FI123774B - Poikittaisurien suunnat eri levyisissä renkaissa - Google Patents

Description

Poikittaisurien suunnat eri levyisissä renkaissa - Riktningar av tvärspären i däcken med olika bredd

Keksintö koskee ensinnäkin menetelmää ajoneuvon renkaan kulutuspinnassa olevi-5 en poikittaisurien ja renkaan pyörintätason välisten kulmien määrittämiseksi kulu-tuspinnan leveyden mitalla eri levyisiä renkaita varten, menetelmän käsittäessä vaiheina: määrätään kulutuspinnan leveys; järjestetään kulutuspintaan jatkuvasti tai murtoviivamaisesti kaareutuvia tai suoria poikittaisuria, jotka urat lähtevät kulutus-pinnan toiminnalliselta keskivyöhykkeeltä ja avautuvat renkaan olkapäävyöhyk-10 keellä, sekä muodostavat toiminnallisen keskivyöhykkeen sisällä olevaan ennalta määrättyyn pyörintätasoon nähden peilikuvamaisesti V-kulmat, ja joista urista pyörimissuunnassa kulloinkin kaksi peräkkäistä uraa rajaavat väliinsä yhden tai useamman kuviopalan. Toiseksi keksintö koskee rengasperhettä ajoneuvoja varten, johon rengasperheeseen kuuluu vähintään kaksi erilevyiset kulutuspinnat omaavaa rengas-15 ta, joiden kulutuspintojen kuvioinnit ovat yleisesti samaa tyyppiä sisältäen vähintään keskivyöhykkeeltä olkapäävyöhykkeelle ulottuvia, jatkuvasti tai murtoviivamaisesti kaareutuvia tai suoria poikittaisuria, joiden suunnat muodostavat pyörintätasoon nähden peilikuvamaisesti V-kulmia ja joista pyörimissuunnassa kulloinkin kaksi peräkkäistä uraa rajaavat väliinsä yhden tai useamman kuviopalan. Kolman-20 neksi keksintö koskee ajoneuvon renkaan kulutuspintaa, jossa jatkuvasti tai murtoviivamaisesti kaareutuvien tai suorien, yhtäjaksoisten poikittaisurien ja renkaan pyörintätason välillä on V-kulmat, joka rengas kuuluu rengasperheeseen, jossa kulutuspintojen kuvioinnit ovat yleisesti samaa tyyppiä sisältäen vähintään ennalta määrätyssä kohdassa sijaitsevalta keskivyöhykkeeltä olkapäävyöhykkeille ulottuvia 25 mainittuja jatkuvia poikittaisuria, joista pyörimissuunnassa kulloinkin kaksi peräk-ς käistä uraa rajaavat väliinsä yhden tai useamman kuviopalan.

C\1 o Edellä kuvatun tyyppisiä renkaan ("tire") kulutuspinnan kuviomalleja ("tread pat- £2 tern") on käytössä lukuisia erilaisia. Esimerkkeinä näistä voidaan mainita vaikkapa x patenttihakemus JP-9-132009, joka kohdistuu kulutuspinnan pitkittäisurien seinä- 30 mien erilaisiin kallistuskulmiin kulutuspinnan ulkopinnan suhteen eli pitkittäisurien g epäsymmetriseen poikkileikkausmuotoon, ja patenttijulkaisu US-5 386 862, joka oj kohdistuu kulutuspinnan tiekontaktipinta-alan ja kokonaispinta-alan suhteeseen,

O

^ urien epäsymmetriseen poikkileikkausmuotoon sekä trapetsoidin eli puolisuunnik- kaan muotoisiin tiekontaktialueisiin. Nämä julkaisut on mainittu vain kuvaamaan 35 tyypillisiä kulutuspinnan kuviomalleja, eikä julkaisuissa ole käsitelty millään tavoin eri kokoisia ajoneuvon renkaita. Perinteisesti ajoneuvon renkaan tietty suunniteltu 2 pintakuviomalli on muunnettu eri kokoisia ja/tai eri levyisiä renkaita varten skaa-laamalla se eri kokoiseksi eli suurentamalla ja/tai pienentämällä lineaarisesti jollakin mittakaavalla - aivan kuten suurentava ja pienentävä kopiokone tai valokuvauksessa käytetty suurennuskone tekee - haluttuun loppukokoon. Tällöin eri levyisissä 5 renkaissa ovat aina pintakuviomallien toisiaan vastaavissa kohdissa, kuten esimerkiksi renkaan olkapäiden vieressä tai kohdalla, urien suuntien ja renkaan pyörintäta-son väliset kulmat täsmälleen yhtä suuret. Tämä tilanne ei muutu miksikään vaikka skaalauksen vaikutusta urien ja/tai kuviopalojen leveyteen esimerkiksi renkaan ke-häsuunnassa kompensoitaisiinkin, vaikkapa siitä syystä, että uraleveys ja/tai kuvio-10 palojen leveys renkaan kehäsuunnassa halutaan pysyttää joko vakiona tai lähempänä toisiaan erikokoisissa renkaissa.

