FI123766B - Muotoilu autonrenkaan kulutuskerroksessa - Google Patents

Description

Muotoilu autonrenkaan kulutuskerroksessa - Utformning I slitskikt av bildäck 5 Keksintö koskee muotoilu autonrenkaan kulutuskerroksessa, joka käsittää poikit-taisurien ja/tai kehäurien toisistaan erottamia koho-osia ja vähintään osassa näitä koho-osia renkaan kehäsuuntaa vastaan poikittaisia ensimmäisiä hienorakoja, joilla kullakin on ensimmäistä syvyyttä, ensimmäinen pituus ja yhtenäinen ensimmäinen paksuus ja jotka ulottuvat kulutuskerroksen ulkopinnasta kulutuskerroksen sisään 10 kahden toisiaan vastapäätä olevan ensimmäisen seinämän välissä, joilla seinämillä on tasosta poikkeavat yhdenmukaisesti kolmiulotteiset pinnanmuodot siten, että ensimmäisten hienorakojen syvyyssuuntaiset leikkaukset käsittävät taiteaaltomuo-don.

15 Ajoneuvon renkaalta vaaditaan hyvää pitoa kaikissa olosuhteissa. Pitoa tarvitaan sekä ajosuunnassa että poikittaissuunnassa - jarrutus/kiihdytys ja kaarreajo. Yhtenä keinona parantaa renkaan pitoa etenkin lumisissa ja jäisissä olosuhteissa on renkaan kulutuspinnan kuviopalojen lamellointi eli hienoraot kuviopaloissa. Hieno-raot "avaavat" kuviopalan kun siihen kohdistuu riittävän suuri renkaan kehän suun-20 täinen voima esimerkiksi kiihdytyksen tai jarrutuksen yhteydessä. Avautunut kuvio-pala parantaa renkaan pito-ominaisuuksia huomattavasti verrattuna avautumattomaan kuviopalaan. Hienorakojen vaikeutena on kuitenkin, että liian syvänä ne pehmentävät rengasta tarpeettomasti, jolloin rengas on ajossa "vetelä", ja liian matalana ne taas johtavat siihen etteivät kuviopalat avaudu riittävän ajoissa tai ollenkaan 25 ja haluttu pito-ominaisuuksien parannus jää saavuttamatta. Tyypillistä on myös se, että mikäli hienoraoilla varustettu rengas on talvirengas, on sen kulutuspinta valmistettu pehmeämmästä materiaalista kuin kesärengas, jolloin hienoraot kuluvat ^ kovin nopeasti ja saattavat hävitä kokonaan. Jääpito syntyy lamelloidussa renkaas- o sa siitä, että yksittäinen hienorakojen välinen kumilamelli vuoroin tarttuu jäähän, ^ 30 taipuu ja vapautuu, eli värähtelee ja hävittää energiaa lämmöksi hystereesisilmiön 9 kautta. Renkaan pehmeyteen/jäykkyyteen voidaan yrittää vaikutta muotoilemalla

CD

o hienoraot syvyyssuunnassa ei-suoraviivaisiksi, jolloin hienoraon vastakkaiset sivuni pinnat tukeutuvat toisiinsa jos kehäsuuntaiset voimat nousevat riittävän suuriksi, jolloin rengas toimii näissä tilanteissa tehokkaasti aivan kuten pienellä määrällä 9 35 hienorakoja varustettu rengas vaikka siinä onkin suuri määrä hienorakoja, samalla ^ kun mainittu suuri määrä hienorakoja takaa hyvän pidon kun kehäsuuntaiset voi- c3 mat ovat pieniä. Tällaisissa hienoraoissa taas on usein se ongelma, että hienoraon muodostavat metalliliuskat vulkanointimuotissa voivat vaikeuttaa vulkanoidun renkaan muotista poistoa ja voivat joskus jopa repiä ympäröivää kumimateriaalia.

40 ί 2

Patenttijulkaisussa FI 87327 (= EP O 282 765 B1) kuvataan kulutuspinta vyörunko-rakenteista autonrengasta varten, joka käsittää ainakin uloke-elementtejä tai lohkoja, jotka on erotettu toisistaan kehäurilla ja poikittaisurilla, jotka on varustettu leikkauksilla, joilla on tietty leveys, kulutuspinnan pinnan käsittäessä suoraviivaisia 5 profiileja, jotka muodostavat aksiaalisen suunnan kanssa absoluuttiselta arvoltaan korkeintaan 30° kulmat ja jotka ovat yhdensuuntaisia keskenään ja poikittaisurien profiilien kanssa, kahden vierekkäisen leikkauksen rajatessa tällöin kumikaistan, jonka aksiaalinen koko on ainakin 30 % uloke-elementin vastaavasta aksiaalisesta leveydestä. Jokainen uloke-elementti käsittää parillisen määrän leikkauksia, joilla 10 on samanlaiset syvyydet ja joissa on poikkileikkauksena koko syvyydellä taite- tai aaltoviivan muotoisia profiileja, joiden keskiakselit ovat kohtisuoria kulutuspinnan pintaan nähden ja muodostuvat segmenteistä, jotka muodostavat mainitun pinnan normaalin kanssa yli 0° ja enintään 40° kulmat, jolloin kunkin leikkauksen profiili muodostaa keskiakseliinsa nähden peilikuvan kehän suunnassa viereisen leikka-15 uksen symmetriaprofiilin suhteen. Edelleen kehäetäisyys, joka erottaa kahden vierekkäisen leikkauksen keskiakselit tai rajausurien seinämien keskiakselit lähimpänä olevien leikkausten keskiakseleista, on vakio, joka on ainakin 3,5 mm. Erityisesti julkaisun mukaan siis uloke-elementit eli kuviopalat sisältävät parillisen lukumäärän leikkauksia eli hienorakoja, joista aina viereiset ovat toistensa peilikuvia ja jotka 20 renkaan ulkopinnan suunnassa ovat suoraviivaisia ja yhdensuuntaisia, mutta renkaan ulkopintaa vastaan kohtisuorassa suunnassa ovat siksak-muotoisia koostuen suoraviivaisista osista joiden kulma renkaan säteeseen nähden on enintään 30°. Toisin sanoen hienorakojen muoto on syvyyssuunnassa vekitetty tai laskostettu ja renkaan pinnan suunnassa suora.

