CN102476565A - 指示轮胎的气压及负荷状态的载重轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明涉及指示轮胎的气压及负荷状态的载重轮胎，本发明的载重轮胎具备：沿轮胎的圆周在胎侧部以一定的间隔形成的长方体形状的凹陷部；附着在凹陷部的长方体形状的指示器；以及为了指示轮胎的气压及负荷状态而在凹陷部显示的刻度，其中，指示器由弹性材质构成，轮胎的气压及负荷使轮胎变形而改变所述指示器的测量宽度，轮胎的气压及负荷状态是根据指示器的测量宽度的变化并以刻度为基准而指示的。

Description

指示轮胎的气压及负荷状态的载重轮胎

技术领域

本发明涉及一种指示轮胎的气压及负荷状态的载重轮胎，具体地，涉及一种轮胎本身具备指示轮胎的气压及负荷状态的结构以便于能够目视确认轮胎的气压及负荷状态的轮胎。

背景技术

通常，载重轮胎在过气压、过负荷或过气压及过负荷时使用。特别地，在运载大量的承载物的情况下，通常是在过气压下使用，因此，带束层部和胎唇部的故障频繁发生。

合适的气压和负荷对轮胎的耐久性有很大的影响，特别是过负荷使胎唇部和带束层部的发热显著增加。因此，为了提高轮胎的耐久性，使用者必须对气压和负荷进行管理。但是，一般地说，存在使用者缺乏有关气压和负荷的管理的知识的问题。

作为用于解决这样的问题的传统技术，存在向使用者通知合适的信息的诸如TPMS(Tire Pressure Monitoring System：胎压监测系统)这样的装备。TPMS是在轮胎的车轮部附着传感器、将由所述传感器收集的信息无线地向控制部发送并通过显示器来获知轮胎的气压的系统。在采用TPMS装备的情况下，优点是可以实时地确认数据，可以比较准确地向使用者提供数据；但是，存在这样的缺点，即，为了安装所述装备，必须在轮胎的车轮部附着传感器，而且需要可以收发测量数据的装备。另外，在TPMS的情况下，在为了在过负荷时使负荷分担能力增加而提高气压来使用的地区，也存在难以测量其合适的气压的问题。

发明内容

为了解决所述问题，本发明的目的是提供一种包含指示轮胎的气压及负荷状态的指示器的载重轮胎，即使不安装另外的装备也可以目视确认轮胎的气压及负荷状态。

为了达成所述目的，本发明一个实施例的指示轮胎的气压及负荷状态的载重轮胎具备：沿轮胎的圆周在胎侧部上以一定的间隔形成的长方体形状的凹陷部；附着在凹陷部的长方体形状的指示器；以及为指示轮胎的气压及负荷状态而在凹陷部显示的刻度。这里，所述指示器由弹性材质构成，轮胎的气压及负荷使轮胎变形并改变所述指示器的测量宽度，轮胎的气压及负荷状态根据所述指示器的测量宽度的变化而以所述刻度为基准来表示。

根据本发明一个实施例，所述刻度可以包含：表示轮胎的初始状态的第一刻度；表示轮胎的气压与负荷的比率合适的第二刻度；以及表示轮胎的气压与负荷的比率不合适的第三刻度。这里，所述指示器的测量宽度的一端存在于第一刻度与第二刻度之间的情况表示气压与负荷的比率合适，而所述指示器的测量宽度的一端存在于第二刻度与第三刻度之间的情况表示气压与负荷的比率不合适。

根据本发明一个实施例，所述弹性材质可以是橡胶。

根据本发明一个实施例，所述凹陷部是将轮胎的一部分挖去而形成的。

附图说明

图1是表示在平面上的8轮用轮胎过负荷时与气压的变化相对应的应力(Stress)的分布的图。

图2是表示在平面上的12轮用轮胎过负荷时与气压的变化相对应的应力的分布的图。

图3的(a)是表示低气压状态下的轮胎的分析结果的图，图3的(b)是表示合适的气压状态下的轮胎的分析结果的图。

图4是本发明的一个实施例的指示轮胎的气压及负荷状态的载重轮胎的概略图。

图5是本发明的一个实施例的轮胎中的附着有指示器的部分的概略截面图。

图6是说明本发明的一个实施例的轮胎中的指示器及凹陷部的尺寸的概略图。

图7是说明本发明的一个实施例的轮胎中的刻度的概略图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施例。

