FI125298B - Ajoneuvon rengas ja liukuestenasta - Google Patents

Description

Ajoneuvon rengas ja liukuestenasta - Fordonsdäck och en stud för for-donsdäck [001] Keksintö koskee ajoneuvon rengasta, joka käsittää kulutuspinnan, joka on tarkoitettu alustaa vasten vierivään kontaktiin, johon kulutuspintaan on muodostettu kulutuspintakuvio, joka käsittää kehänsuuntaisia ja poikittaissuuntaisia uria veden poistamiseksi alustan ja renkaan väliseltä kontaktialueelta, sekä kulutuspintaan asennettuja liukuestenastoja, jotka käsittävät nastarungon ja nastarunkoon kiinnitetyn kovametallitapin, jolloin kovametallitapin aksiaa-lisuunta ja ajoneuvon renkaan säteensuunta ovat jokseenkin yhtenevät.

[002] Keksintö koskee myös liukuestenastaa, joka on asennettavissa ajoneuvon renkaaseen liukuesteeksi, joka liukuestenasta käsittää nastarungon ja nastarunkoon kiinnitetyn kovametallitapin.

[003] Ajoneuvon renkaiden alalla on tunnettua asentaa varsinkin lumisia ja jäisiä alustoja varten kehitettyihin talvirenkaisiin metallisia liukuestenastoja pidon parantamiseksi. Nastojen tehtävänä on pureutua jäähän ja muodostaa siten mekaaninen liitos alustan ja renkaan välille siksi lyhyeksi hetkeksi, kun nasta on kontaktissa alustaan renkaan vieriessä kyseisen alustankohdan yli. Nasta käsittää tyypillisesti kevytmetallista tai vastaavasta muodostetun nastarungon ja kovametallista muodostetun tapin, jolloin varsinaisesti vain tämä kovametal-litappi on tarkoitettu kontaktiin alustan kanssa.

[004] Liukuestenastan muodolla on suuri vaikutus liukuestenastan käyttäytymiseen jäisellä tai lumisella alustalla. Tietyt poikkileikkauksen muodot pureutuvat toisia paremmin jäähän ja myös nastan orientaatiolla on huomattava vaikutus lopputulokseen. Tieliikennekäyttöön tarkoitettuja nastoitettuja ajoneuvon renkaita koskevat erittäin tarkat säädökset, jotka määrittävät minkälaisia nastoja ja nastoituksia renkaissa saa käyttää. Näiden lainsäädännön määrittämien rajojen sisällä rengasvalmistajat pyrkivät kehittämään mahdollisimman hyvin pitäviä ja mahdollisimman vähän tietä kuluttavia ratkaisuja.

[005] Nyt kyseessä olevan keksinnön tavoitteena on edelleen kehittää nasta-renkaita ja niiden pito-ominaisuuksia. Keksinnön eräänä tavoitteena on tarjota uudentyyppinen liukuestenasta, jossa on aiempaan verrattuna eri tavalla muotoiltu kovametallitappi. Tämän avulla pyritään aiempaa pienemmällä nastavoi-malla saamaan aikaan entistäkin tehokkaampi pureutuminen jäähän ja lumeen. Myös paljaan tien kulumista pyritään vähentämään liukuestenastan sopivalla muotoilulla.

[006] Keksinnön mukaiselle ajoneuvon renkaalle on tunnusomaista, että ko-vametallitapin alustaa vasten tarkoitettu pää on muodostettu viistoksi pinnaksi, jolloin kovametallitapin päässä on kovametallitapin aksiaalisuunnassa alustaan eri syvyydelle vaikuttava viisto pinta ja joka viisto pinta on orientoidusti asetettu renkaan pyörimissuunnan suhteen siten, että renkaan vieriessä vapaasti eteenpäin, kovametallitapin ensiksi alustaan osuva etureuna (leading edge) on matalampi kuin jättöreuna (trailing edge). Matalammalla tarkoitetaan tässä yhteydessä sitä, että kovametallitapin etureuna on lähempänä renkaan pintaa kuin kovametallitapin jättöreuna, jolloin kovametallitappi osuu vierivän liikkeen seurauksena viisto pinta tasomaisesti alustaan.

[007] Vastaavasti keksinnön mukaiselle liukuestenastalle on tunnusomaista, että kovametallitapin alustaa vasten tarkoitettu pää käsittää viiston pinnan, jolloin kovametallitapin päässä on kovametallitapin aksiaalisuunnassa alustaan eri syvyydelle vaikuttava viisto pinta ja joka viisto pinta on asennettavissa renkaaseen nähden orientoidusti siten, että kovametallitapin ensiksi alustaan osuva etureuna on matalampi kuin jättöreuna.