Keksinnön tavoitteena on saada aikaan menetelmä, jolla eri levyisten renkaiden ohjattavuus ja muu ajokäyttäytyminen eli ajotuntuma, jota kutsutaan myös käsitteellä "handling", samoin kuin vesiliirto-ominaisuudet - ts. vesiliirrolta estävät ominai-15 suudet - saadaan suunniteltua mahdollisimman samantyyppiseksi eri kokoisissa renkaissa eli riippumattomaksi renkaan kulutuspinnan leveydestä samalla kun näissä eri kokoisissa/levyisissä renkaissa pintakuviomallit ovat samaa tyyppiä ja silmämääräisesti arvioiden näyttävät joko yleisesti samanlaisilta tai ainakin lähes saman tapaisilta. Keksinnön tavoitteena on myös saada aikaan kulutuspinnan kuviomallien 20 eroavaisuudet vähintään kaksi eri levyistä rengasta käsittäviä rengasperheitä varten sekä tällaiseen rengasperheeseen kuuluvan yhden tai useamman renkaan kulutus-pinnan poikittaisurien periaatteelliset muodot siten, että eri levyisillä renkailla olisi suunniteltu saman tyyppinen ajotuntuma ja suunnitellut saman tyyppiset vesiliirto-ominaisuudet. Keksinnön toisena tavoitteena on saada aikaan ajoneuvon renkaiden 25 kulutuspinnan keskenään saman tyyppisiä kuviomalleja, joilla kapeisiin renkaisiin ^ saataisiin riittävän hyvä ajotuntuma ja leveisiin renkaisiin saataisiin riittävän hyvät o vesiliirrolta estävät ominaisuudet ja muut märkäpito-ominaisuudet. Keksinnön kol- 4 mantena tavoitteena on mahdollistaa saman tyyppisten kuviomallien järjestelmälli- o ^ nen muotoilu tällaisia vähintään eri levyisten renkaiden kulutuspintoja varten, cv | 30 Edellä kuvatut tavoitteet voidaan toteuttaa keksinnön mukaisella menetelmällä, jolle ____ on tunnusomaista se, mitä on määritelty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa, o ja keksinnön mukaisella rengasperheellä, jolle on tunnusomaista se, mitä on määri- o telty patenttivaatimuksen 9 tunnusmerkkiosassa, sekä keksinnön mukaisella renkaan o ^ kulutuspinnalla, jolle on tunnusomaista se, mitä on määritelty patenttivaatimuksen 35 16 tunnusmerkkiosassa.

3

Nyt on yllättäen huomattu, että vähintään eri levyisiin renkaisiin saadaan toisiaan vastaavat ajotuntumat ja vesiliirtoa vastustavat ominaisuudet muotoilemalla kulu-tuspintojen poikittaisurien määrittämät direktiopituudet kapeammissa kulutuspin-noissa ainakin joiltakin poikittaisurien pituuden osilta pienemmiksi kuin leveäm-5 missä kulutuspinnoissa ja leveämmissä kulutuspinnoissa ainakin joiltakin poikittaisurien pituuden osilta suuremmiksi kuin kapeammissa kulutuspinnoissa. Direk-tiopituus Ld on asiantuntijalle sinänsä tunnettu suure ja tarkoittaa sitä, kuinka paljon kulutuspinnan leveys suuntainen kuviopalojen 2a ja 2b jonon sijainti on teoreettisen olkapään kohdalla renkaan kehäsuunnassa siirtynyt suhteessa niiden alkupäähän 10 keskivyöhykkeellä Ac. Tämän lisäksi on yllättäen huomattu, että kulutuspinnan ku-viomallia ei tarvitse eri levyisiä kulutuspintoja varten muuttaa minkään muun piirteen osalta, kuin edellä mainitun direktiopituuden suhteen. Mikään ei tietysti estä kulutuspinnan kuviomallin muuntelua jonkin tai joidenkin muidenkin muotojen tai piirteiden suhteen, mutta mainitun direktiopituuden erilainen arvo eri levyisissä ku-15 lutuspinnoissa on kuitenkin tärkein kuviomalliin liittyvä vaikuttava tekijä. Tässä ei käsitellä lainkaan erilaisten kumilaatujen vaikutusta. Edelleen on yllättäen todettu, että keskimääräisille V-kulmille ja/tai V-kulmien paikallisille arvoille on olemassa optimiarvoja.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti oheisiin piirustuksiin viittaa-20 maila.

Fig. 1 - 3 esittävät yhden mahdollisen pintakuviomallin keksinnön mukaisia muunnoksia kapeaa kulutuspintaa varten, keskinkertaisen levyistä kulutuspintaa varten ja vastaavasti leveää kulutuspintaa varten, ajoneuvon renkaan kulutuspintaa vastaan kohtisuorassa, kuvioiden 9A ja 9B suunnassa I nähtynä ja näyttäen kahden poikit-25 taisuran väliinsä erottamien kuviopalojen muodostamaa pientä osuutta koko kulu-

CM

^ tuspinnasta. Näiden kuvioiden toteutusmuodoissa poikittaisurat ovat jatkuvasti kaa- ^ reutuvia. Kuvioissa 2 ja 3 on pisteitetyillä viivoilla toistettu kuvion 1 poikittaisurien 9 muoto, keksinnön mukaisen muunnoksen selventämiseksi. Kuviossa 3 muodostaa

CO

cm vasemmanpuoleinen lihavoiduilla katkoviivoilla merkitty kulutuspinnan leveys- c 30 osuus ja oikeanpuoleinen ehjillä viivoilla merkitty kulutuspinnan leveysosuus yh- dessä esimerkin epäsymmetrisestä kulutuspinnasta keksinnön mukaisia pintakuvio- o mallin muunnoksia varten.

o

(M

o S Fig. 4 - 6 esittävät toisen mahdollisen pintakuviomallin keksinnön mukaisia muun noksia kapeaa kulutuspintaa varten, keskinkertaisen levyistä kulutuspintaa varten ja 35 vastaavasti leveää kulutuspintaa varten, ajoneuvon renkaan kulutuspintaa vastaan kohtisuorassa, kuvioiden 9A ja 9B suunnassa I nähtynä ja näyttäen kahden poikit- 4 taisuran väliinsä erottamien kuviopalojen muodostamaa pientä osuutta koko kulu-tuspinnasta. Näiden kuvioiden toteutusmuodoissa poikittaisurat ovat suoria.

Fig. 7 ja 8 esittävät mahdollisia, kuvioissa 1-3 esitetyille vaihtoehtoisia pintaku-viomallin piirteitä, joihin keksinnön mukaisia muunnoksia voidaan soveltaa, samas-5 sa kuvannossa kuin kuvioissa 1-3, mutta vain renkaan kulutuspinnan vasemmalta ja oikealta puolelta, ja näyttäen kahden poikittaisuran väliinsä erottamien kuviopalojen muodostamaa pientä osuutta koko kulutuspinnasta. Kuviossa 7 on nähtävissä vain yksi kuviopala renkaan keskitason ja olkapään välillä, kun taas kuviossa 8 on nähtävissä murtoviivamaisesti kaareutuvat poikittaisurat.