本申请人首先分析了气压及负荷与应力的关系。

图1是表示在平面上的8轮用轮胎的过负荷时与气压的变化相对应的应力(Stress，变形率)的分布的图，图2是表示在平面上的12轮用轮胎的过负荷时与气压的变化相对应的应力的分布的图。

图1的(a)是仅有气压而无负荷的状态下的8轮用轮胎的分析结果，图1的(b)是施加100％的负荷的状态下的8轮用轮胎的分析结果，图1的(c)是施加180％的负荷的状态下的8轮用轮胎的分析结果，图1的(d)是施加230％的负荷的状态下的8轮用轮胎的分析结果。

图2的(a)是仅有气压而无负荷的状态下的12轮用轮胎的分析结果，图2的(b)是施加100％的负荷的状态下的12轮用轮胎的分析结果，图2的(c)是施加180％的负荷的状态下的12轮用轮胎的分析结果，图2的(d)是施加230％的负荷的状态下的12轮用轮胎的分析结果。

图1的(b)的X部分和图2的(d)的Y部分为大致相同的应力状态。因此可知，根据气压和负荷的大小，按轮胎种类而产生合适的应力分布。另外，如图1及图2所示，如果在过负荷时使用过气压，则可以获得对胎唇的耐久性有利的特性，因此，在仅测量气压的方法中，存在难以判断以现在的状态使用是否合适的问题。

图3的(a)是表示低气压状态下的轮胎的分析结果的图，图3的(b)是表示合适的气压状态下的轮胎的分析结果的图。

图3的(a)记载的1.7％、6.8％和10.4％这样的数值表示低气压状态下对相应部分施加的轮胎的应力，图3的(b)记载的1.2％、6.3％和7.6％表示合适的气压状态下对相应部分施加的轮胎的应力。

参照图3，在气压与承载物的负荷的比率不匹配的场合，会在侧部发生过度的变形率，这成为使胎唇部的发热增加、使耐久性降低的主要原因。

根据这样的分析，为了解决所述问题，本申请人分析了轮胎的表面的圆周方向的应变(Strain)，通过电算分析测量合适的应变状态，开发出了在施加应力时可以从外部观察的指示器。

在本发明中，通过在胎侧部植入在内压和负荷下因轮胎的外廓的应变而改变截面宽度的指示器，可以判断当前的承载物的重量与气压的比率是否合适。

图4是本发明的一个实施例的指示轮胎的气压及负荷状态的载重轮胎的概略图。

本发明的指示轮胎的气压及负荷状态的载重轮胎包含：沿轮胎的圆周在胎侧部以一定的间隔形成的长方体形状的凹陷部；附着在凹陷部的长方体形状的指示器；以及为了指示轮胎的气压及负荷状态而在凹陷部显示的刻度。

指示器101～108由弹性材质构成，为长方体形状。当由轮胎的气压及负荷导致轮胎变形时，指示器的宽度发生变化，以指示轮胎的气压及负荷状态。根据本发明的一个优选实施例，弹性材质可以是橡胶(Rubber)。图4所示的本发明的一个实施例的轮胎100包含8个指示器。

图5是本发明的一个实施例的轮胎中附着有指示器的部分的概略截面图，图6是说明本发明的一个实施例的轮胎中的指示器及凹陷部的尺寸的概略图，图7是说明本发明的一个实施例的轮胎中的刻度的概略图。图5到图7以指示器101和与之对应的凹陷部111为基准进行图示。

凹陷部是附着有指示器的部分，为长方体形状。凹陷部是在轮胎的外部沿轮胎的圆周以一定的间隔将轮胎的一部分挖去而形成的。根据本发明的一个优选实施例，凹陷部从轮胎的胎侧部的中央沿轮胎的圆周以一定的间隔形成。