[008] Edellä mainitulla tavalla voidaan saavuttaa keksinnölle asetetut tavoitteet. Viisto pinta osuu ”pehmeämmin” alustaan, mutta kuitenkin varmistaen vie-rintätilanteessa erinomaisen pidon.

[009] Keksinnön mukaisen liukuestenastan avulla voidaan vaikuttaa myös renkaan jarrutuspito/kiihdytyspito tasapaino -ominaisuuteen. Kun ajoneuvoa jarrutetaan, liukuestenastan korkeampi jättöreuna toimii ”aurana”, joka pyrkii pureutumaan erityisen tiukasti alustaan. Tällä tavalla saadaan myös painotettua renkaan ominaisuuksia hieman jarrutuspidon parantamiseksi kiihdytyspi-don jäädessä suhteessa hieman heikommaksi. Erään suoritusmuodon mukaisesti vain osa renkaan liukuestenastoista on nyt esitettyä mallia ja on orientoitu pyörimissuunnan suhteen esitetyllä tavalla. Tällöin renkaan muut liukuestenas-tat voivat olla esimerkiksi muunlaisia malliltaan. Tämä jako keksinnön mukaisiin ja muihin liukuestenastoihin voidaan tehdä esimerkiksi renkaan leveys-suuntaisten vyöhykkeiden mukaan tai kuviopalakohtaisesti sopivaksi katsotulla tavalla. Esimerkiksi haluttaessa painottaa kaarrejarrutusominaisuutta, renkaan ulko-olkapään läheisyydessä olevat liukuestenastat voivat olla asetettu nyt selostetulla tavalla ja leveyssuunnassa muualla olevat liukuestenastat voivat olla muulla tavalla asetettuja tai malliltaan erilaisia. Erään toisen suoritusmuodon mukaisesti renkaan kaikki liukuestenastat on asennettu nyt esitetyllä tavalla.

[010] Erään suoritusmuodon mukaiselle ajoneuvon renkaalle ja liukuestenas-talle on tunnusomaista, että kovametallitapin viiste on aksiaalisuunnassa syvyydeltään 0,1 - 0,4 mm. Edelleen erään toisen suoritusmuodon mukaiselle ajoneuvon renkaalle ja liukuestenastalle on tunnusomaista, että kovametallitapin poikkileikkaus on ympyrä, ovaali, neliö, suorakaide, vinoneliö, vinosuora-kaide, 5-kulmio, 6-kulmio, 7-kulmio, 8-kulmio, edellä mainittuja vastaavasti tähtimäinen tai muu vastaava.

[011] Seuraavassa keksintöä ja sen suoritusmuotoja selostetaan yksityiskohtaisemmin oheisiin kuvioihin viitaten, joissa kuvioissa: - kuviossa 1 (FIG. 1) esitetään tekniikan tason mukainen tilanne ajoneuvon renkaasta ja liukuestenastasta vierintätilanteessa, - kuviossa 2 (FIG. 2) esitetään keksinnön erään suoritusmuodon mukainen tilanne ajoneuvon renkaasta ja liukuestenastasta vierintätilanteessa, - kuviossa 3 (FIG. 3) esitetään erään suoritusmuodon mukainen liukuestenas-ta.

[012] Kuviossa 1 (FIG. 1) esitetään tekniikan tason mukainen tilanne ajoneuvon renkaan 1 vieriessä alustalla P. Vierinnässä renkaan 1 liiketila on rotaation DR (renkaan pyörimisakselin ympäri) ja translaation T (liikerata alustan P pinnan suuntaisesti) yhdistelmä, jolloin kuviossa 1 ajoneuvon rengas (tarkemmin osa renkaasta) 1 on esitetty vierivän translaationuolen T suuntaan. Vapaalla vierinnällä tarkoitetaan tässä yhteydessä tilannetta, jossa ajoneuvoa ei jarruteta tai kiihdytetä eli ei pyritä aikaansaamaan nopeuseroa renkaan pinnan ja alustan välille mainitun ajoneuvon nopeudenmuutoksen aikaansaamiseksi. Eli kuviossa 1 esitetään ajoneuvon rengas 1, joka käsittää kulutuspinnan, joka on tarkoitettu alustaa P vasten vierivään kontaktiin, (johon kulutuspintaan on muodostettu kulutuspintakuvio, joka käsittää kehänsuuntaisia ja poikittaissuuntaisia uria veden poistamiseksi alustan ja renkaan väliseltä kontaktialueelta -ei esitetty kuviossa), sekä kulutuspintaan asennettuja liukuestenastoja 3, jotka käsittävät nastarungon 4 ja nastarunkoon kiinnitetyn kovametallitapin 5. Kuviosta on esitetty alempana suurennos ympyröidystä kohdasta, jossa suurennoksessa tekniikan tason mukaisen liukuestenastan 3 osuminen alustaan P on havaittavissa. Suurennoksesta on havaittavissa, miten liukuestenastan 3 kovametallitapin 5 etureunan 511 osuu vierinnän edetessä alustaan P. Tällöin etureuna 511 muodostaa alustaan P osuvan kärjen. Periaatteessa tämä ”nurkka edellä” aikaansaa hyvän tartunnan renkaan ja alustan välille, mutta sama ilmiö voi myös aiheuttaa alustan kulumista.