10 Fig. 9A ja 9B esittävät teräväolkaista ja vastaavasti pyöreäolkaista ajoneuvon rengasta, renkaan vasemman puolen ja vastaavasti oikean puolen osalta, poikkileikkauksena renkaan pyörintäakselilinjan kautta kulkevaa, kuvioiden 7 sekä vastaavasti 1 ja 4 tasoa II—II pitkin. Piirteiltään yhdenmukaistettuina kuviot 9A ja 9B yhdessä kuvaavat rengasta yleisesti.

15 Fig. 10A ja 10B kuvaavat tekniikan tasoa ja esittävät kapeamman renkaan kulutus-pinnassa yhtä poikittaisurien erottamaa kuviopalaa ja vastaavasti leveämmän renkaan kulutuspinnassa yhtä poikittaisurien erottamaa kuviopalaa, samassa kuvannossa kuin keksinnön poikittaisurat ja kuviopalat kuvioissa 1-4.

Ajoneuvon renkaan 10 kulutuspinnassa 3 olevien poikittaisurien 1 suuntien ja ren-20 kaan pyörintätason T, joka on kohtisuorassa renkaan pyörintäakselilinjaa vastaan, välisillä kulmilla on ilman muuta jotkin arvot, jotka on määritelty kulutuspinnan suunnittelun aikana ja jotka useimmiten ovat kulutuspinnan leveyden mitalla muuttuvia - joskin voivat olla likimain vakioitakin - eri levyisissä Wr renkaissa, jossa cyj leveys Wr on renkaan sivujen välimatka renkaan ollessa kuormittamattomana. Näi- o 25 den kulmien määrittämisen yhteydessä määrätään samalla kulutuspinnan leveys Wt, 4 joka on renkaan olkapäiden S, S' tai teoreettisten olkapäiden S, S' välimatka pyörin-

O

^ tätasoa vastaan kohtisuorissa suunnissa, ja järjestetään hallussa olevan asiantunte muksen avulla kulutuspintaan 3 jatkuvasti tai murtoviivamaisesti kaareutuvia tai £ suoria yhtäjaksoisia poikittaisuria 1, jotka urat lähtevät kulutuspinnan toiminnalli- 30 seita keskivyöhykkeeltä Ac ja avautuvat renkaan olkapäävyöhykkeellä As. Rengas o voi olla ns. teräväolkainen rengas, jolloin kulutuspinnan ulkopinnan ja renkaan βίο vun 11 ulkopinnan kehäsuuntainen kohtauslinja muodostaa poikkileikkauksessa sel-

(N

vän kulman eli terävän olkapään S, kuten kuviossa 9A. Vaihtoehtoisesti rengas voi olla ns. pyöreäolkainen rengas, jolloin renkaan sivun 11 ulkopinta muuttuu kaare-35 vasti ja ilman selvää kulmaa kulutuspinnan ulkopinnaksi. Tässä tapauksessa kulu- 5 tuspinnan ulkopinnan jatke 20a ja renkaan sivun 11 ulkopinnan jatke 20b, kun jatkeilla on sama kaarevuus eli suuntakulman derivaatta kaarenpituuden suhteen, kulkevat tällöin ainakin pääosin renkaan ulkopinnan ulkopuolella ja jatkeiden 20a, 20b kehäsuuntainen leikkauslinja muodostaa poikkileikkauksessa teoreettisen olkapään 5 S, kuten kuviossa 9B. Terävä olkapää ja teoreettinen olkapää ovat keksinnön kannalta saman arvoisia, joten niistä käytetään viitenumeroa S tai S' ja yhtä nimikettä "teoreettinen olkapää", koska terävä olkapää on vain teoreettisen olkapään erikoistapaus eli terävä olkapää on teoreettisen olkapään määräämässä kohdassa. Kuviossa 3 tarkoittaa viitenumeroa S' myös sekä terävää olkapäätä ja teoreettista olkapäätä 10 aivan kuten edellä, poikkeavaa viitenumeroa käytetään vain osoittamaan epäsymmetrisen kulutuspinnan kapeamman osuuden olkapäätä, ts. S = S'. Olkapäävyöhyk-keellä As tarkoitetaan tässä olkapäistä tai teoreettisista olkapäistä renkaan sivuja 11 kohti ulottuvia kehäsuuntaisia vyöhykkeitä, jotka vielä sisältävät jonkin määrän kulutuspinnan kuviointia muistuttavaa tai vastaavaa pintakuviointia. Toiminnallisella 15 keskivyöhykkeellä Ac tarkoitetaan poikittaisurien 1 väliin, tarkemmin sanottuna poikittaisurien toisiaan kohti osoittavien sisäpäiden 11 väliin, jäävää kehäsuuntaista vyöhykettä. Toiminnallinen keskivyöhyke Ac voi olla kulutuspinnan leveyden Wt keskellä, kuten ehjillä viivoilla on kuvioissa 1-6 esitetty, tai poiketa kulutuspinnan leveyden keskikohdalta, kuten kuviossa 3 on esitetty - kulutuspinnan oikea puolis-20 ko ehjillä viivoilla ja vasen puolisko pisteviivoilla - jolloin kulutuspinnan kuviointi on niin sanotusti epäsymmetrinen. Toiminnallisen keskivyöhykkeen Ac sisällä on ennalta määrätty pyörintätaso T, joka yleensä on toiminnallisen keskivyöhykkeen keskellä, ts. poikittaisurien toisiaan kohti osoittavien sisäpäiden 11 keskivälillä, kuten kuvioissa 1-6 on näytetty. Toiminnallinen keskivyöhyke voi sisältää sinänsä 25 tunnetun kehäsuuntaisen rivan, jolloin ennalta määrätty pyörintätaso T on tyypillisesti tämän kehäsuuntaisen keskirivan keskellä, ja/tai yhden tai useampia kehä-^ suuntaisia uria tai poikittaisurien 1 toisistaan erottamat kuviopalat 2a, 2b voivat c3 ulottua sinänsä tunnetusti - suunnassa renkaan vastakkaisista olkapäistä toisiaan i § kohti - toisiinsa kiinni, jolloin ennalta määrätty pyörintätaso T on tyypillisesti näin i gj 30 syntyvän yhteisen alueen keskellä, tai se voi sisältää jonkin uuden muotoilun, joten i toiminnallisen keskivyöhykkeen muotoiluja ei näytetä eikä selosteta tarkemmin.

