FI96934C - Kulkuvälineen rengas - Google Patents

Description

96934

KULKUVÄLINEEN RENGAS

Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaiseen kulkuvälineissä, kuten autoissa, moottoripyörissä ja traktoreissa käytettävään renkaaseen käytettäväksi. Renkaan kulutuspintaa muutetaan keksinnön mukaisesti siten, että kitka eli pitovoima kasvaa renkaan ja liukkaan tienpinnan välillä.

Ennestään tunnetuissa renkaissa kitkaominaisuudet on saatu aikaan eri kumilaaduil-la tai niiden seoksilla ja erilaisilla kuvioinneilla. Kumin laatua muutetaan käyttöolosuhteiden ja käyttötarkoituksen mukaan valmistusvaiheessa, renkaan raaka-aineen kemiallista koostumusta muuttamalla. Renkaan urakuviointia muotoilemalla on saatu aikaan lähinnä pehmeään tienpintaan purevuutta ja kuvion kallistuksella yhdeltä puolelta palan terävänä pysymistä.

Tunnetut renkaat eivät kuitenkaan toistaiseksi ole toimineet täysin tyydyttävästi mm. pito-ominaisuuksien, ajoneuvon käyttäytymisen ja siten turvallisuuden, ajomelun, vierintäkitkan ja kulumisnopeuden suhteen ja siten esim. autoilijoiden keskuudessa tunnetaan tarvetta entistä parempiin renkaisiin.

Lisäksi tunnetaan erityisiä talvikäyttöön ja/ tai jäisille/ lumisille teille tarkoitettuja ns.

• j talvirenkaita, joissa liukuesteenä on lisäksi käytetty erityisiä renkaan pinnasta ulkone via nastoja, jotka ovat tavallisimmin olleet sopivaa metalliseosta, mutta nastat ovat voineet olla jotain muutakin sopivaa ainesta.

Nykyisten talvirenkaiden pahimpia epäkohtia ovat nastojen tienpintaa kuluttava vai- • " kutus, joka aiheuttaa suuria kustannuksia tien kunnossapidolle, sekä teiden urau- • · tumista, joka on liikenteelle vaaraksi. Metallinastojen lukumäärää ja pistovoimaa on renkaissa vähennetty tienpinnan kulumisen estämiseksi, mutta samalla on kitka renkaan ja tienpinnan välillä pienentynyt. Metallinastat aiheuttavat sen, että renkaita täytyy vaihtaa vuodenaikojen ja kelin mukaan, joten ajoneuvo tarvii vähintään kahdet renkaat. Metallinastoja ei voi käyttää kaikissa raskaissa ajoneuvoissa, koska ne 2 96934 eivät pysy renkaassa kiinni. Suolauksella saadaan tien liukkaus poistettua määrätyissä kotiolosuhteissa, mutta suola pehmittää asfaltin pien ja näin tie kuluu entistä nopeammin. Irronnut piki ja suola likaavat kulkuvälineet ja saastuttavat ympäristöä. Kaikkia teitä ei kuitenkaan suolata, joten näillä teillä on entistä liukkaampaa pikisillä nykytekniikalla valmistetuilla renkailla ajettaessa.

Nykyisten kesärenkaiden pahimpia epäkohtia ovat, että renkaat nousevat tienpinnasta irti vesiliirtoon jo hyvinkin alhaisella nopeudella ja/tai hyvin pienellä vesikalvon paksuudella. Renkaan uramuoto jopa edistää joissakin tapauksissa vesiliirtoa. Nykyisillä kesärenkailla ajettaessa hieno- ja tasarakeisessa hiekassa, kuten hiekka-aavikolla, sekä meren ja järvenrantahietikolla, alkaa rengas hyvin helposti kaivautua hiekkaan. Samoin käy ajettaessa pehmeässä ja/tai savipitoisessa maastossa tai tiellä.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnetun tekniikan mukaisten renkaiden epäkohdat ja saada aikaan aivan uudenlainen ratkaisu renkaiden tarjoaman turvallisuuden, luotettavuuden, kulumiskestävyyden ja käyttömukovuuden parantamiseksi. Keksinnön mukaisen ratkaisun avulla aikaansaadaan rengas, jolla on hyvät liukumista vastustavat kitkaominaisuudet, mutta jonka renkaan vierintäkitka tienpinnan suhteen on edullinen ajoneuvon taloudellisen liikkeen aikaansaamiseksi.

