽命及安全性。為供進一步了解本發(fā)明構造特征、運用技術手段及所預期達成之功效，茲將本發(fā)明使用方式加以敘述如下
本發(fā)明于制造流程中，以一體方式形成各該胎紋溝10及凸階組20，其中該胎紋溝10包括該溝底U、及兩側斜度不同的各該第一側壁12、第二側壁13 ;該凸階組20則包括分別設于各該第一側壁12、第二側壁13上且呈相異凸面曲率的第一凸階21、第二凸階22，及設于各該第一凸階21、第二凸階22上的若干凹槽23 ;同時使組成各該第一凸階21、第二凸階22的凹部212、222及凸部211、221，于各該第一側壁12、第二側壁13呈相對的交錯設置，并使各該凹部212、222及凸部211、221于溝底相鄰的棱線形成平行狀的波浪曲線。請參照圖5，本發(fā)明各構件間的相對空間形態(tài)及位置的說明，其中各該第一凸階21、第二凸階22至該溝底11的高度尺寸范圍D2，為該胎面50至該溝底高度尺寸Dl的 30% -50% ;該第一側壁12與該溝底11的傾斜角度A范圍為65-85度；該第二側壁13與該溝底11間的傾斜角度范圍B為55-80度；各該凹槽23的寬度尺寸范圍為O. 1-1. 5mm ;各該凹槽23其凹設的深度尺寸范圍分別為各該第一凸階21、第二凸階22凸伸厚度W1、W2之30% -60% ;各該凹槽23間之間距尺寸范圍為2-5mm。進一步說明，本發(fā)明靠近該胎面50中心的第一側壁12傾斜角度A較大于該胎肩40的該第二側壁13傾斜角度B ;該第二凸階22凸起厚度W2較小于該第一凸階21凸起厚度Wl ;此一技術特征，是使靠近該胎面50中心的該第一側壁12傾斜角度A較陡峭，而靠近該胎肩40的第二側壁13傾斜角度較平緩，當石頭進入該胎紋溝10內(nèi)，且輪胎的胎面50與地面接觸時，因重力產(chǎn)生的荷重使胎面受壓，讓胎面50弧度變得較平緩；當輪胎離開路面時，受胎面原始設計弧度的影響將產(chǎn)生一恢復力，使胎面50弧度恢復成原始狀態(tài)，此時胎面50弧度可使胎面50胎紋溝10的溝寬放大，即能松開卡制其中的石頭而使其自動排石。請參照圖6至圖10，為本發(fā)明各該第一凸階21、第二凸階22沿該胎紋溝10連續(xù)曲線延伸設置的示意圖，系截取圖3的a-a、b-b、c-c、d-d四個截斷面，以說明各該第一側壁12、第二側壁13及第一凸階21、第二凸階22的變化；其中a-a的截斷圖為圖3，b_b的截斷圖為圖7、c-c的截斷圖為圖8、d-d的截斷圖為圖9 ;圖10則為前述a_a、b_b、c_c、d-d四個截斷面之結合示意圖，借以看出各該第一側壁12、第二側壁13及第一凸階21、第二凸階22的變化情形。另一方面，配合該第一側壁12傾斜角度A與第二側壁13傾斜角度B兩者落差，以及各該第一凸階21、第二凸階22凸起厚度W1、W2的設計，可減少石頭排出后往胎面中心方向移動的機率，避免后側輪胎重復碾壓過相同石頭產(chǎn)生再次夾石；此外，因第一側壁12傾斜角度A較為陡峭，其與該溝底11接觸后產(chǎn)生的角度變化較大,相對所產(chǎn)生應力集中現(xiàn)象亦較大，使得位于該第一凸階21的第一斜面A底部與該溝底11鄰接，并形成一曲面形狀以補強該溝底11，避免龜裂現(xiàn)象。本發(fā)明利用該胎紋溝10兩側的各該第一側壁12、第二側壁13，各別形成不同預設曲率凸伸之各該第一凸階21、第二凸階22，即使石頭進入該胎紋溝10內(nèi)，則僅與該凸階組20產(chǎn)生點與點接觸,故較不易卡制小碎石,而達到防夾石的功效,其防夾石功效較優(yōu)于習知結構；再者，本發(fā)明具有斜度不同的各該第一側壁12、第二側壁13，配合溝槽寬度朝該胎面40漸擴的結構設計，可使已卡制于該胎紋溝10的小碎石，配合輪胎滾動所產(chǎn)生的離心力，則可更容易地將石頭自行排出，以增進輪胎壽命及安全性，解決夾石后不易排出又造成夾石處的應力集中產(chǎn)生龜裂、使用壽命短等習知危險性高的問題。本發(fā)明以各該第一凸階21、第二凸階22于兩側緣壁各該凹部212、222及凸部211,221相互呈錯位狀態(tài)，沿該胎紋溝10兩側壁連續(xù)設置，可使流體于該胎紋溝10內(nèi)沿一定方向順勢流動，減少于該胎胎紋溝10槽內(nèi)產(chǎn)生擾流的情形，相較于習知結構，本發(fā)明更具有較優(yōu)的排水性能。本發(fā)明的該凸階組20，即使于輪胎磨耗至各該第一凸階21、第二凸階22部位，其兩側壁間的槽寬仍具相當距離，故于同樣磨耗程度的條件下，本發(fā)明的排水性仍較優(yōu)于習知結構；本發(fā)明該凹槽23的設計，則為磨耗至各該第一、第二凸階21、22部位至各該凹槽23接觸地面時，則仍可維持一定成效的排水性，降低打滑的情形發(fā)生。