□_

Renkaan kulutuspinnan 3 leveys Wt voi olla kulloisestakin rengaskoosta ja rengas- o profiilista riippuen joko suurempi tai pienempi. Esimerkiksi kuvioiden 2 ja 3 sa- § moin kuin kuvioiden 5 ja 6 kulutuspinnat ovat leveämpiä Wt+ kuin kuvion 1 ja vas- c\] 35 taavasti kuvion 4 kulutuspinta. Vastaavasti, esimerkiksi kuvioiden 1 ja 2 samoin kuin kuvioiden 4 ja 5 kulutuspinnat ovat kapeampia Wt_ kuin kuvion 3 ja vastaavasti kuvion 6 kulutuspinta. Leveämpi Wt+ ja kapeampia Wt_ tarkoittavat siis suhteelli- 6 siä arvoja kulloiseenkin vertailukohteeseen verrattuna eivätkä mitään yksittäisiä arvoja. Siten esimerkiksi kuvion 1 kulutuspinta voi olla leveämpi Wt+ kuin jokin vielä kapeampi kulutuspinta ja kuvion 6 kulutuspinta voi olla kapeampia Wt_ kuin jokin vielä leveämpi kulutuspinta. Aivan samoin renkaiden suurempi tai pienempi leveys 5 on suhteellinen arvo.

Renkaiden tämän ennalta määrätyn pyörintätason T ja renkaan sivun välinen mitta on leveysosuus Ww, joka symmetristen kulutuspintojen kyseessä ollen on puolet renkaan leveydestä Wr, mutta joita epäsymmetristen kulutuspintojen kyseessä ollen on kaksi eri suuruista, joiden summa on yhtä suuri kuin renkaan leveys Wr. Kulu-10 tuspinnan ennalta määrätyn pyörintätason T ja teoreettisen olkapään S, S' välissä on profiiliosuus Wp, joka symmetristen kulutuspintojen kyseessä ollen on puolet kulu-tuspinnan leveydestä Wt, mutta joita epäsymmetristen kulutuspintojen kyseessä ollen on kaksi eri suuruista, joiden summa on yhtä suuri kuin kulutuspinnan leveys Wt. Poikittaisurat 1, jotka siis ovat poikittaisia renkaan pyörimisakselilinjaa vastaan 15 kohtisuoraa pyörintätasoa vastaan, muodostavat juuri tätä mainittua ja kuvatulla tavalla ennalta määrättyyn pyörintätasoon T nähden peilikuvamaisesti V-kulmat. Poi-kittaisurista renkaan pyörimissuunnassa D, ja tietenkin myös vastakkaisessa suunnassa, kulloinkin kaksi peräkkäistä uraa 1 rajaavat väliinsä yhden tai useamman ku-viopalan 2a, 2b. Poikittaisurat 1 ovat niin leveitä, etteivät peräkkäiset kuviopalat 2a 20 ja 2a, 2b ja 2b ajon aikana suunnanmuutosten ja nopeusmuutosten vaikutuksesta tukeudu toisiinsa. Edelleen poikittaisurat 1 ovat edullisesti yhtäjaksoisia eli ulottuvat katkeamattomina keskivyöhykkeeltä Ac olkapäävyöhykkeelle As, mikä ei estä sitä, etteikö poikittaisurissa 1 voisi olla niiden pituudella vähäisiä portaita tai mutkia. Esimerkiksi kuvioiden 1-6 ja 8 tapauksissa portaat/mutkat tarkoittaisivat esimerkik-25 si ulompien kuviopalojen 2a sijaintia kehäsuunnassa, ts. kuvioissa pystysuunnassa, ^ hieman eri kohdassa, jolloin kuviopalojen 2b kohdalta kuviopalojen 2a kohdalle o siirryttäessä poikittaisurissa on pieni mutka ilman, että poikittaisurien 1 esimerkiksi 4 vedelle tai sohjolle muodostama jatkuva virtausreitti ratkaisevasti häiriintyy. Portai- o ^ den tai mutkien suuruus on enintään poikittaisurien kehäsuuntaisen paikallisen le- ^ 30 veyden Lg mittainen, jolloin poikittaisurissa 1 ei ole oleellisia epäjatkuvuuskohtia.