Keksinnön tavoitteena on lisäksi saada aikaan talvikäyttöön tarkoitettu rengas, joka • · * kuluttaa tienpintoja oleellisesti tunnettuja talvirenkaita vähemmän.

Keksinnön vielä eräänä lisätavoitteena on aikaansaada rengas, joka soveltuu ympärivuotiseen käyttöön keliolosuhteista riippumatta.

Keksinnön mukaiselle renkaan kulutuspinnalle tunnusomaista on, että renkaan kulu-tuspinnassa on lukuisia imukuppeja, jotka syvenevät samassa suhteessa renkaan kulumisen kanssa säilyttäen imukuppimaisen muotonsa lähes urien loppuun madaltuessa. Tunnusomaista kulutuspinnan imukupeille on, että imukupin muodostaa kulutuspinnan urien rajoittama pala, joka on renkaan säteen suunnassa ulospäin laajeneva kartio, tai muuten muotoiltu niin, että palan joka reuna antaa periksi, eli

; ' IN » tilli |.l i M

3 96934 joustaa helpommin kuin keskusta, tienpinnan painetta vastaan. Siitä seuraa, että palojen keskelle muodostuu suurempi ja kuluttavampi tienpinnan paine kuin reuna-alueelle, ja pala kuluu siten keskeltä edellä reuna-alueita. Tunnusomaista kulutuspin-nan imukupeille on, että imukupin reunan muodostaa kulutuspinta, joka on joustavampaa tai kulumottomampaa kumimaista ainetta kuin imukupin sisus. Tunnusomaista kulutuspinnan imukupeille on, että kulutuspinnan urien rajoittamiin paloihin upotetaan putkimaisia holkkeja, tai päällystetään palat holkeilla, jotka muodostavat imukupin reunan ja ovat joustavampaa tai kulumottomampaa kumimaista ainetta kuin kulutuspinta. Tunnusomaista kulutuspinnan imukupeille on, että palan, josta imukuppi muodostuu, muodostaa useampi pala eli lamelli, jossa imukupin reuna muodostuu osapalojen uloimmista reunoista. Tämän palaryhmän palat ovat sijoitettu oleellisen lähelle toisiaan. Tunnusomaista kulutuspinnan imukupeille on, että pala joka on muodostettu osapaloista eli lamelleista, voi myös olla keksinnön mukaisia itsenäisiä imukuppeja patenttivaatimuksen 2 mukaisesti siten, että lamellit ovat sisäkkäin olevia kartiomaisia eri muotoisia holkkeja tai eri lamellit yhdessä muodostavat sisäkkäin tai vierekkäin imukuppeja. Tunnusomaista kulutuspinnan imukupeille on, palan joka on muodostettu holkkimaisista osapaloista, holkit eli osapalat voivat olla myös suoria, jolloin varsinaisen palan reunat antavat helpommin periksi osapalan eli hoikin halkaisua pitkin ja näin imukupin reuna kuluu entistä hitaammin ja suorat osapalat eli holkit kuluvat nopeammin, koska ne ovat tukevammin tienpinnan pai-. netta vastaan kuin palan reunimmainen ulkoreunalta vino holkki. Täsmällisemmin * esitettynä keksinnön mukaiselle kulkuvälineen renkaalle on pääasiallisesti tunnuso maista se, mitä on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa 1 - 10, ja erityisesti itsenäisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Varustamalla esimerkiksi tavan-omainen rengas keksinnön mukaisella kulutuspinnalla, saavutetaan oleellinen parannus renkaan ja tienpinnan välisen pidon suhteen mm. olosuhteissa, joissa ns. vesiliir-toriski on suuri. Lisäksi renkaan kulutuskestävyys paranee, millä on vaikutus renkaan taloudellisuuteen ja lisäksi turvallisuuteen, sillä tilanne, jolloin rengas on "ylikulunut" toistuu harvemmin pidemmästä kestoajasta johtuen. Talvikäyttöä ajatellen, keksinnön tärkeimpiä etuja ovat esim., että renkaassa ei tarvita metallinastoja. Imukupin terävä 4 96934 reuna kaavaa luistossa veden, ja haukkaa lumen, loskalumen, hiekan, saven ja liejun muodostamaan tienpintaan, ja nain saavuttaa parhaan mahdollisen liukua estävän pidon joka suunnassa.