[013] Kuviossa 2 (FIG. 2) on esitetty samanlainen suurennos kuin kuvion 1 yhteydessä, mutta liukuestenasta on vaihdettu nyt kyseessä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukaiseksi liukuestenastaksi 3. Tässä kovametallitapin 5 alustaa vasten tarkoitettu pää on muodostettu viistoksi pinnaksi 51, jolloin kovametallitapin 5 päässä on kovametallitapin 5 aksiaalisuunnassa A alustaan eri syvyydelle vaikuttava viisto pinta 51 ja joka viisto pinta 51 on orientoidusti asetettu renkaan pyörimissuunnan DR suhteen siten, että renkaan 1 vieriessä vapaasti eteenpäin, kovametallitapin 5 ensiksi alustaan osuva etureuna 511 on matalampi kuin jättöreuna 512. Kovametallitapin 5 aksiaalisuunta ja ajoneuvon renkaan säteensuunta ovat siis jokseenkin yhtenevät.

[014] Kuviosta 2 käy myös ilmi, miten vierintätilanteessa kovametallitapin alustaa vasten tarkoitettu pää on muodostettu viistoksi pinnaksi 51 ja miten kovametallitapin 5 osuessa alustaan P tuo mainittu viisto pinta 51 on jokseenkin yhdensuuntainen alustan P kanssa. Tällöin viisto pinta 51 ei juurikaan kuluta paljasta tien pintaa, mutta jäisellä tai lumisella pinnalla liukuestenastan 3 pisto-voima kuitenkin saa aikaan jään rikkoutumisen ja kovametallitapin 5 hetkellisen lukkiutumisen jäähän syntyneeseen kuoppaan, jolloin liukuestenasta aikaansaa kitkavoiman renkaan 1 ja alustan P välille.

[015] Kuviosta 2 on myös havaittavissa, että kun jarrutustilanteessa renkaan pyörimisnopeutta pienennetään suhteessa alustan nopeuteen (renkaan kehä-nopeus < alustan translaationopeus), jolloin renkaan pinnan ja alustan väliin tulee nopeuseroa, kovametallitapin jättöreuna 512 muuttuukin alustan ensin kohtaavaksi ja tarttuvaksi reunaksi. Tällöin jättöreuna 512 muodostuukin alustaan nähden hitaammin liikkuvaksi teräväksi kärjeksi, joka pureutuu erityisen hyvin alustaan P.

[016] Kuviossa 3 (FIG. 3) on esitetty ajoneuvon renkaan sivusuunnasta katsottuna eräs suoritusmuoto nyt kyseessä olevasta liukuestenastasta 3, joka on asennettavissa ajoneuvon renkaaseen liukuesteeksi, joka liukuestenasta käsittää nastarungon 4 ja nastarunkoon kiinnitetyn kovametallitapin 5, jolloin kovametallitapin 5 alustaa vasten tarkoitettu pää käsittää viiston pinnan 51, jolloin kovametallitapin 5 päässä on kovametallitapin 5 aksiaalisuunnassa A alustaan eri syvyydelle vaikuttava viisto pinta 51 ja joka viisto pinta 51 on asennettavissa renkaaseen nähden orientoidusti siten, että kovametallitapin 5 ensiksi alustaan osuva etureuna 511 on matalampi kuin jättöreuna 512. Syvyydeltään h kovametallitapin viiste on aksiaalisuunnassa 0,1 - 0,4 mm. Tällöin pinta on kulmassa a aksiaalisuuntaa A nähden kohtisuoraan tasoon verrattuna. Tekniikan tasosta tunnetaan, että kovametallitapin poikkileikkaus voidaan valita haluttuja ominaisuuksia painottaen tietyn muotoiseksi. Näin ollen kovametallitapin poikkileikkaus voi olla ympyrä, ovaali, neliö, suorakaide, vinoneliö, vinosuora-kaide, 5-kulmio, 6-kulmio, 7-kulmio, 8-kulmio, edellä mainittuja vastaavasti tähtimäinen tai muu vastaava (ei esitetty kuvioissa).