E

CL

^ Keksinnön mukaan menetelmässä mitoittuu mainittujen V-kulmien keskiarvokulma o a leveämmissä Wt+ kulutuspinnoissa pienemmäksi kuin kapeammissa Wt_ kulutus- o pinnoissa ja/tai mitoitetaan mainittujen V-kulmien paikalliskulmat φ ja/tai β välillä o ^ Ws, joka ulottuu ennalta määrätystä, suhteellisesti vastaavasta leveyskohdasta Q, Q' 35 olkapäävyöhykkeellä sijaitsevaan teoreettiseen olkapäähän S, S' saakka, leveämmissä Wt+ kulutuspinnoissa pienemmäksi kuin kapeammissa Wt_ kulutuspin- 7 noissa. Ensin mainittu mitoitustapa kohdistuu sellaiseen kulutuspintaan 3, jossa poikittaisurat 1 ovat suoria, kuten kuvioissa 4-6, jolloin poikittaisurien ja pyörintä-tason T välinen kulma eli keskiarvokulma a on vakio koko uran pituudella. Jälkimmäinen mitoitustapa kohdistuu sellaiseen kulutuspintaan 3, jossa poikittaisurat 1 5 ovat jatkuvasti tai murtoviivamaisesti kaareutuvia, kuten kuvioissa 1-3 ja 7-8, jolloin poikittaisurien ja pyörintätason T välinen kulma muuttuu jatkuvasti tai määrävälein poikittaisurien pituudella. Paikalliskulmien φ, β sijainnit välillä Ws samoin kuin välin Ws rajaava ennalta määrätty leveyskohta Q, Q' voidaan yleisesti ottaen etsiä joko kokeellisesti tai jonkin teoreettisen tarkastelun perusteella. Keksinnön 10 menetelmässä määritellään jokin oleellisesti lineaarinen funktio tai algoritmi, muotoa: F(W) = WiXX + Y {7}, jossa X ja Y ovat vakioita, Wi on jokin renkaan tai kulutuspinnan leveyksistä tai niiden osista, tai W; on renkaan tai kulutuspinnan leveyksiin verrannollinen muu 15 suure, ja F(W) on direktiopituus Fd, tai V-kulmien paikalliskulma φ ja/tai β, eli F(W) = Ld ja/tai φ ja/tai β. Edullisesti mainittu renkaan tai kulutuspinnan leveyttä tai niiden osaa kuvaava suure Wi on ennalta määrätyn pyörintätason T ja teoreettisen olkapään S, S' välinen profiiliosuus Wp, tai mainitun pyörintätason T ja renkaan sivun välinen leveysosuus Ww, tai vastaavasti teoreettisten olkapäiden välimatka 20 Wt, tai renkaan leveys Wr. Tämä funktio tai algoritmi, joka on kullekin pintaku-viomallille ("tread pattern") yksilöllinen, voidaan määritellä esimerkiksi kokeellisesti tai johonkin teoriaan tai hypoteesiin perustuen ja sen avulla mitoitetaan sitten keksinnön mukaan poikittaisurien 1 direktiopituuksia ja/tai V-kulmien paikallis-kulmia. Tällä hetkellä uskotaan, että lineaarinen funktio johtaa riittävällä tarkkuu-25 della haluttuihin lopputuloksiin eri levyisten tai eri levyiset kulutuspinnat omaavien ^ renkaiden osalta, mutta mikään ei estä määrittelemästä monimutkaisempia funktioi-

O

^ ta tai algoritmeja, jos havainnot ja mittaustulokset antavat siihen aihetta. Huomaute- o taan, että keksinnön menetelmässä ja sen avulla aikaansaaduissa renkaissa ja ren- oj gasperheissä on vähintään yksi mainituista suureista: joko direktiopituus, tai en- g 30 simmäinen paikalliskulma φ, tai toinen paikalliskulma β; mitoitettu määritellyllä ta-

CL

valla.

h-· σ> o o Seuraavassa keksinnön yksilöllisiä toteutusmuotoja selostettaessa pidetään poikit- o taisuria 1 oleellisesti suorina silloin kun niiden V-kulmien muutos AV urien pituu della on alle 10°, tyypillisesti enintään 5°. Poikittaisuria 1 pidetään taas oleellisesti 35 kaareutuvina, joko jatkuvasti tai murtoviivamaisesti kaareutuvina, silloin kun niiden V-kulmien muutos AV urien pituudella on yli 60°, tyypillisesti vähintään 70°. Tar- 8 kemmin sanottuna V-kulmien muutoksella AV tarkoitetaan teoreettisen olkapään kohdalle vallitsevan toisen paikalliskulman β ja poikittaisuran ja renkaan pyörintä-tason T välisen keskialuekulman χ, joka sijaitsee poikittaisuran keskivyöhykkeen puoleisessa päässä, erotusta eli AV = β - χ. Jäljempänä kuvattavissa yksilöllisissä 5 tapauksissa edellä mainittu yhtälö tai algoritmi F(W) = WjXX + Y voidaan muuntaa muotoon yleisesti: F(W) = f i(AV)xXxWp + f2(AV)xY {2}, jossa korjauskertoimet fi(AV) ja f2(AV) ovat poikittaisurien 1 suuntakulman muutoksen AV lineaarisia funktioita. Tällaisten korjauskertoimien fi(AV) ja f2(AV) on 10 oltava olemassa, koska jos oleellisesti kaareutuvat poikittaisurat 1 sisältävän kulu-tuspinnan näiden urien kaarevuuden ("curvature") ajatellaan pienenevän, lähenevän kaarevuudeltaan oleellisesti suoria poikittaisuria 1 ja lopulta muuttuvan suoriksi poikittaisuriksi, tulee ensimmäisten ja toisten paikalliskulmien φ ja β redusoitua keskiarvokulmaksi a. Tällä hetkellä pidetään mahdollisena, että korjauskertoimet 15 ovat lukuja, jotka suhtautuvat kuten vakioiden erot V-kulmien muutosten AV eroon.

Näin ollen keksinnön menetelmässä voidaan ensinnäkin mitoittaa kulutuspinnan teoreettisen olkapään S, S' kohdalla poikittaisurien direktiopituus Ld leveämmissä Wt+ kulutuspinnoissa suuremmaksi kuin kulutuspinnan mainitun pyörintätason T ja teoreettisen olkapään välisen profiiliosuuden Wp perusteella skaalaamalla laskettu 20 direktiopituus kapeammissa Wt_ kulutuspinnoissa, ts. direktiopituus Ld on leveämmissä kulutuspinnoissa suurempi kuin renkaan tai kulutuspinnan jotakin leveyttä kuvaavan suureen Wj suhteen skaalaamalla laskettu laskettu direktiopituus kapem-missa kulutuspinnoissa. Skaalaamisen perusteellahan, kuten perinteisesti tehdään, esimerkiksi kulutuspinnan leveyden lisääminen 30% :11a kasvattaisi direktiopituutta cvj 25 samat 30%. Tästä poiketen keksinnön tämän ensimmäisen toteutusmuodon ensim- ^ mäisessa vaihtoehdossa - joka koskee tavalla tai toisella kaarevia uria 1 - direk- g tiopituus Ld lasketaan profiiliosuudesta Wp oleellisesti yhtälöllä {1.1} Ld = 00 0,68xWp - 22 mm, jolloin kulutuspinnan leveyden kasvattaminen lisää direktiopi-

C\J

x tuutta enemmän kuin skaalauksen perusteella ja tietenkin kulutuspinnan leveyden 30 pienentäminen vähentää direktiopituutta enemmän kuin skaalauksen perusteella.

