硬地形使用的自行車輪胎胎面花紋結構的製作方法
2023-05-30 12:46:31 1
硬地形使用的自行車輪胎胎面花紋結構的製作方法
【專利摘要】一種硬地形使用的自行車輪胎胎面花紋結構，該胎面均分為一中心區域及兩個側邊區域，該胎面是由沿輪胎周向呈均勻分布的若干個凸起的花紋單元構成；其中各花紋單元包含至少一中央花紋塊及兩個側花紋塊且分布在中心區域內構成中心花紋組；以及處於側邊區域內由第一花紋塊，第二花紋塊和第三花紋塊組成的胎肩花紋組；中心區域、側邊區域以及整個胎面的陸比依次設置為30%~50%、10%~20%、15%~30%；中央花紋塊呈一倒V字狀，側花紋塊在其接地前端偏向輪胎軸向方向內側的位置設計有一夾角的凸部；另在側邊區域的胎面基部設置凸條狀的底紋。如此可以加大在硬地形的剪切力，使細花紋塊更容易抓住路面，提高牽引力和驅動力的同時保證輪胎輕量化及對胎面的強化效果。
【專利說明】硬地形使用的自行車輪胎胎面花紋結構
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種自行車輪胎，更具體地涉及一種硬地形使用的輕量化自行車輪胎胎面花紋結構。
【背景技術】
[0002]山地車是現代自行車運動的主流車型，在設計、工藝、材料、技術上都日益完善和成熟，近年來更是轉向輕量化、多樣化發展。輕量化山地自行車可以獲得好的操控性和速度感，追逐輕量化尤其是高級品的指標，甚至主導價格。同時，隨著自行車運動的多樣化發展，越來越多的人不單在軟地形或砂石路面上使用山地自行車，乾燥硬地形騎行山地自行車儼然成風。
[0003]通常山地車配套的顆粒胎具有較高花紋深度，顆粒較粗壯，主要是為了軟地形或砂石路面上更容易咬住路面，增加抓地力。但若使用在平坦、乾燥的硬地形便會有以下問題產生:首先，傳統的顆粒胎用在硬地形會因其花紋間距大，接觸面積不連續而導致路感不足和舒適性能不佳；其次，又高又壯的顆粒花紋不僅會使腳踏的力量有部份消耗在顆粒的變形上，導致力量傳導變差，而且增加滾動阻力，影響騎車人的耐久性、加速性；再者，傳統的顆粒花紋不易咬入硬質地面產生足夠的剪切力，進而影響牽引力和驅動力的發揮。綜上，傳統山地車配套的顆粒胎功能具有針對性和單一性，無法滿足硬地形的使用要求。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種硬地形使用的輕量化自行車輪胎胎面花紋結構，在儘可能輕量化前提下，能夠發揮輪胎的優越舒適性、牽引性、驅動力和耐切割的能力。
[0005]為實現上述目的，本發明的解決方案是:
一種硬地形使用的自行車輪胎胎面花紋結構，該胎面均分為一中心區域及兩個側邊區域，該胎面是由沿輪胎周向呈均勻分布的若干個凸起的花紋單元構成；其中各花紋單元包含至少設置在胎面周向中心線的一中央花紋塊，向胎面周向中心線兩側偏離的兩個側花紋塊，一中央花紋塊和兩個側花紋塊分布在中心區域內構成中心花紋組；以及處於側邊區域內由第一花紋塊，第二花紋塊和第三花紋塊組成的胎肩花紋組，且三者依序自輪胎軸向方向內側向胎面端、向下傾斜延伸；中心區域陸比設置為30%~50%，側邊區域的陸比設置為10%~20%，而整個胎面的陸比則設置為15%~30% ;中央花紋塊呈一倒V字狀，側花紋塊在其接地前端偏向輪胎軸向方向內側的位置設計有一夾角的凸部；另在側邊區域的胎面基部設置凸條狀的底紋。
[0006]所述每個花紋單元的中心花紋組設置為四組且呈均勻間隔設置。
[0007]所述分布在中心區域內的中心花紋組的花紋塊高度為1.5mnT3.0。
[0008]所述中央花紋塊的接地前端中心處設置有凸部，凸部的角度為40°~140° ;在中央花紋塊的接地後端的中心處則設置有凹部，凹部的軸向寬度小於中央花紋塊寬度，而凹部的徑向長度不超過中央花紋塊徑向長度的50%。[0009]所述側花紋塊凸部的夾角為60°?120°。
[0010]所述胎肩花紋組中第一花紋塊的表面接地面積小於第二花紋塊的表面接地面積，同時第二花紋塊的表面接地面積小於第三花紋塊的表面接地面積。
[0011]所述底紋是沿輪胎徑向延伸，並沿輪胎軸向平行、間隔分布。
[0012]所述底紋是呈不規則、相互交叉的網格狀。
[0013]所述底紋自胎面基部的凸起高度以及截面寬度設置範圍均在0.3mm?0.7_。