25

Patenttijulkaisussa EP 0 515 349 B1 kuvataan rengas, jossa on kulutuspinnan pinta, joka sisältää profiilielementtejä kuten kuviopaloja, kehäsuuntaisia uria tai vastaavia, jotka ovat varustettuja hienoilla laminaarileikkauksilla, joiden seinämillä on N- § tasosta poikkeava muoto ja kolmiulotteisesti muotoiltuja seinämäalueita, joista ai- ™ 30 nakin jotkut ovat yhteydessä toinen toisiinsa, mainittujen seinämäalueiden omates-

C\J

o sa ulkonevia tai taakse kaareutuvia reunoja tai otsapintoja. Kolmiulotteisesti muo- 0 toilluissa seinämäalueissa olevat reunat ovat kaarimaisesti kaarevia ja/tai muodos- 1 tavat verkoston ja/tai ovat toinen toisiinsa haaroitettuja. Tässäkin on siis esitetty kuviopaloissa olevia hienorakoja, joiden seinämät ovat kohokuvioidut siten, että o 35 pinta on joka yhdessä suunnassa tai molemmissa poikittaisissa suunnissa siksakit aaltomainen muodostaen syvennyksiä ja kohoumia pinnan keskimääräisen - ei o esitetyn - keskitason molemmille puolille. Julkaisun eräässä kuvatussa toteutus- muodossa aaltoilevan pinnan ja mainitun keskitason leikkauskuvio muodostaa ne-liökentän, joista joka toinen on ulospäin avoimessa tilassa - muodostaen syven-40 nyksen kantaosan - ja joka toinen on kumimateriaalin sisällä - muodostaen uiko- 3 neman kantaosan. Tämä toteutusmuoto siis vastaa julkaisun Fl 107598 B ainoan eron ollessa siinä, että Fl 107598 B:ssä viereiset neliöt ovat samankokoisia kun taas EP 0 515 349 B1:ssä viereiset neliöt - kyseisessä toteutusmuodossa todella neliöitä, koska kohokuvioinnissa särmät ovat teräviä suoria ja niiden rajaamat pin-5 nat tasoja - ovat erikokoisia. EP 0 515 349 B1:n eräiden kuvioiden mukaan neliö-kentässä kohoumien neliöt ovat joka puolelta syvennysten neliöiden ympäröimiä ja syvennysten neliöt on joka puolelta ulkonemien neliöiden ympäröimiä.

Patenttijulkaisu Fl 107598 B (= EP 0 768 958 B1) kuvaa autonrenkaan kulutuspin-10 nan, käsittäen leikkauksilla varustetut kohokuvioidut osat, jolloin ainakin jotkut kohokuvioidut osat on varustettu vähintään yhdellä leikkauksella, jonka seinät, jotka ovat vastakkain, kulloinkin muodostavat kohokuvioidun pinnan ulkonemien ja syvennysten avulla, jotka on muodostettu seinän keskitason molemmille puolille kahden seinän vastaavien molempien kohokuvioitujen pintojen ollessa identtisiä leik-15 kauksen muodostamiseksi, jolla on haluttu leveys. Jokainen ulkonema ja syvennys sisältää keskitasossa olevassa pinnassaan nelikulmion muotoisen kantaosan ja etäisyyden päässä mainitusta pinnasta olevan kärkiosan, jolloin yhden ulkoneman kantaosaa ympäröivät täysin syvennysten kantaosat, ja vastaavasti yhden syvennyksen kantaosaa, ympäröivät täydellisesti ulkonemien kantaosat. Edelleen leikka-20 us sisältää vastaavasti kulutuspinnassa ja koko kulutuspinnan suuntaisessa pinnassa sekä syvyyssuunnassa koko kulutuspinnan suhteen kohtisuorassa pinnassa ja kulutuspinnan olevan linjan keskimääräisessä suunnassa aallotetut linjat, joiden vastaavat amplitudit ovat keskenään yhtä suuria ja joiden vastaavat pituudet ovat keskenään yhtä suuria, jolloin jokainen ulkonema ja syvennys sisältää kantaosan 25 ja neljä kärkeä kohti kulkevaa kuperaa pintaa, jotka muuttuvat koveriksi kantaosaa kohti mentäessä. Erityisesti julkaisun mukaan siis kohokuvioidut osat, ilmeisesti kuviopalat, sisältävät leikkauksen tai leikkauksia eli hienorakoja, joiden seinämät ovat kohokuvioidut siten, että pinta on poikittaisissa suunnissa ainakin osittain kaa-§ revasti-aaltomainen muodostaen samankorkuisia syvennyksiä ja kohoumia pinnan ^ 30 keskimääräisen tason molemmille puolille ja tällöin erityisesti aaltoilevan pinnan ja 9 mainitun keskitason leikkauskuvio muodostaa neliökentän, joista joka toinen on o ulospäin avoimessa tilassa - muodostaen syvennyksen kantaosan ja joka toinen g on kumimateriaalin sisällä - muodostaen ulkoneman kantaosan. Neliökenttä muis- Q_ tuttaa siten shakkilautaa. Julkaisun neliöt todella ovat neliöitä, koska kohokuvioin-co o 35 nissa kaarevat särmät ovat teräviä. Vielä on huomioitava, että julkaisun mukaan ° nimenomaan ulkoneman kantaneliö on joka puolelta syvennysten kantaneliöiden o .