Keksintöä ja sen muita kohteita ja etuja kuvataan seuraavassa esimerkinomaisesti viittaamalla samalla oheiseen piirustukseen, jossa vastaavat viitenumerot eri kuvioissa viittaavat vastaaviin piirteisiin. Tässä kohden tulee ymmärtää, että seuraavan esimerkinomaisen esityksen tarkoitus ei ole rajoittaa keksintöä tässä yhteydessä esitettyihin tiettyihin muotoihin, vaan päinvastoin keksinnön on tarkoitettu kattavan kaikki muunnokset, vastaavuudet ja vaihtoehdot, jotka sisältyvät keksinnön henkeen ja piiriin, kuten oheisissa patenttivaatimuksissa on määritetty.

Kuvio 1 esittää kulkuvälineen rengasta kokonaisena sivulta katsottuna.

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen renkaan kulutuspinnan poikkileikkausta.

Kuvio 3 esittää keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisen kulutuspinnan poikkileikkausta.

Kuvio 4 esittää keksinnön vielä erään toisen suoritusmuodon kulutuspinnan poikkileikkausta.

• ·

Kuvio 5 esittää keksinnön mukaisen kulutuspinnan poikkileikkausta, joka on kuviossa 2 esitetyn suoritusmuodon muunnos.

Kuvio ό esittää kuviossa 5 esitettyä renkaan kulutuspintaa päältä katsottuna.

Kuviossa 1 esitetään kulkuvälineen rengas 1 kokonaisena sivulta katsottuna. Renkaan 1 kehäpinnalle on aikaansaatu sopiva kulutuspinta 2.

Kuvio 2 esittää renkaan kulutuspinnasta 2 poikkileikkausta, jossa on esitetty patenttivaatimuksen 2 mukaista imukuppia yksinkertaisimmassa muodossaan. Imukupin 3 5 96934 muodostaa kulutuspinnan 2 urien 6 rajoittama pala 7, joka on renkaan 1 sateen suunnassa ulospäin laajeneva kartio, tai muuten muotoiltu niin, että palan 7 joka reuna antaa periksi, eli joustaa helpommin kuin keskusta tienpinnan painetta vastaan. Palan 7 kartion jyrkkyydellä ja/tai muodolla saadaan imukupille 3 oikea syvyys ja muoto. Mitä isompi kartiokkuus, sitä syvempi imukuppi 3. Palan 7 ollessa poikkileikkaukseltaan kartio-osalta kaareva tai ellipsin osa, saavutetaan parhaiten imukupin 3 muodon pysyminen renkaan 1 kuluessa loppuun asti.

Kuvio 3 esittää renkaan 1 kulutuspinnasta 2 poikkileikkausta, jossa kulutuspinnan 2 palan 7 keskelle on asennettu kuluvampaa kumimaista ainetta oleva pala 9 kuin kulutuspinta 2. Kun imukupin keskellä oleva pala 9 on kuluvampaa ainetta, saadaan sillä helpommin ja hallitummin imukupille 3 syvyyttä ja muotoa. Pala 9 voi olla myös jäykempää kuin kulutuspinta 2, jolla voidaan tukevoittaa palaa 7 ja muuttaa renkaan 1 ajo-omianisuuksia. Jäykempi imukupin 3 sisus 9 parantaa myös imukupin 3 reunan terävänä pysymistä. Imukupin 3 sisus 9 voidaan asentaa valmiina palana renkaan 1 kulutuspinnan 2 vulkanointivaiheessa tai päinvastaisesta kulutuspinta 2 vulkanoidaan valmiiksi ja palalle 9 on jätetty kolo, joka täytetään kumimaisella aineella ja vulkanoidaan kiinni kulutuspintaan 2. Myös palat 9 voidaan tehdä yhtäaikaa kulutuspinnan 2 vulkanoinnin kanssa esim. muotin läpi punottamalla. Kemikaaleja ja lämpöä voidaan käyttää hyväksi paloja 9 muodostettaessa.