[017] Keksintö ja sen eri suoritusmuodot eivät rajoitu edellä esitettyihin esimerkkeihin toteutusmuodoista. Esitetyt yksittäiset piirteet voivat esiintyä keksinnön mukaisessa ratkaisussa riippumatta muista esitetyistä yksittäisistä piirteistä. Patenttivaatimusten sisältämät tunnuspiirteiden olemassaoloa kuvaavat ilmaukset ovat avoimia siten, että tunnuspiirteiden esittäminen ei poissulje ratkaisusta sellaisia tunnuspiirteitä, joita ei ole esitetty itsenäisissä tai epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Claims (8)

1. Ajoneuvon rengas (1), joka käsittää kulutuspinnan, joka on tarkoitettu alustaa (P) vasten vierivään kontaktiin, johon kulutuspintaan on muodostettu kulutuspintakuvio, joka käsittää kehänsuuntaisia ja poikittaissuuntaisia uria veden poistamiseksi alustan ja renkaan väliseltä kontaktialueelta, sekä kulutus-pintaan asennettuja liukuestenastoja (3), jotka käsittävät nastarungon (4) ja nastarunkoon kiinnitetyn kovametallitapin (5), jolloin kovametallitapin 5 aksiaa-lisuunta ja ajoneuvon renkaan säteensuunta ovat jokseenkin yhtenevät, tunnettu siitä, että kovametallitapin (5) alustaa vasten tarkoitettu pää on muodostettu viistoksi pinnaksi (51), jolloin kovametallitapin (5) päässä on kovametallitapin (5) aksiaalisuunnassa (A) alustaan eri syvyydelle vaikuttava viisto pinta (51) ja joka viisto pinta (51) on orientoidusti asetettu renkaan pyörimissuunnan (DR) suhteen siten, että renkaan (1) vieriessä vapaasti eteenpäin, kovametallitapin (5) ensiksi alustaan osuva etureuna (511) on matalampi kuin jättöreuna (512).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ajoneuvon rengas, tunnettu siitä, että kovametallitapin (5) viiste on aksiaalisuunnassa syvyydeltään (h) 0,1 - 0,4 mm.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ajoneuvon rengas, tunnettu siitä, että kovametallitapin (5) poikkileikkaus on ympyrä, ovaali, neliö, suorakaide, vinoneliö, vinosuorakaide, 5-kulmio, 6-kulmio, 7-kulmio, 8-kulmio, edellä mainittuja vastaavasti tähtimäinen tai muu vastaava.

4. Ajoneuvon rengas (1), tunnettu siitä, osa liukuestenastoista (3) on asennettu patenttivaatimuksen 1 mukaisesti ja osa on muunlaisia liukuestenastoja (3).

5. Ajoneuvon rengas (1), tunnettu siitä, kaikki liukuestenastat (3) on asennettu patenttivaatimuksen 1 mukaisesti.

6. Liukuestenasta (3), joka on asennettavissa ajoneuvon renkaaseen liu-kuesteeksi, joka liukuestenasta käsittää nastarungon (4) ja nastarunkoon kiinnitetyn kovametallitapin (5), tunnettu siitä, että kovametallitapin (5) alustaa vasten tarkoitettu pää käsittää viiston pinnan, jolloin kovametallitapin (5) päässä on kovametallitapin (5) aksiaalisuunnassa (A) alustaan eri syvyydelle vaikuttava viisto pinta (51) ja joka viisto pinta (51) on asennettavissa renkaaseen nähden ohentoidusti siten, että kovametallitapin (5) ensiksi alustaan osuva etu-reuna (511) on matalampi kuin jättöreuna (512).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen liukuestenasta, tunnettu siitä, että kovametallitapin viiste on aksiaalisuunnassa syvyydeltään (h) 0,1 - 0,4 mm.

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen liukuestenasta, tunnettu siitä, että kovametallitapin poikkileikkaus on ympyrä, ovaali, neliö, suorakaide, vinoneliö, vinosuorakaide, 5-kulmio, 6-kulmio, 7-kulmio, 8-kulmio, edellä mainittuja vastaavasti tähtimäinen tai muu vastaava.