o ympäröimä ja vastaavasti syvennyksen kantaneliö on joka puolelta ulkonemien 05 kantaneliöiden ympäröimä. Patenttijulkaisussa Fl 107599 B (= EP 0 768 959 B1) kuvataan samantyyppinen hienorakojen pinnanmuoto kuin edellä, nyt hienorakojen 40 suunta on niiden syvyyden mitalla kiertyneenä renkaan säteen suuntaisen linjan ' i 4 ympäri. Ero tai kiertymäkulma βο, jonka absoluuttinen arvo on | ao - ai |, on nolla renkaan ulkopinnan ja pinnan välissä, joka on ulkopinnan suuntainen ja sijaitsee radiaalisen etäisyyden hi päässä tästä ulkopinnasta, ja on lisäksi suoraan verrannollinen radiaaliseen etäisyyteen pinnan, jossa mainittu ero mitataan ja pinnan vä-5 Iillä, joka on syvyydellä h-i.

Ajoneuvon renkaan pitokykyä eri tilanteissa saadaan parannettua ja samalla renkaan toiminta ja käyttäytyminen saadaan pidettyä hyvänä - muutoin vastaavaan muuhun renkaaseen verrattuna - keksinnön mukaisella autonrenkaan kulutusker-10 roksen muotoilulla, jolle on tunnusomaista se, mitä on määritelty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Tällä hetkellä uskotaan, että keksinnön mukainen ratkaisu parantaa ajoneuvon rengasta seuraavissa seikoissa: 15 - Kuivalla tienpinnalla ja pelkästään vedestä märällä tienpinnalla hienorakojen vas takkaiset seinämät lukittuvat toisiinsa, jolloin kuviopalan taipuminen vähenee ja renkaan tuottama kitka paranee. Toisin sanoen ratkaisu jäykistää kuviopaloja ja ripaa korkean kitkan alueella - kun kitkakerroin μ on välillä 0,4...1,1 - ja parantaa siis näissä olosuhteissa renkaan märkäjarrutus- ja kiihdytysominaisuuksia sekä 20 renkaan kaarreajo-ominaisuuksia.

- Ei huononna jää ja lumiominaisuuksia, koska toimii matalan kitkan alueella - kun kitkakerroin μ on välillä 0,05...0,4 - kuten tavallinen hienorako, jolloin yksittäisten hienorakojen väliset kumilamellit vuoroin tarttuvat jäähän tai lumeen, taipuvat ja vapautuvat värähdellen ja energiaa lämmöksi hystereesisilmiön kautta hävittäen 25 samalla kun suuri lukumäärä hienorakojen reunoja tarjoaa paljon tehokasta kontaktia alla olevaan lumeen ja jäähän.

- Mahdollistaa pehmeämmän kumisekoituksen käyttämisen kulutuskerroksessa, mikä edelleen parantaa jää- ja lumipitoa.

§ - On myös mahdollista, että ratkaisu saisi aikaan myös renkaan tasaisemman ku-

C\J

^ 30 lumisen tai korjaisi virhekulumista, mikä ainakin pidentäisi käyttöikää, o i o Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti oheisiin kuvioihin viittaamal- j£ la, joissa: Q_

CD

° 35 Fig. 1 esittää yleisesti erästä autonrenkaan kulukerroksen toteutusmuotoa, jossa ° on käytetty keksinnön mukaista muotoilua, renkaan ulkopuolelta kohtisuoraan kulu- o o tuskerroksen ulkopintaa vastaan katsottuna, vastaten kuvioiden 2...6B suuntaa I.

Fig. 2 ja 3 esittävät pitkittäisleikkauksia autonrenkaan kulutuskerroksesta pitkin ku-40 vion 1 tasoja II—II, joka kulkee renkaan kehäurassa sen suuntaisesti, ja III—III, jo- 5 ka kulkee pitkin kehäsuuntaista kuviopalajonoa. Nämä tasot II—II ja III—III ovat kohtisuorassa autonrenkaan pyörintäakselia vastaan. Kuvioissa 2 ja 3 autonrenkaan kulukerros, joka todellisuudessa on ympyrämäinen, on selvyyden vuoksi esitetty suoraksi oikaistuna, jolloin kulutuskerroksen ulkopinta näkyy tasona/suorana.

5

Fig. 4 esittää renkaan vulkanointimuottiin sijoitettavaa ensimmäistä metalliliuskaa, joka muodostaa renkaaseen keksinnön mukaisen ensimmäisen hienoraon, ak-sonometrisessä kuvannossa. Tämän metalliliuskan ylöspäin osoittava pinta siis muodostaa ensimmäisen hienoraon yhden ensimmäisen seinämän ja alaspäin 10 osoittava pinta muodostaa tämän hienoraon toisen ensimmäisen seinämän, mutta koska metalliliuska on oleellisesti tasapaksu ovat ensimmäisen hienoraon nämä molemmat vastakkaiset ensimmäiset seinämät samanmuotoiset, ja niitä molempia voidaan selostaa metalliliuskan yhden kuviossa näkyvän pinnanmuodon avulla.