« ·

Kuvio 4 esittää renkaan kulutuspinnasta 2 poikkileikkausta, jossa kulutuspinnan 2 urien 6 rajoittamiin paloihin 7 on upotettu putkimaisia holkkeja 8, tai palat 7 on päällystetty holkeilla 10, jotka muodostavat imukupin 3 reunan ja ovat joustavampaa tai kulumattomampaa kumimaista ainetta kuin kulutuspinta 2. Holkit 8 ja 10 voidaan asentaa samalla tavalla kuin kuvion 3 palat 9. Holkit 8 ja 10 sekä palat 9 voidaan kiinnittää tiukkoihin koloihin tai ohjauksiin kitkan avulla ja/tai pinnat on lisäksi varustettu koloilla ja kynsillä. Holkit voivat olla poikkileikkaukseltaan eri muotoisia ja useampi reikäisiä eli kennomaisia.

Kuvio 5 esittää renkaan kulutuspinnasta 2 poikkileikkausta, jossa kulutuspinnan 2 urien 6 rajoittamat palat 7, josta imukuppi 3 muodostuu, on muodostettu useam- 6 96934 masta palasta eli lamellista 11. Tässä imukuppi muodostuu palojen eli lamellien 11 uloimmista reunoista. Tämän palaryhmän palat 11 ovat sijoitettu oleellisen lähelle toisiaan. Paloja 11 erottaa toisistaan halkaisu tai rako 4 ja 5. Nämä palaryhmän paloja 11 erottavat raot voivat olla kohtisuorassa tai vinossa renkaan kulutuspintaa vasten. Samoin nämä palaryhmän paloja 11 erottavat raot 4 ja 5 voivat olla eri syvyisiä ja eri muotoisia, kuten kuviossa 2 on esitetty imukupin ulkokehästä eli ura-muodosta 6.

Kuvio 6 esittää renkaan kulutuspintaa 2 päältä katsottuna, jossa urien 6 rajoittama pala 7 on muodostettu osapaloista 11 tai 12. Osapalat 11 erottaa halkaisu tai rako 4, joka voi olla kuviossa piirretyn muotoinen tai minkä muotoinen tahansa. Näitä osapaloja 11 voi olla tarvittava määrä, eri kokoisia ja muotoisia, jotka voivat olla ryhmitelty erilaisiksi kuvioiksi. Nämä osapalojen halkaisut 4 eivät välttämättä tarvitse rajoittua palan 7 ulkoreunaan, vaan ne voivat olla pelkkiä halkaisuja palan 7 sisällä, tai erillisiä osapaloja 11 palan 7 sisällä. Osapaloista voidaan muodostaa palojen 12 mukaisia eri muotoisia renkaita ja silloin kun halkaisut 5 ovat vinossa eli renkaan 1 säteen suunnassa ulospäin laajenevia kartioita, muodostuu näistä, palassa 7 sisäkkäin olevia erillisiä imukuppeja. Näitä sisäkkäin olevia imukuppiryhmiä 12 voi olla samassa palassa 7 yksi tai useampia vierekkäin eri tavoin ryhmiteltyinä.