图4所示的θ表示用于在轮胎的圆周上设置指示器的间隔。θ的范围优选为10°～45°。例如，如果θ为10°，则在轮胎上设置的指示器的数量为36个，而如果θ为45°，则在轮胎上设置的指示器的数量为8个。

图7所示的刻度是表示气压与负荷的比率的合适性的测量器。根据本发明，轮胎的气压及负荷状态是根据指示器的宽度的变化以刻度为基准而指示的。本发明的一个实施例的刻度包含：表示轮胎的初始状态的第一刻度121；表示轮胎的气压与负荷的比率合适的第二刻度122；及表示轮胎的气压与负荷的比率不合适的第三刻度123。

指示器的测量宽度131是指示器中作为与指示器的宽度的变化相对应的测量对象的部分。本发明中，以刻度为基准，根据指示器的宽度的一端所在的位置，判别轮胎的气压及负荷状态。例如，指示器的测量宽度131的一端存在于第一刻度与第二刻度之间的情况表示气压与负荷的比率合适。另外，指示器的测量宽度131的一端存在于第二刻度与第三刻度之间的情况表示气压与负荷的比率不合适，换言之，表示过负荷或低气压导致轮胎的变形剧烈的情形。考虑到指示器的高度，指示器的测量宽度131优选地位于中央部分。

关于指示器的尺寸，参照图6，“h2”表示指示器的高度，“t2”表示指示器的厚度，“w2”表示指示器的宽度。指示器的高度h2优选为30～50mm，指示器的厚度t2优选为0.5～3mm，指示器的宽度w2优选为5～10mm。

关于凹陷部的尺寸，参照图6，“h1”表示凹陷部的高度，“t1”表示凹陷部的厚度，“w1”表示凹陷部的宽度。凹陷部的高度h1优选地与指示器的高度h2大致相同，凹陷部的厚度t1优选为2～3mm，凹陷部的宽度w1优选为比指示器的测量宽度w2大10％～30％。

关于刻度的尺寸，参照图7，“h3”表示刻度的高度，“w3”表示第一刻度121与第二刻度122的间隔，“w4”表示第二刻度122与第三刻度123的间隔。刻度的高度h3优选为指示器的高度h1的40％～60％，第一刻度121与第二刻度122的间隔w3优选地以指示器的应变为10％时的指示器的测量宽度的变化量为基准来确定，第二刻度122与第三刻度123的间隔w4优选地以指示器的应变为15％时的指示器的测量宽度的变化量为基准来确定。

例如，本发明的一个实施例的刻度可以包含：表示轮胎的初始状态下的指示器的测量宽度的第一刻度121；以轮胎的气压及负荷导致轮胎变形且指示器的应变(strain)为10％时的指示器的测量宽度131为基准而设定的第二刻度122；及以轮胎的气压及负荷导致轮胎变形且指示器的应变为15％时的指示器的测量宽度131为基准而设定的第三刻度123。指示器的测量宽度131的一端存在于第一刻度和第二刻度之间的情况表示气压与负荷的比率合适，指示器的测量宽度131的一端存在于第二刻度和第三刻度之间的情况表示气压与负荷的比率不合适。

根据本发明，仅仅通过更换轮胎，就可以通过在轮胎的外部附着的指示器容易地确认载重轮胎的状态，而不必对难以安装诸如TPMS的另外的装备的车辆或者现有车辆的结构进行改进。

根据本发明，可以容易地测量合适的气压和负荷的比率，而不测量气压。在TPMS的情况下，单纯地测量内部的气压；而根据本发明，可合适地掌握气压与负荷的比率，即使没有进一步的装置的设备，仅仅通过目视观测也可以判断轮胎是否为合适的状态。

根据本发明，通过以合适的气压与负荷的比率使用轮胎，可以提高轮胎的耐久性。气压与负荷的比率是与轮胎的耐久寿命直接相关的主要因素，因此可以认为本发明的效果的价值特别高。