15 Fig. 5 esittää renkaan vulkanointimuottiin sijoitettavaa toista metalliliuskaa, joka muodostaa renkaaseen keksinnön mukaisen toisen hienoraon, aksonometrisessä kuvannossa. Tämän metalliliuskan ylöspäin osoittava pinta siis muodostaa toisen hienoraon yhden ensimmäisen seinämän ja alaspäin osoittava pinta muodostaa tämän hienoraon toisen ensimmäisen seinämän, mutta koska metalliliuska on 20 oleellisesti tasapaksu ovat toisen hienoraon nämä molemmat vastakkaiset ensimmäiset seinämät samanmuotoiset.

Fig. 6A - 6B esittävät kahta erilaista keksinnön mukaisen hienoraon toteutusmuotoa pystyleikkauksina autonrenkaan kulutuskerroksesta samassa kuvannossa kuin 25 kuviossa 2, mutta suuremmassa mittakaavassa, kuvion 2 alueesta IV.

Fig. 7 esittää keksinnön mukaisia hienorakoja autonrenkaan kulutuskerroksen suuntaisena leikkauksena pitkin kuvioiden 2 ja 3 tasoa V-V ja kuviota 2 ja 3 suu-§ rammassa mittakaavassa.

CM

. 30

C\J

9 Autonrenkaassa on kumiseoksesta koostuva kulutuskerros 12 ("tread") ulkopintoi-

CD

o neen 19, joka kulutuskerros käsittää muotoilun ("configuration"), jossa on poikit-

Er taisurien 10 ("transversal groove") ja/tai kehäurien 11 ("peripheral groove") toisis- taan erottamia koho-osia 3, 4 sekä vähintään osassa näitä koho-osia renkaan ke-9 35 häsuuntaa vastaan poikittaisia ensimmäisiä hienorakoja 1. Autonrenkaalla ("tire") ja ^ siten myös kulutuskerroksella on tietenkin pyörintäakselilinja T - ja sitä vastaan ° kohtisuoran pyörintätason, jossa tasossa autonrenkaan vierintäsuunta RD esiintyy - kehäurien ollessa 11 ovat ainakin pääasiassa kohtisuorassa pyörintäakselilinjaa vastaan eli vierintäsuunnan RD suuntaisia ja poikittaisurien 10 muodostaessa nol-40 lasta oleellisesti eroavan kulman vierintäsuunnan RD suhteen. Urilla eli poikit- 6 taisurilla ja kehäurilla tarkoitetaan sellaisia uria, joiden paksuus SG kulutuskerroksen 12 ulkopinnan 19 suunnassa on niin suuri, etteivät urien vastakkaiset seinämät 21a ja 21b tule ajon aikana missään olosuhteissa nopeudenmuutosten ja/tai suunnanmuutosten vaikutuksesta kosketuksiin toistensa kanssa. Hienorakojen paksuus 5 $1, S2 taas on niin pieni, että hienorakojen vastakkaiset seinämät 5a ja 5b ja vas taavasti 15a, 15b tulevat ajon aikana nopeudenmuutosten ja/tai suunnanmuutosten vaikutuksesta - ainakin kun ollaan pitävällä tienpinnalla, jolloin kitkakerroin μ on yli noin 0,3 - kosketuksiin toistensa kanssa eli tukeutuvat toinen toisiinsa. Toisin sanoen kullakin ensimmäisellä hienoraolla 1 ("fine slit") on ensimmäistä syvyyttä H1, 10 ensimmäinen pituus L1 ja yhtenäinen ensimmäinen paksuus S1 ja hienoraot ulottuvat kulutuskerroksen ulkopinnasta 19 kulutuskerroksen sisään kahden toisiaan vastapäätä olevan ensimmäisen seinämän 5a, 5b välissä, joilla seinämillä on tasosta poikkeavat yhdenmukaisesti kolmiulotteiset pinnanmuodot siten, että ensimmäisten hienorakojen syvyyssuuntaiset leikkaukset käsittävät taiteaaltomuodon. 15 Edelleen kehäurilla 11 on pääsyvyys H4 kulutuskerroksen ulkopinnasta 19 mitattuna. Kulutuskerroksen 12 koho-osia voi olla kahta eri tyyppiä. Ensinnäkin koho-osat voivat käsittää kehäurien 11 toisistaan erottaman yhden kehäsuuntaisen rivan 3 ("rib"), kuten kuviossa 1, tai useampia ripoja. Toiseksi koho-osat voivat käsittää vähintään poikittaisurien 10 toisistaan erottamia kuviopaloja 4 ("block"), joita yleensä 20 useita tai suuri joukko, kuten kuviossa 1. Tarkemmin sanottuna ripa 3 on kahden kehäuran 11 välissä, joissa kummassakin kehäurassa on vähintään yksi katkeamaton pyörintätason ja vierintäsuunnan RD suuntainen linja, joka ulottuu uran sisällä renkaan koko kehän ympäri, eli kehäuraan menee vähintään yksi yhtäjaksoinen ympyräviiva, jolla ei ole pyörintäakselin T suuntaista ulottuvuutta. Siten kuvion 1 25 kulutuskerroksen 12 muotoilussa on vain yksi ripa kehäurien 11, tarkemmin sanottuna kahden kehäuran 11' ja 11" välissä. Rivan 3 sivuseinämät 22a, 23a sekä kehäurien sivuseinämät 22a, 22b ja 23a, 23b voivat olla kehäsuunnassa suoria tai esimerkiksi porrasmaisia tai aaltomaisia tms., jotka molemmat muodot näkyvät ku-§ viosta 1, kunhan edellä mainittu ehto tasossa olevan ympyräviivan mahtumisesta ^ 30 kehäuraan toteutuu. Näin ollen ura 10' ei ole kehäura, vaan poikittaisura 10, koska 9 siinä on kehäsuuntaisuuden katkaisevia poikittaisia osuuksia. Tässä tapauksessa o autonrenkaan kulutuskerros 12 siis käsittää sekä joukon kuviopaloja 4 että vähin- tään yhden rivan 3.