Imukupit 3 voidaan muodostaa muullakin tavalla mitä edellä on esitetty, patenttivaa-* timusten edellyttämässä laajuudessa. Keksinnön mukaista rengasta voidaan käyttää sekä kesä· että talvirenkaana. Talvirenkaana saavutetaan lumisella, sohjoisella ja jäisellä tienpinnalla hyvä pito. Kesärenkaana paras etu saavutetaan vesiliirtoa ehkäistäessä, sekä pehmoisissa tie- ja maasto-olosuhteissa. Imukuppien lisäksi eräissä tapauksissa talviolosuhteissa, saattaa olla edullista sovittaa keksinnön mukaiseen renkaaseen myös sopivia lisäliukuesteitä, jolloin ääriolosuhteissa saavutetaan hyvä pito. Imukuppien lisäksi renkaan kulutuspinnassa voidaan käyttää perinteistä kulutus-pintaa ja palakuviointia. Imukuppien muoto kulutuspinnan tasossa, niinkuin palaku-viointienkin muodot voivat olla minkälaisia tahansa, esim. renkaan koko kehän mittaisia, käyttötarkoituksesta riippuen. Palat, joista imukupit muodostuvat, voidaan tukea ja kiinnittää toisiinsa millä tavalla tahansa, sekä palan muodostava ura 6 voi 7 96934 osittain olla perinteinen, jolloin täydellistä imukuppia ei muodostu, niinkuin ei siilonkaan kun pala on kehän mittainen yhtenäinen rengas. Useinmiten, kun keksinnön-mukainen pala rajoittuu kulutuspinnan reunaan, on se perinteisesti muotoiltu reunan puolelta. Keksintöä voidaan soveltaa muillakin tekniikan alueilla missä tarvitaan liukasta ja/tai pehmeää pintaa vasten hyvää pitoa patenttivaatimusten edellyttämässä laajuudessa. Eräs tekniikan ala on erilaiset hihnat, esim. moottorikelkkojen ja vastaavien kulkuvälineiden vetohihnat.

Claims (10)

96934

1. Kulkuvälineissä käytetty pyörän renkaan (1) kulutuspinta (2), jossa on lukuisia imukuppeja (3), tunnettu siitä, että imukupit (3) syvenevät samassa suhteessa renkaan (1) kulumisen kanssa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen renkaan (1) kulutuspinta (2) on tunnettu siitä, että imukupin (3) muodostaa kulutuspinnan (2) urien (6) rajoittama pala (7), joka on renkaan (1) säteen suunnassa ulospäin laajeneva kartio, tai muuten muotoiltu niin, että palan (7) joka reuna antaa periksi eli joustaa helpommin kuin keskusta tienpinnan painetta vastaan.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen renkaan (1) kulutuspinta (2) on tunnettu siitä, että imukupin (3) reunan muodostaa kulutuspinta (2), joka on joustavampaa ja/tai kulumattomampaa kumimaista ainetta kuin imukupin (3) sisus (9).

4. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen renkaan (1) kulutuspinta (2) on tunnettu siitä, että kulutuspinnan (2) urien (6) rajoittamiin paloihin (7) on upotettu putkimaisia holkkeja (8), tai palat (7) on päällystetty holkeilla (10), jotka muodostavat imukupin (3) reunan ja ovat joustavampaa ja/tai kulumattomampaa kumimaista ainetta kuin kulutuspinta (2).

5. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen renkaan (1) kulutuspinta (2) on tunnettu siitä, että imukuppi (3) muodostuu useammasta palasta eli lamellista (11), jossa imukupin (3) reuna muodostuu osapalojen (11) uloimmista reunoista.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen renkaan (1) kulutuspinta (2) on tunnettu siitä, että palat (7) on muodostettu osapaloista eli lamelleista (12) siten, että osapalat (12) ovat renkaan (1) säteen suunnassa ulospäin laajenevia, sisäkkäin sovitettuja kartio-maisia holkkeja, jokaisen osapalan (12) muodostaessa itsenäisen imukupin (3).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukaisen renkaan (1) kulutuspinta (2) on tunnettu siitä, •I IH i liiti l i t tt : 96934 että osapalat (12) ovat putkimaisia, muodoiltaan vaihtelevia kartiomaisia holkkeja.

8. Patenttivaatimuksien ό ja 7 mukaisen renkaan kulutuspinta (2) on tunnettu siitä, että osapalat (12) voidaan halkaista tarvittavan pituisiksi paloiksi.

9. Patenttivaatimuksien 6, 7 ja 8 mukaisen renkaan kulutuspinta (2) on tunnettu siitä, että palassa (7) on useampia osapalaryhmiä (12) eri tavoin ryhmiteltyinä ja muotoiltuna.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen renkaan (1) kulutuspinta (2) on tunnettu siitä, että imukuppeja on sovitettu ainoastaan osalle renkaan leveydestä renkaan kehän ympäri ulottuvina erilaisina kuviomuodostelmina tai juovina. •« 96934