01 Esimerkiksi renkaassa 185/65R15 on keksinnön mukaan direktiopituus Ld = 28 mm o o ja renkaassa 225/45R17 on keksinnön mukaan direktiopituus Ld = 45 mm, kun taas o tunnetun tekniikan mukaan ensinmainitusta skaalaamalla jälkimmäisessä pitäisi olla direktiopituus 34 mm ja käänteisesti jälkimmäisestä skaalaamalla edellisessä pitäisi 35 olla direktiopituus 37 mm. Vastaavasti keksinnön tässä ensimmäisen toteutusmuodon toisessa vaihtoehdossa - joka koskee oleellisesti suoria uria 1 - direktiopituus 9

Ld lasketaan profiiliosuudesta Wp oleellisesti seuraavalla yhtälöllä {1.2} Ld = 2xWp - 117 mm. Laatuna näissä funktiossa on millimetri ja direktiopituuden toleranssi on enintään ± 3 mm, tai tyypillisesti enintään ± 2 mm. On ymmärrettävä, että rengasperheissä ja johonkin sellaiseen kuuluvassa yksittäisessä renkaassa tai yksit-5 täisissä renkaissa direktiopituus Ld noudattaa edellä määriteltyjä yhtälöitä Ld = 2xWp - 117 mm, pääosin suorien poikittaisurien 1 tapauksessa, ja yhtälöä Ld = 0,68xWp - 22 mm, tavalla tai toisella oleellisesti kaarevien poikittaisurien 1 tapauksessa. Nämä direktiopituudet vaikuttavat selvästi mainittuihin V-kulmiin.

Edelleen menetelmän mukaan määrätään mainitut ennalta määrätyt leveyskohdat Q, 10 Q' edullisesti siten, että ne ovat välillä 50% - 60% profiiliosuudesta Wp kun lähdetään ennalta määrätystä pyörintätasosta T olkapäiden suuntaan, jolloin etäisyys teoreettisen olkapään S, S' ja mainitun leveyskohdan Q, Q' välillä muodostaa välin Ws. Koska ennalta määrätty leveyskohta Q, Q' sijaitsee etäisyydellä 50% - 60% profiiliosuudesta Wp eli kohdissa 0,5xWp - 0,6xWp ennalta määrätystä pyörintätasosta 15 T kohti teoreettisia olkapäitä S, S', on välien Ws suuruus 0,5xWp - 0,4xWp toisiaan kohti teoreettisista olkapäistä. Poikittaisurien 1 keskiarvokulmalla a ja paikal-liskulmilla, erityisesti ensimmäisellä ja toisella paikalliskulmalla β ja φ on merkittävin vaikutus kulutuspinnan ominaisuuksiin juuri välillä Ws ja varsinkin sen reunoissa eli teoreettisen olkapään S, S' kohdalla ja mainitulla leveyskohdalla Q, Q\ 20 Keksinnön toisen toteutusmuodon ensimmäisessä vaihtoehdossa mitoitetaan pyörin-tätason T ja poikittaisurien 1 väliset ensimmäiset paikalliskulmat φ, jotka muodostuvat em. leveyskohdassa Q, Q' sijaitsevan pyörintätason ja poikittaisuran 1 suunta-tangentin väliin, oleellisesti yhtälöllä {2.1} φ = 96° - Wp/5, jossa laatuna on kulma-aste ja johon Wp sijoitetaan millimetreinä. Toleranssina on enintään ± 3°, tai enin-25 tään ± 2°. Keksinnön toisen toteutusmuodon toisessa vaihtoehdossa mitoitetaan ^ pyörintätason T ja poikittaisurien 1 väliset toiset paikalliskulmat β, jotka muodostu- o vat em. teoreettisen olkapään S, S' kohdalla sijaitsevan pyörintätason ja poikittais- 4 uran suuntatangentin väliin, oleellisesti yhtälöllä {2.2} β = 115° - 0,32xWp, jossa

O

^ laatuna on kulma-aste ja johon Wp sijoitetaan millimetreinä. Toleranssina on enin- ^ 30 tään ± 4°, tai enintään ± 3°. Nämä äsken mainitut yhtälöt {2.1} ja {2.2} koskevat £ tilanteita, joissa poikittaisurat 1 ovat oleellisesti, joko jatkuvasti tai murtoviivamai- ^ sesti, kaareutuvia aikaisemmin määritellyllä tavalla. Vaihtoehdossa, joka koskee § oleellisesti suoria poikittaisuria, voidaan myös mitoittaa pyörintätason T ja poikit- § taisurien 1 väliset keskiarvokulmat a oleellisesti yhtälöllä {2.3} a = 111° -

C\J

35 0,6xWp, jossa laatuna on kulma-aste ja johon Wp sijoitetaan millimetreinä. Tole ranssina on enintään ±3°, tai enintään ± 2°. On ymmärrettävä, että rengasperheissä ja johonkin sellaiseen kuuluvassa yksittäisessä renkaassa tai yksittäisissä renkaissa 10 ensimmäiset paikalliskulmat noudattavat edellä määriteltyä yhtälöä φ = 96° - Wp/5 ja/tai toiset paikalliskulmat noudattavat edellä määriteltyä yhtälöä β = 115° -0,32xWp, nämä tavalla tai toisella oleellisesti kaarevien poikittaisurien 1 tapauksessa, tai keskiarvokulmat noudattavat edellä määriteltyä yhtälöä a = 111° - 0,6xWp, 5 tämä taas oleellisesti suorien poikittaisurien 1 tapauksessa. Nämä ensimmäiset paikalliskulmat φ, toiset paikalliskulmat β ja keskiarvokulmat a ovat eräitä mainituista V-kulmista.