CL

CD

o 35 Ensimmäisten hienorakojen 1 ensimmäisillä seinämillä 5a ja 5b, jotka ovat oleelli- ° sesti vakion ensimmäisen paksuuden S1 - tietenkin tässä on rengasmuotissa ole- o o vien ja hienoraot muodostavien metalliliuskojen 30 ("sipe") valmistuksesta aiheutu via eroja - päässä toisistaan, on siis tasosta poikkeavat yhdenmukaisesti kolmiulotteiset pinnanmuodot. Tällöin ensimmäisten hienorakojen syvyyssuuntaiset leikka-40 ukset käsittävät taiteaaltomuodon, joka syvyyssuuntainen taiteaaltomuoto 13 kek- 7 sinnön mukaan on sama vekkimuoto ensimmäisten hienorakojen ensimmäisellä pituudella L1, mikä tarkoittaa sitä, että ainakin likimain sama vekkimäinen taiteaalto-muoto 13 esiintyy ensimmäisten hienorakojen 1 kaikissa leikkaustasoissa, jotka ovat kohtisuorassa kulutuskerroksen ulkopintaa 19 ja ensimmäisten hienorakojen 1 5 ensimmäistä pituutta L1 vastaan, kuten kuvioissa 6A ja 6B on näytetty. Tämä sy-vyyssuuntainen taiteaaltomuoto omaa ensimmäisen amplitudin A1. Ensimmäinen amplitudi A1 on joko vakio, kuten kuviossa 6A, tai ensimmäinen amplitudi A1 pienenee kulutuskerroksen ulkopinnasta 19 kulutuskerroksen sisään kohti ensimmäisten hienorakojen pohjaa 16, kuten kuviossa 6B. Ensimmäisten hienorakojen 1 pi-10 tuussuuntaiset leikkaukset käsittävät vekitetyn taiteaaltomuodon 14 ensimmäisten hienorakojen 1 ensimmäisellä syvyydellä H1 ja tämä pituussuuntaisen taiteaaltomuodon omatessa toisen amplitudin A2. Tämä tarkoittaa sitä, että ainakin likimain sama vekitetty taiteaaltomuoto 14 esiintyy ensimmäisten hienorakojen 1 kaikissa leikkaustasoissa, jotka ovat niiden ensimmäisen pituuden L1 ja kulutuskerroksen 15 ulkopinnan 19 suuntaisia, kuten kuviossa 7 on näytetty. Ensimmäisillä hienoraoilla 1 on näin ollen kulutuskerroksen ulkopinnassa 19 aina jokin taiteaaltomuoto renkaan kulumisasteesta riippumatta. Edellä kuvattu ensimmäisen hienoraon 1 sy-vyyssuuntainen taiteaaltomuoto 13 ja pituussuuntainen taiteaaltomuoto 14 saavat yhdistelmänä aikaan kolmiulotteisen pinnanmuodon näiden hienorakojen ensim-20 mäisille seinämille 5a ja 5b, joka muoto ehkä parhaiten hahmottuu kuviosta 4. Yhdistelmä muodostaa tällöin ensimmäisille hienoraoille 1 summa-amplitudin A1+A2. Tämä toinen amplitudi A2 on tyypillisesti vakio hienoraon ensimmäisen pituuden L1 sillä osuudella, jolla pituussuuntaista taiteaaltomuotoa 14 esiintyy, eli suorien pää-tyosuuksien 24 välissä. Tyypillisesti syvyyssuuntaisen taiteaaltomuodon 13 en-25 simmäinen amplitudi A1 ja pituussuuntaisen taiteaaltomuodon toinen amplitudi A2 eroavat toisistaan enintään 50% tai enintään 30%. Visuaalisesti tai graafisesti ajateltuna syvyyssuuntaisella taiteaaltomuodolla 13 on ΛΛΛ- muoto tai sen osa, kuten ^ esimerkiksi AAi -muoto tai sen osa.

o o

C\J

^ 30 Edelleen keksinnön mukaan ensimmäisten hienorakojen 1 syvyyssuuntaisessa tai- ° teaaltomuodossa 13 on enintään kaksi ensimmäistä harjannetta 6a ja enintään

CD

o kaksi vastakkaissuuntaista toista harjannetta 6b, kuten kuvioista 4 ja 6A, 6B näkyy, ir Vastaavasti ensimmäisten hienorakojen 1 pituussuuntaisessa taiteaaltomuodossa 14 on vähintään neljä kolmatta harjannetta 7a ja neljä vastakkaissuuntaista neljättä ° 35 harjannetta 7b, kuten kuviosta 7 näkyy. Ensimmäisten hienorakojen 1 päät keskel- ^ lä sijaitsevan pituussuuntaisen taiteaaltomuodon 14 jatkeina usein sisältävät suorat ° päätyosuudet 24, joiden syvyys Hp on samalla pienempi kuin ensimmäisten hieno- rakojen maksimisyvyys eli syvyys H1. Syvyyssuuntaisen taiteaaltomuodon 13 ensimmäiset harjanteet 6a ja toiset harjanteet 6b ovat keskenään yhdensuuntaiset 40 sekä yhdensuuntaisia renkaan pyörintäakselilinjan T kanssa. Vastaavasti pituus- 8 suuntaisen taiteaaltomuodon 14 kolmannet harjanteet 7a ja neljännet harjanteet 7b ovat keskenään yhdensuuntaisia ja kohtisuorassa pyörintäakselilinjaa T vastaan, jolloin ne ovat renkaan säteen suuntaisia. Edelleen edellä mainituilla harjanteilla 6a, 6b, 7a, 7b on pyöristyssäteet R, joka on välillä 10% - 43% tai välillä 15% -5 35% ensimmäisten tai kolmansien harjanteiden 6a, 7a ja toisten tai neljänsien har janteiden 6b, 7b välimatkasta P1 tai P2.