[0014]所述底紋截面為半圓形，三角形或矩形。
[0015]採用上述方案後，本發明通過優化胎面不同區域的陸比，在中心區域設置接地前端凸出，後端凹入的大致呈倒V字狀中央花紋塊，以及接地前端偏向輪胎軸向內側的設計凸部的側花紋塊，以加大在硬地形的剪切力，使細花紋塊更容易抓住路面，提高牽引力和驅動力；而在側邊區域的胎面基部設置凸條狀的底紋，微小的底紋不僅保證輪胎輕量化，又達到胎面強化效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明輪胎的斷面示意圖；
圖2為本發明輪胎的胎面花紋分布示意圖；
圖3為本發明輪胎的一個花紋單元示意圖；
圖4為本發明輪胎的中央花紋塊的示意圖；
圖5為本發明輪胎的側花紋塊的示意圖；
圖6為本發明輪胎一種實施例的胎面花紋示意圖；
圖7為本發明輪胎另一種實施例的胎面花紋示意圖；
圖8為本發明輪胎的胎面底紋的一種實施例斷面示意圖；
圖9為本發明輪胎的胎面底紋的另一種實施例斷面示意圖；
圖10為本發明輪胎的胎面底紋的再一種實施例斷面示意圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結合附圖解釋本發明的實施方式:
如圖1至圖10所示，本發明揭示了一種硬地形使用的自行車輪胎胎面花紋結構。如圖1所示的本發明輪胎的斷面示意圖，其中輪胎I是由胎唇2、胎面3和胎體4三大部分組成，豎直方向設定為輪胎徑向，且橫向方向設定為輪胎軸向，單點劃線表示赤道平面。
[0018]如圖2、3所示，本發明的胎面3是由沿輪胎周向呈均勻分布的若干個凸起的花紋單元構成，而輪胎I的胎面3劃分為以下區域:以輪胎胎面的赤道為對稱展開寬度為1/3胎面寬度TW的中心區域M(圖中兩虛線之間所限定的區域)，以及由胎面端到輪胎軸向方向內側展開寬度為1/3胎面寬度TW的兩個側邊區域S。
[0019]如圖3所示，所述的花紋單元包含:設置在胎面周向中心線的中央花紋塊31，向胎面周向中心線兩側偏離的兩個側花紋塊32，中央花紋塊31和兩個側花紋塊32分布在中心區域M內構成中心花紋組3A ;以及處於側邊區域S內由第一花紋塊33，第二花紋塊34和第三花紋塊35組成的胎肩花紋組3B，且三者依序自輪胎軸向方向內側向胎面端、向下傾斜延伸。三者的表面接地面積設置為:第一花紋塊33小於第二花紋塊34，第二花紋塊34小於第三花紋塊35，以保持轉彎的操控穩定性，提高轉彎特性。所述每個花紋單元的中心花紋組3A設置至少一組，此實施例是設置為四組而呈均勻間隔設置。以花紋塊表面的接地面面積作為陸地面積，花紋塊之間的溝面積作為海洋面積，陸比定義為花紋塊表面的接地面面積與該區域總面積的比例。將中心區域M的陸比設置為30%~50%，側邊區域S的陸比設置為10%~20%，而整個胎面的陸比則設置為15%~30%。如此設置後，中心區域M更低、更密的細花紋塊與硬質地形有效、充分地接觸，提高驅動力，同時高陸比設置可提高直行的穩定性、舒適性；而兩側邊區域S超低陸比大大降低輪胎重量。
[0020]所述分布在中心區域M內的中心花紋組3Α的花紋塊高度為1.5mnT3.0mm0若中心花紋組3A的花紋塊高度不足1.5mm，會導致磨耗性能不佳和耐久性不足的問題；反之，若中心花紋組3A的花紋塊高度超過3.0_，不僅會影響輪胎整體重量的輕量化，前進時的作用力會加大花紋變形，消耗力量傳導，使輪胎在硬質路面上的驅動性能下降。
[0021]為了提供足夠的抓地力，滿足乾燥硬地形的使用要求，中央花紋塊31、側花紋塊32均為不規則的多邊形設計。結合圖4所示，所述中央花紋塊31大致呈一倒V字狀，在中央花紋塊31的接地前端中心處設置有凸部31a，凸部31a的角度α為40°~140°，以提升輪胎直行時的導向和驅動作用。在中央花紋塊31的接地後端的中心處則設置有凹部31b，增加花紋塊的邊緣長度，利於牽引性及橫向抓地性的發揮。凹部31b的軸向寬度Wl必須小於中央花紋塊31寬度W，而凹部31b的徑向長度LI亦不超過中央花紋塊31徑向長度L的50%。凹部31b的參數設定是為了保證合理的凹入量，若凹入量太小，將不能充分增加花紋塊總邊緣長度；反之，則會過度降低花紋塊的剛性。