On myös mahdollista käyttää V-kulmien mitoituksen perustana muita renkaan leveyteen liittyviä arvoja, jolloin esimerkiksi ensimmäiset paikalliskulmat φ voitaisiin 10 laskea yhtälöllä φ = 109° - 0,3xWw ja esimerkiksi toiset paikalliskulmat β voitaisiin laskea yhtälöllä β = 90° - Wr/5, joissa Ww on renkaan ennalta määrätyn pyö-rintätason T ja renkaan sivun välimatka ja Wr on renkaan koko leveys. Aikaisemmin selostettujen korjauskertoimien fj(AV) ja f2(AV) tällä hetkellä oikeina pidettyjen arvojen avulla saataisiin edellä olevista erikoistapauksiin soveltuvista yhtälöistä 15 yleisemmässä muodossa yhtälöt tai algoritmit: φ = 96° + 15°x(80 - ΔΫ)/80 - [0,2 + 0,4x(80 - AV)/80]xWp {2.A} β = 115° - 4°x(80 - AV)/80 - [0,32 + 0,28x(80 - AV)/80]xWp {2.B}

Ld = [0,68 + l,32x(80 - ÄV)/80]xWp - [22 + 95x(80 - ΔΫ)/80] {2.C}, joissa AV on rengasperheeseen kuuluvien oleellisesti samaa tyyppiä olevien, eri le-20 vyisten kulutuspintojen poikittaisurien 1 V-kulmien suunniteltujen eli ennalta määrättyjen muutoksien AV keskiarvo, kun AV on aikaisemmin määritellyllä tavalla kussakin kulutuspinnassa poikittaisurien maksimisuunnanmuutos eli AV = (β - χ). Keskiarvo AV on aina positiivinen kulma-arvon kertova luku ja enintään yhtä suuri kuin 80°, toisin sanoen 0 < AV < 80°. Jos arvoksi tulisi negatiivinen luku tai luku, ^ 25 joka on suurempi kuin 80°, se korvataan yllä mainittuihin yhtälöihin nollalla tai vas- ° taavasti arvolla 80°. Yleisemmässä muodossa nämä algoritmit tai yhtälöt ovat: 4 _ _ S φ = 96° + fAi(AV) - [0,2 + fA2(AV)]xWp {2.a} ™ β = 115° - fBi(AV)_- [0,32 + fB2(AV)]xWp {2.b} £ Ld = [0,68 + fCi(AV)]xWp - [22 + fC2(AV)] {2.c}, h-· _ _ _ o 30 joissa fAi(AV) ... fC2(AV) ovat AV :stä riippuvia funktioita, jotka voidaan määrien teliä joko kokeellisesti tai jonkin teorian tai hypoteesin perusteella. Havaitaan, että o — c'J jättämällä nämä AV :stä riippuvat funktiot huomiotta eli antamalla niille numeeri nen arvo = 1, yhtälöt redusoituvat aikaisemmin esitetyiksi yhtälöiksi {1.1}, {2.2} ja {2.1}. Periaatteessa fAi(AV)... fC2(AV) voivat olla myös muita vakioita. Kun huo 11 mioidaan jo aikaisemmin esitetyt yhtälöt {7} ja {2} ja muutetaan sen vakiot X ja Y edellä olevan perusteella funktioiksi, saadaan seuraava yleistä muotoa oleva algoritmi tai yhtälö: F(W) = f !(AV)xfx( AV )xWi + f2(AV)xfY( AV) {3}, 5 jossa fx( AV) ja fY( AV) ovat AV :stä riippuvia lineaarisia tai epälineaarisia funktioita, jotka voidaan määritellä joko kokeellisesti tai jonkin teorian tai hypoteesin perusteella. Näillä funktioilla yhtälö asetellaan tai säädetään vastaamaan sillä hetkellä suunniteltavien tiettyyn rengasperheeseen kuuluvien renkaiden kulutuspinnan kuviomallin tyyppiä, erityisesti poikittaisurien kaarevuutta, kuten aikaisemmin se-10 lostettuja voimakkaasti kaarevia ja suoria uria. Korjauskertoimet fi(AV) ja f2(AV) taas vaikuttavat suoraan poikittaisurien suuntien erilaisuuteen eri levyisissä renkaissa. Tällä hetkellä uskotaan, että korjauskertoimet voivat olla AV:n suhteen lineaarisia, kuten esitetyllä tavalla vakioita, vaikkei mikään estä kokeellisesti tai jonkin teorian tai hypoteesin perusteella päätymästä epälineaarisiin funktioihin. Edellä oleva 15 yhtälö tai algoritmi {5} on siis suureen Wi suhteen lineaarinen kuten yhtälöt tai algoritmit {7} ja {2}, minkä siis tällä hetkellä uskotaan olevan riittävää. Kuten edellä on jo mainittu voi muuttuja olla mikä tahansa renkaan tai erityisesti kulutuspinnan leveyttä tai sen leveyden osaa kuvaava suure tai mitta. Yksityiskohtaisissa esimerkeissä on käytetty profiiliosuutta Wp. Koska edellä kuvatuissa yhtälöissä tai 20 funktioissa tai algoritmeissa dimensiot eivät välttämättä täsmää - sinänsä tunnetun dimensioanalyysin edellyttämällä tavalla - on mittayksiköt ja arvot valittava siten, että tarkoitettu lopputulos saavutetaan.

Keksinnön mukaan voidaan toimia myös ilman lineaarista funktiota tai ilman monimutkaisempaa funktiota ja sen sijaan käyttää ns. luokittelufunktiota. Keksinnön 25 kolmannen toteutusmuodon ensimmäisessä vaihtoehdossa mitoitetaan renkaan teo- ° reettisen olkapään S, S' kohdalla pyörintätason ja poikittaisurien 1 väliset toiset pai- § kalliskulmat β luokittelufunktiolla {3.1} arvoihin: β = 90° ± 4°, renkaissa, joiden gj leveys Wr on < 158 mm; β = 86° ± 4°, renkaissa, joiden leveys Wr on > 158 mm ja x <190 mm; ja β = 82° ± 4°, renkaissa, joiden leveys Wr on > 190 mm. Edellä määri- 30 telty mitoitus {3.1} koskee oleellisesti kaarevien poikittaisurien 1 tapausta. Vaihto- 05 ehtoisesti voidaan mitoittaa pyörintätason ja poikittaisurien 1 väliset keskiarvokul- oj mat a luokittelufunktiolla {3.2} arvoihin: a = 66° ± 4°, renkaissa, joiden leveys Wr