Vielä keksinnön mukaan ensimmäisissä hienoraoissa 1 on risteävien harjanteiden välisissä tahkoissa 9 tasomaisia alueita B, kuten kuviosta 4 on nähtävissä. Tämä 10 on ymmärrettävää ensin siitä, että syvyyssuuntainen taiteaaltomuoto 13 sisältää toisiinsa nähden ensimmäisessä kulmassa K1 olevia suoria osuuksia 26 eli siksak-muodon, joita pyöristyssäteen R omaavat ensimmäiset harjanteet 6a, 6b eli pyöristykset yhdistävät. Tämä on ymmärrettävää toiseksi siitä, että pituussuuntainen taiteaaltomuoto 14 sisältää toisiinsa nähden toisessa kulmassa K2 olevia suoria 15 osuuksia 27 eli siksak-muodon, joita pyöristyssäteen R omaavat toiset harjanteet 7a, 7b eli pyöristykset yhdistävät. Syvyyssuuntaisessa taiteaaltomuodossa 13 ensimmäisten harjanteiden 6a ja toisten harjanteiden 6b välisten tahkojen välinen ensimmäinen kulma K1 on välillä 95° - 150° tai välillä 105° - 140°. Pituussuuntaisessa taiteaaltomuodossa 14 kolmansien harjanteiden 7a ja neljänsien harjanteiden 20 7b välisten tahkojen välinen toinen kulma K2 on välillä 80° - 170° tai välillä 100° -145°. Ensimmäisen kulman K1 arvo voi olla vakio kulutuskerroksen ulkopinnan 19 ja ensimmäisten hienorakojen pohjan 16 välissä, tai vaihtoehtoisesti ensimmäisen kulman K1 arvo voi suureta kulutuskerroksen ulkopinnasta 19 kulutuskerroksen 12 sisään, kohti ensimmäisten hienorakojen pohjaa 16.

25

Keksinnön yhden edullisen toteutusmuodon mukaan kuvatunlaisia ensimmäisiä hienorakoja 1 on ainoastaan renkaan kehäsuuntaisessa rivassa 3. Ensimmäiset hienoraot 1 ovat poikkisuuntaisia eli niiden ensimmäinen pituus L1 on poikittainen § renkaan vierintäsuuntaan RD nähden, edullisesti ensimmäisten hienorakojen 1 en- ^ 30 simmäisen pituuden L1 ja vierintäsuunnan RD välinen kohtauskulma K3 on pie- 9 nempi kuin 60° ja tyypillisesti tämä kohtauskulma K3 on pienempi kuin 30°. En- o simmäisten hienorakojen 1 tehokkuuden edelleen parantamiseksi kehäsuuntainen g ripa 3, jossa kyseisiä ensimmäisiä hienorakoja 1 on, lisäksi käsittää lisäpoikit- taisuria 18, joilla on piensyvyys H3, joka on pienempi kuin kehäurien 11 aikaisem-

(O

o 35 min selostettu pääsyvyys H4. Edullisesti lisäpoikittaisurien 18 piensyvyys H3 on | enintään 90% kehäurien 11 pääsyvyydestä H4 ja tyypillisesti 70% - 80% pääsy- ° vyydestä H4. Näin rivassa 3 lisäpoikittaisurien 18 toisistaan erottamat palat pääse vät joustamaan sopivassa määrin siten, että ensimmäiset hienoraot 1 toimivat erityisen tehokkaasti tarkoitetulla tavalla. Keksinnön toisen toteutusmuodon mukaan 40 kuvatunlaisia ensimmäisiä hienorakoja 1 on sekä edellä mainitussa vähintään yh- 9 dessä rivassa 3 että kuviopaloissa 4. Tässä tapauksessa ensimmäisiä hienorakoja 1 voi olla kaikissa kuviopaloissa tai vain osassa kuviopaloja. Jos kulutuskerroksessa on kuvioissa ei-esitetyt kaksi ripaa 3, on kolmantena toteutusmuotona se, että ensimmäisiä hienorakoja 1 on näissä molemmissa rivoissa.

5

Ensimmäisissä hienoraoissa 1 yhtenäinen ensimmäinen paksuus S1 on enintään 80% syvyyssuuntaisen taiteaaltomuodon 13 ensimmäisestä amplitudista A1 tai enintään 50% tästä ensimmäisestä amplitudista A1. Edullisesti, vaikka ei välttämättä, on ensimmäisissä hienorakoissa 1 myös niiden ensimmäisen pituuden L1 sisäl-10 lä yksi tai useampi pohjakorotus 14, jonka keskikorkeus Q on välillä 30% - 70% ensimmäisten hienorakojen ensimmäisestä syvyydestä H1. Jos pohjakorotuksia on yksi, kuten kuviosta 4 näkyy, on pohjakorotuksen maksimipituus V välillä 15% -30% ensimmäisten hienorakojen ensimmäisestä pituudesta L1, mutta jos pohjakorotuksia on kaksi tai useampia on niiden maksimipituuksien V summa 15% - 30% 15 ensimmäisten hienorakojen ensimmäisestä pituudesta L1. On myös mahdollista muotoilla ensimmäiset hienoraot 1 siten, että niiden ensimmäinen syvyys H1 pienenee renkaan leveyden W keskialueelta renkaan olkapäitä C1, C2 kohti, tämä tietenkin silloin kun ripa 3 ei ole renkaan leveyden keskellä, vaan kulutuskerroksen muotoilu on epäsymmetrinen, kuten kuvion 1 mukainen kulutuskerros. Tällöin en-20 simmäiset hienoraot 1 näyttävät kiilamaisilta, kun niitä tarkastellaan ensimmäistä pituutta L1 ja ensimmäistä syvyyttä H1 vastaan kohtisuorassa suunnassa.