本说明书中的附图标记用于帮助本发明的理解，而不是限定本发明的范围。

应理解的是，以上的内容只是示例地说明本发明的技术内容，只要是在本发明所属技术领域具有通常的知识的人员，就可以在不脱离本发明的本质特性的范围内进行各种各样的修正及变形。因此，本发明公开的实施例用于说明而不是限定本发明的技术思想，本发明的技术思想的范围并不受这样的实施例限定。本发明的保护范围应该由所附的权利要求的范围解释，与之同等范围内的所有技术思想都包含在本发明的权利范围内。

Claims (7)

1.一种指示轮胎的气压及负荷状态的载重轮胎，其特征在于具备：

沿轮胎的圆周在胎侧部上以一定的间隔而形成的长方体形状的凹陷部；

附着在凹陷部的长方体形状的指示器；以及

为了指示轮胎的气压及负荷状态而在凹陷部显示的刻度，

其中，所述指示器由弹性材质构成，

轮胎的气压及负荷使轮胎变形而改变所述指示器的测量宽度，

轮胎的气压及负荷状态是根据所述指示器的测量宽度的变化以所述刻度为基准而指示的。

2.如权利要求1所述的指示轮胎的气压及负荷状态的载重轮胎，其特征在于，

所述刻度包含：

表示轮胎的初始状态的第一刻度；

表示轮胎的气压与负荷的比率合适的第二刻度；以及

表示轮胎的气压与负荷的比率不合适的第三刻度，

其中，所述指示器的测量宽度的一端存在于第一刻度与第二刻度之间的情况表示气压与负荷的比率合适，

所述指示器的测量宽度的一端存在于第二刻度与第三刻度之间的情况表示气压与负荷的比率不合适。

3.如权利要求1所述的指示轮胎的气压及负荷状态的载重轮胎，其特征在于，

所述刻度包含：

表示轮胎的初始状态下的指示器的测量宽度的第一刻度；

以轮胎的气压及负荷使轮胎变形且指示器的应变为10％时的指示器的测量宽度为基准而设定的第二刻度；以及

以轮胎的气压及负荷使轮胎变形且指示器的应变为15％时的指示器的测量宽度为基准而设定的第三刻度，

其中，所述指示器的测量宽度的一端存在于第一刻度与第二刻度之间的情况表示气压与负荷的比率合适，

所述指示器的测量宽度的一端存在于第二刻度与第三刻度之间的情况表示气压与负荷的比率不合适。

4.如权利要求1到3的任一项所述的指示轮胎的气压及负荷状态的载重轮胎，其特征在于所述弹性材质是橡胶。

5.如权利要求1到3的任一项所述的指示轮胎的气压及负荷状态的载重轮胎，其特征在于所述凹陷部是将轮胎的一部分挖去而形成的。

6.一种指示轮胎的气压及负荷状态的载重轮胎，其特征在于具备：

沿轮胎的圆周在胎侧部以一定的间隔将轮胎的一部分挖去而形成的长方体形状的凹陷部；

附着在凹陷部的长方体形状的指示器；以及

为了指示轮胎的气压及负荷状态而在凹陷部显示的刻度，

其中，所述指示器由橡胶构成，

轮胎的气压及负荷使轮胎变形而改变所述指示器的测量宽度，

轮胎的气压及负荷状态是根据所述指示器的测量宽度的变化以所述刻度为基准而指示的。

7.如权利要求6所述的指示轮胎的气压及负荷状态的载重轮胎，其特征在于，

所述刻度包含：

表示轮胎的初始状态下的指示器的测量宽度的第一刻度；

以轮胎的气压及负荷使轮胎变形且指示器的应变为10％时的指示器的测量宽度为基准而设定的第二刻度；以及

以轮胎的气压及负荷使轮胎变形且指示器的应变为15％时的指示器的测量宽度为基准而设定的第三刻度，

其中，所述指示器的测量宽度的一端存在于第一刻度与第二刻度之间的情况表示气压与负荷的比率合适，

所述指示器的测量宽度的一端存在于第二刻度与第三刻度之间的情况表示气压与负荷的比率不合适。

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