綜合上述，本發(fā)明所揭露的輪胎胎溝之防夾石結構，是提供了一種具較優(yōu)排水性 及防夾石功能的胎紋結構，是設計該凸階組于該胎紋溝內(nèi)，利用兩側不同斜度的各該第一、第二側壁，使槽寬朝該胎面漸擴，配合不同凸出曲面的各該第一、第二凸階分別設于各該第一、第二側壁上，借以減少石頭與凸階接觸的面積，并降低凸階的剛性，結合輪胎行進中的離心力將使石頭容易隨其轉動而自動排出，于磨耗相當程度后又能維持其排水性能，以避免中小型石頭卡制該胎紋溝及凸階組之間，使產(chǎn)生損傷破壞的情形，既能延長輪胎的使用壽命，又能提高車輛行駛的安全性，而獲致一實用性高的胎紋結構，俾使整體確具產(chǎn)業(yè)實用性及成本效益，且其構成結構又未曾見于諸書刊或公開使用，誠符合發(fā)明專利申請要件，懇請鈞局明鑒，早日準予專利，至為感禱。需陳明者，以上所述乃是本發(fā)明的具體實施例及所運用的技術原理，若依本發(fā)明的構想所作的改變，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋的精神時，均應在本發(fā)明的范圍內(nèi)，合予陳明。
權利要求
1.一種輪胎胎溝之防夾石結構，以默認數(shù)量設于一胎面上，其特征在于包含有 一胎紋溝，以一溝底及兩側緣壁延伸預設高度的開放槽狀，其兩側緣壁為分別設為具有預設斜度的一第一側壁及一第二側壁，且各該第一、第二側壁兩者的緣壁斜度相異； 一凸階組，設于該胎紋溝內(nèi)，其具凸設預設高度于該第一側壁上的一第一凸階，及凸設預設高度于該第二側壁上的一第二凸階，各該第一、第二凸階分別以預設曲率凸伸的曲面，并沿各該第一、第二側壁連續(xù)延伸設置，且各該第一、第二凸階兩者的凸設高度相異。
2.如權利要求I所述的輪胎胎溝之防夾石結構，其特征在于各該第一凸階、第二凸階至該溝底的高度尺寸范圍，為該胎面至該溝底高度尺寸的30% -50%。
3.如權利要求I所述的輪胎胎溝之防夾石結構，其特征在于靠近輪胎胎面中心的緣壁為該第一側壁，靠近該胎肩的緣壁為該第二側壁，該第一側壁與該溝底的傾角大于該第二側壁與該溝底的傾角。
4.如權利要求3所述的輪胎胎溝之防夾石結構，其特征在于該第一側壁與該溝底的傾斜角度范圍為65-85度；該第二側壁與該溝底間的傾斜角度范圍為55-80度。
5.如權利要求I所述的輪胎胎溝之防夾石結構，其特征在于該第一凸階以若干凸部及若干凹部連續(xù)交互設置所形成；該第二凸階以若干凸部及若干凹部連續(xù)交互設置所形成。
6.如權利要求5所述的輪胎胎溝之防夾石結構，其特征在于各該凹部分別將各該第一凸階、第二凸階分別區(qū)隔形成連續(xù)排列的復數(shù)凸緣面，而使各該第一凸階、第二凸階分別與該溝底形成平行的波浪狀曲線。
7.如權利要求I所述的輪胎胎溝之防夾石結構，其特征在于各該第一凸階、第二凸階上分別設有凹狀的若干凹槽，是以預設間距及預設數(shù)量延各該第一凸階、第二凸階的延伸連續(xù)設置。
8.如權利要求7所述的輪胎胎溝之防夾石結構，其特征在于各該凹槽的寬度尺寸范圍為O. 1-1. 5mm ;各該凹槽其凹設的深度尺寸范圍為各該第一凸階、第二凸階凸伸厚度的30% -60% ;各該凹槽間之間距尺寸范圍為2-5mm。
9.如權利要求7所述的輪胎胎溝之防夾石結構，其特征在于各該第一凸階、第二凸階分別以若干凸部及若干凹部連續(xù)交互設置所形成；各該凹槽則設于該凸部上。
10.如權利要求I所述的輪胎胎溝之防夾石結構，其特征在于靠近輪胎胎面中心的緣壁為該第一側壁，靠近該胎肩的緣壁為該第二側壁，設于該第一側壁上的該第一凸階其凸伸厚度尺寸，大于設于該第二側壁上的該第二凸階。
全文摘要
本發(fā)明提供一種輪胎胎溝之防夾石結構，以預設數(shù)量設于一胎面上，其包含有一胎紋溝，其兩側緣壁為分別設為具有預設斜度的一第一側壁及一第二側壁，且各該第一、第二側壁兩者的緣壁斜度相異；一凸階組，設于該花紋胎溝內(nèi)，其分別預設高度于各該第一、第二側壁上之一第一、及第二凸階，各該第一、第二凸階分別以預設曲率凸伸的曲面，并沿各該第一、第二側壁連續(xù)；借此，利用各具不同斜度的兩側各該第一、第二側壁配合其上分別設有各具不同凸面曲率的各該第一、第二凸階，可使石頭進入溝槽內(nèi)較不易卡制小碎石，而達到防夾石的功效，同時減少流體擾流的情形產(chǎn)生以具有較優(yōu)的排水性能，且更容易地將石頭自行排出，以增進輪胎壽命及安全性。
文檔編號B60C11/13GK102825982SQ20121033388
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月11日 優(yōu)先權日2012年9月11日
發(fā)明者陳秀雄 申請人:廈門正新海燕輪胎有限公司