Keksinnön neljännen toteutusmuodon mukaan vähintään osassa kuviopaloja 4 on toisia hienorakoja 2, joilla kullakin on toista syvyyttä H2, toinen pituus L2 ja yhte-25 nainen toinen paksuus S2 ja jotka ulottuvat kulutuskerroksen ulkopinnasta 19 kulutuskerroksen 12 sisään kahden toisiaan vastapäätä olevan toisen seinämän 15a, 15b välissä. Näillä toisilla seinämillä 15a, 15b on tasosta poikkeavat yhdenmukai-set pinnanmuodot, joiden pituussuuntaiset leikkaukset käsittävät siksak taiteaalto-§ muodon 17 toisten hienorakojen 2 toisella syvyydellä H2, kuten kuvioista 5 ja 7 on ™ 30 todettavissa. Toisten hienorakojen 2 poikkileikkausmuoto kulutuskerroksen 19 9 suuntaisissa tasoissa on siten samantyyppinen - vaikka ei useinkaan samanlainen, o vaan eri tavoin mitoitettu - kuin ensimmäisten hienorakojen 1 poikkileikkausmuoto g kulutuskerroksen 19 suuntaisissa tasoissa, kuten kuviosta 7 on ymmärrettävissä.

“ Toisilla hienorakoille on siten pituussuuntainen taiteaaltomuoto 20, joka sisältää o 35 toisiinsa nähden toisessa kulmassa K2 olevia suoria osuuksia 27 eli siksak-muo- ^ don, joita pyöristyssäteen R' omaavat toiset harjanteet 7a, 7b eli pyöristykset yh- o o distävät. Tässäkin tapauksessa toisen kulman K2 arvo on välillä 80° - 170° tai vä lillä 100° - 145°. Syvyyssuunnassa toiset hienoraot ovat oleellisesti suoria, kuten kuviosta 5 näkyy, joten niillä ei ole syvyyssuuntaista taiteaaltomuotoa. Nämä hieno-40 raot saadaan myös aikaan metalliliuskoilla 31 vulkanointimuotissa.

Claims (16)

10

1. Muotoilu autonrenkaan kulutuskerroksessa (12), jolla on pyörintäakselilinja (T) ja joka käsittää poikittaisurien (10) ja/tai kehäurien (11) toisistaan erottamia ko-5 ho-osia (3, 4) ja vähintään osassa näitä koho-osia renkaan kehäsuuntaa vastaan poikittaisia ensimmäisiä hienorakoja (1), joilla kullakin on ensimmäistä syvyyttä (H1), ensimmäinen pituus (L1) ja yhtenäinen ensimmäinen paksuus (S1) ja jotka ulottuvat kulutuskerroksen ulkopinnasta (19) kulutuskerroksen sisään kahden toisiaan vastapäätä olevan ensimmäisen seinämän (5a, 5b) välissä, joilla seinämillä on 10 tasosta poikkeavat yhdenmukaisesti kolmiulotteiset pinnanmuodot siten, että ensimmäisten hienorakojen syvyyssuuntaiset leikkaukset käsittävät taiteaaltomuodon, tunnettu siitä, että - ensimmäisen paksuuden (S1) päässä toisistaan olevien ensimmäisten seinämien (5a, 5b) muodostamien ensimmäisten hienorakojen (1) mainittu syvyyssuuntainen 15 taiteaaltomuoto (13) on sama vekkimuoto ensimmäisten hienorakojen ensimmäisellä pituudella (L1), tämän syvyyssuuntaisen taiteaaltomuodon omatessa ensimmäisen amplitudin (A1), ja ensimmäisten hienorakojen (1) pituussuuntaiset leikkaukset käsittävät vekitetyn taiteaaltomuodon (14) ensimmäisten hienorakojen (1) ensimmäisellä syvyydellä (H1), pituussuuntaisen taiteaaltomuodon omatessa toi-20 sen amplitudin (A2), jolloin syvyyssuuntaisen taiteaaltomuodon (13) ja pituussuuntaisen taiteaaltomuodon (14) yhdistelmä muodostaa ensimmäisille hienoraolle summa-amplitudin (A1+A2); että - syvyyssuuntaisessa taiteaaltomuodossa (13) on enintään kaksi ensimmäistä harjannetta (6a) ja enintään kaksi vastakkaissuuntaista toista harjannetta (6b), ja pi- 25 tuussuuntaisessa taiteaaltomuodossa (14) on vähintään neljä kolmatta harjannetta (7a) ja neljä vastakkaissuuntaista neljättä harjannetta (7b); ja että - mainituilla harjanteilla (6a, 6b, 7a, 7b) on pyöristyssäteet (R), ja ensimmäisissä hienoraoissa (1) on risteävien harjanteiden välisissä tahkoissa (9) tasomaisia aluei- § ta (B). CV , 30 C\1