[0022]如圖5所示，所述的側花紋塊32在其接地前端偏向輪胎軸向方向內側的位置同樣設計有一夾角β為60°~120°的凸部32a。中心區域M為輪胎在正常風壓、正常負荷行駛時的主要接地區域，帶夾角的接 地前端可以加大在硬地形的剪切力，使細花紋塊更容易抓住路面，從而提高牽引力以及防止打滑現象。
[0023]為儘可能地減輕輪胎重量，側邊區域S的陸比設置較低，尤其在相鄰花紋單元的胎肩花紋組3B之間形成較大的海洋面積，加上硬地形使用的輕量化自行車輪胎的胎體較為薄弱，側邊區域S的胎面基部極易被外物損傷。因此，為了平衡輕量化和強化胎面的兩個性能出發點，在側邊區域S的胎面基部設置凸條狀的底紋36。
[0024]如圖6，圖7所展示的分別為底紋36的兩種不同實施方式，其中圖6中的底紋36是沿輪胎徑向延伸，並沿輪胎軸向平行、間隔分布，而圖7中底紋36則是呈不規則、相互交叉的網格狀(將胎肩花紋組3B的表面塗成灰色以示區分)。如圖8，圖9，圖10所示底紋36截面可以為半圓形，三角形，矩形等適當形狀，底紋36自胎面基部的凸起高度h以及截面寬度W2設置範圍均在0.3mm~0.7mm。胎面基部密集、微小的底紋設計不僅保證了輪胎輕量化前提，又達到保護胎面耐切割，抗穿刺等強化效果。
[0025]綜上所述，本發明通過優化胎面不同區域的陸比，在中心區域M設置接地前端凸出，後端凹入的大致呈倒V字狀中央花紋塊31，以及接地前端偏向輪胎軸向內側的設計凸部的側花紋塊32，以加大在硬地形的剪切力，使細花紋塊更容易抓住路面，提高牽引力和驅動力；而在側邊區域S的胎面基部設置凸條狀的底紋36，微小的底紋36不僅保證輪胎輕量化，又達到胎面強化效果。
【權利要求】
1.一種硬地形使用的自行車輪胎胎面花紋結構，該胎面均分為一中心區域及兩個側邊區域，該胎面是由沿輪胎周向呈均勻分布的若干個凸起的花紋單元構成；其特徵在於:各花紋單元包含至少設置在胎面周向中心線的一中央花紋塊，向胎面周向中心線兩側偏離的兩個側花紋塊，一中央花紋塊和兩個側花紋塊分布在中心區域內構成中心花紋組；以及處於側邊區域內由第一花紋塊，第二花紋塊和第三花紋塊組成的胎肩花紋組，且三者依序自輪胎軸向方向內側向胎面端、向下傾斜延伸；中心區域陸比設置為30%~50%，側邊區域的陸比設置為10%~20%，而整個胎面的陸比則設置為15%~30% ;中央花紋塊呈一倒V字狀，側花紋塊在其接地前端偏向輪胎軸向方向內側的位置設計有一夾角的凸部；另在側邊區域的胎面基部設置凸條狀的底紋。
2.如權利要求1所述的硬地形使用的自行車輪胎胎面花紋結構，其特徵在於:所述每個花紋單元的中心花紋組設置為四組且呈均勻間隔設置。
3.如權利要求1所述的硬地形使用的自行車輪胎胎面花紋結構，其特徵在於:所述分布在中心區域內的中心花紋組的花紋塊高度為1.5mnT3.0_。
4.如權利要求1、2或3所述的硬地形使用的自行車輪胎胎面花紋結構，其特徵在於:所述中央花紋塊的接地前端中心處設置有凸部，凸部的角度為40°~140° ;在中央花紋塊的接地後端的中心處則設置有凹部，凹部的軸向寬度小於中央花紋塊寬度，而凹部的徑向長度不超過中央花紋塊徑向長度的50%。
5.如權利要求1所述的硬地形使用的自行車輪胎胎面花紋結構，其特徵在於:所述側花紋塊凸部的夾角為60°~120°。
6.如權利要求1所述的硬地形使用的自行車輪胎胎面花紋結構，其特徵在於:所述胎肩花紋組中第一花紋塊的表面接地面積小於第二花紋塊的表面接地面積，同時第二花紋塊的表面接地面積小於第三花紋塊的表面接地面積。
7.如權利要求1所述的硬地形使用的自行車輪胎胎面花紋結構，其特徵在於:所述底紋是沿輪胎徑向延伸，並沿輪胎軸向平行、間隔分布。
8.如權利要求1所述的硬地形使用的自行車輪胎胎面花紋結構，其特徵在於:所述底紋是呈不規則、相互交叉的網格狀。
9.如權利要求1、7或8所述的硬地形使用的自行車輪胎胎面花紋結構，其特徵在於:所述底紋自胎面基部的凸起高度以及截面寬度設置範圍均在0.3mm~0.7_。
10.如權利要求9所述的硬地形使用的自行車輪胎胎面花紋結構，其特徵在於:所述底紋截面為半圓形，三角形或矩形。
【文檔編號】B60C11/113GK103465732SQ201310414189
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月12日 優先權日:2013年9月12日
【發明者】陳秀雄 申請人:廈門正新橡膠工業有限公司