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen muotoilu, tunnettu siitä, että syvyyssuuntai- o sessa taiteaaltomuodossa (13) ensimmäisten harjanteiden (6a) ja toisten harjantei- * den (6b) välisten tahkojen välinen ensimmäinen kulma (K1) on välillä 95° - 150° tai välillä 105°-140°. CO O 35 ^ 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen muotoilu, tunnettu siitä, että pituus- o suuntaisessa taiteaaltomuodossa (14) kolmansien harjanteiden (7a) ja neljänsien harjanteiden (7b) välisten tahkojen välinen toinen kulma (K2) on välillä 80° - 170° tai välillä 100° - 145°. 40 11

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 tai 3 mukainen muotoilu, tunnettu siitä, että sy-vyyssuuntaisen taiteaaltomuodon (13) ensimmäinen amplitudi (A1) ja pituussuuntaisen taiteaaltomuodon toinen amplitudi (A2) eroavat toisistaan enintään 50% tai enintään 30%. 5

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen muotoilu, tunnettu siitä, että mainittu toinen amplitudi (A2) on vakio; ja että mainittu ensimmäinen amplitudi (A1) on joko vakio tai pienenee kulutuskerroksen ulkopinnasta (19) kulutuskerroksen sisään kohti ensimmäisten hienorakojen pohjaa (16). 10

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen muotoilu, tunnettu siitä, että mainitun ensimmäisen kulman (K1) arvo suurenee kulutuskerroksen ulkopinnasta (19) kulutuskerroksen sisään kohti ensimmäisten hienorakojen pohjaa (16).

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen muotoilu, tunnettu siitä, että syvyyssuuntaisen taiteaaltomuodon (13) ensimmäiset harjanteet (6a) ja toiset harjanteet (6b) ovat keskenään yhdensuuntaiset sekä yhdensuuntaisia renkaan pyö-rintäakselilinjan (T) kanssa.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen muotoilu, tunnettu siitä, että pyöristyssäde (R) on välillä 10% - 43% tai välillä 15% - 35% ensimmäisten tai kolmansien harjanteiden (6a, 7a) ja toisten tai neljänsien harjanteiden (6b, 7b) välimatkasta (P1 tai P2).

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen muotoilu, tunnettu siitä, että vähintään osassa mainittuja poikittaisia ensimmäisiä hienorakoja (1) on lisäksi niiden ensimmäisen pituuden (L1) sisällä vähintään yksi pohjakorotus (17), jonka keskikorkeus (Q) on välillä 30% - 70% ensimmäisten hienorakojen ensimmäisestä sy- h·· g vyydestä (H1) ja maksimipituus (V) välillä 15% - 30% ensimmäisten hienorakojen ^ 30 ensimmäisestä pituudesta (L1). C\J O

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen muotoilu, tunnettu siitä, että x ensimmäisillä hienoraoilla (1) on kulutuskerroksen ulkopinnassa (19) aina jokin tai- teaaltomuoto renkaan kulumisasteesta riippumatta. CO o 35 ^ 11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen muotoilu, tunnettu siitä, että o ensimmäisten hienorakojen (1) mainittu yhtenäinen ensimmäinen paksuus (S1) on enintään 80% syvyyssuuntaisen taiteaaltomuodon (13) mainitusta ensimmäisestä amplitudista (A1) tai enintään 50% mainitusta ensimmäisestä amplitudista (A1). 40 12

12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen muotoilu, tunnettu siitä, että syvyyssuuntainen taiteaaltomuoto (13) on ΛΛΛ- muoto tai sen osa.

13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen muotoilu, tunnettu siitä, että 5 kulutuskerroksen (12) mainitut koho-osat käsittävät vähintään kehäurien (11) toisistaan erottaman yhden kehäsuuntaisen rivan (3); ja että mainittuja ensimmäisiä hie-norakoja (1) on ainoastaan tässä mainitussa rivassa.

13. Jonkin patenttivaatimuksista 1-12 mukainen muotoilu, tunnettu siitä, että ku-i 10 lutuskerroksen (12) mainitut koho-osat käsittävät poikittaisurien (10) ja kehäurien (11) toisistaan erottaman vähintään yhden kehäsuuntaisen rivan (3) sekä joukon kuviopaloja (4); ja että mainittuja ensimmäisiä hienorakoja (1) on sekä mainitussa vähintään yhdessä rivassa että mainituissa kuviopaloissa.

15. Jonkin patenttivaatimuksista 1-13 mukainen muotoilu, tunnettu siitä, että ku lutuskerroksen (12) mainitut koho-osat lisäksi käsittävät vähintään poikittaisurien (10) toisistaan erottamia kuviopaloja (4); ja että vähintään osassa näitä kuviopaloja (4) on toisia hienorakoja (2), joilla kullakin on toista syvyyttä (H2), toinen pituus (L2) ja yhtenäinen toinen paksuus (S2) ja jotka ulottuvat kulutuskerroksen ulkopinnasta 20 (19) kulutuskerroksen sisään kahden toisiaan vastapäätä olevan toisen seinämän (15a, 15b) välissä, joilla seinämillä on tasosta poikkeavat yhdenmukaiset pinnanmuodot, joiden pituussuuntaiset leikkaukset käsittävät siksak taiteaaltomuodon (20) toisten hienorakojen (2) toisella syvyydellä (H2).

16. Jonkin patenttivaatimuksista 13-15 mukainen muotoilu, tunnettu siitä, että mainituilla kehäurilla (11) on pääsyvyys (H4)) kulutuskerroksen ulkopinnasta (19); ja että mainittu vähintään yksi ripa (3) lisäksi käsittää lisäpoikittaisuria (18), joiden piensyvyys (H3) on pienempi kuin kehäurien mainittu pääsyvyys (H4). o o ™ 30 C\l O CO o X X Q- co o δ i^· o o CM 13