O

^ on < 158 mm; a = 58° ± 4°, renkaissa, joiden leveys Wr on > 158 mm ja < 190 mm; ja a = 50° ± 4°, renkaissa, joiden leveys Wr on > 190 mm. On ymmärrettävä, että 35 rengasperheissä ja johonkin sellaiseen kuuluvassa yksittäisessä renkaassa tai yksittäisissä renkaissa toiset paikalliskulmat β noudattavat edellä määriteltyä luokittelu- 12 yhtälöä {3.1} tavalla tai toisella oleellisesti kaarevien poikittaisurien 1 tapauksessa, tai keskiarvokulmat a noudattavat edellä määriteltyä yhtälöä luokitteluyhtälöä {3.2}.

Paitsi edellä selostettuun menetelmään keksintö kohdistuu myös kaikkiin sellaisiin 5 rengasperheisiin ajoneuvoja varten, joissa rengasperheeseen kuuluvien renkaiden kulutuspintojen 3 kuvioinnit ovat keskenään yleisesti samaa tyyppiä ja nämä kulu-tuspinnat 3 sisältävät jatkuvasti tai murtoviivamaisesti kaareutuvien tai suorien, yhtäjaksoisten tai jatkuvien poikittaisurien 1 ja renkaan pyörintätason T välillä V-kulmia. Näissä kulutuspinnoissa poikittaisurat ulottuvat vähintään ennalta määrätys-10 sä kohdassa sijaitsevalta keskivyöhykkeeltä Ac olkapäävyöhykkeille As ja pyörimissuunnassa D kulloinkin kaksi peräkkäistä uraa 1 rajaavat väliinsä yhden tai useamman kuviopalan 2a, 2b. Rengasperheeseen kuuluu vähintään kaksi erilevyiset ku-lutuspinnat omaavaa rengasta, mutta yleensä useampia eri kokoisia renkaita, joissa paitsi kulutuspintojen leveydet Wt myös itse renkaiden leveydet Wr voivat vaihdel-15 la suppeammissa tai laajemmissa rajoissa. Tällaiseen rengasperheeseen kuuluvien renkaiden kulutuspinnoissa 3 teoreettisten olkapäiden S, S' kohdalla poikittaisurien direktiopituudet Ld ovat leveämmissä Wt+ kulutuspinnoissa oleellisesti suurempia kuin kulutuspintojen ennalta määrätyssä kohdassa olevan pyörintätason T ja teoreettisen olkapään välisten profiiliosuuksien Wp erojen perusteella skaalaamalla laske-20 tut direktiopituudet kapeammissa Wt_ kulutuspinnoissa, jolloin leveämmissä kulutuspinnoissa on ainakin joltakin osin pienemmät V-kulmat kuin kapeammissa kulutuspinnoissa.

Kuviopaloista olkapääkuviopalat 2a, jotka siis ovat niitä kuviopaloista, jotka ovat oleellisesti olkapäiden kohdalla tai lähinnä olkapäitä, tyypillisesti ulottuvat maini-25 tusta ennalta määrätystä leveyskohdasta Q, Q' alkaen teoreettisen olkapään S, S' ui-

CM

^ kopuolelle. Näiden olkapääkuviopalojen 2a ja niistä sisempien kuviopalojen 2b vä- ^ Iissä on edullisesti, joskaan ei välttämättä, mainittuihin poikittaisuriin 1 nähden poi- 9 kittaiset kehäurat 5, jotka siis ulottuvat suorina tai mutkitellen renkaan kehäsuun-

CO

cm nassa sen kulutuspinnassa. Kuten jo aikaisemmin on todettu sijaitsevat ennalta mää- | 30 rätyssä kohdassa olevat pyörintätasot T joko renkaan leveyden Wr tai kulutuspinnan ^ leveyden Wt keskellä tai vaihtoehtoisesti siitä sivussa siten, että mainitun pyörintä- o tason t rajaama kulutuspinnan 3 leveyden Wt pienempi profiiliosuus Wp on vähin- o tään yksi neljäsosa kulutuspinnan koko leveydestä Wt. Tämä jälkimmäinen vaihto-

O

^ ehtohan tarkoitti epäsymmetristä kulutuspintaa, jollainen on näytetty kuviossa 3, 35 jossa vasemmalla välimatkan T S' määrittämä profiiliosuus Wp tai Wp' on pienempi kuin oikealla välimatkan T S määrittämä profiiliosuus Wp. Samoin va- 13 semmalla leveyskohdan Q' ja teoreettisen olkapään S' välimatkan Q' <h> S' määrittämä väli Ws tai Ws' on pienempi kuin oikealla leveyskohdan Q ja teoreettisen olkapään S välimatkan Q <-> S määrittämä väli Ws. Ennalta määrätyn pyörintätason T ja olkapään, tässä tapauksessa olkapään S' väliinsä rajaama kulutuspinnan 3 levey-5 den Wt pienempi profiiliosuus Wp eli tässä tapauksessa profiiliosuus Wp' on edullisesti vähintään yksi neljäsosa kyseisen kulutuspinnan koko leveydestä Wt, mitä epä-symmetrisempi kulutuspinta kenties vaatii numeerisesti erilaisia funktioita tai yhtälöitä V-kulmien määrittämiseksi, vaikkakin keksinnön perusperiaate on epäsymmet-risyyden asteesta riippumaton.

10 Edelleen rengasperheessä ja sellaiseen kuuluvan renkaan kulutuspinnassa, jossa poikittaisurat ovat jatkuvasti tai murtoviivana kaareutuvia, poikittaisurat 1 sisältävät keskivyöhykkeellä Ac ja olkapäävyöhykkeillä As loivemmat kaarevuudet kuin väli-vyöhykkeellä Am, joka sijaitsee mainitun ennalta määrätyn leveyskohdan Q, Q' ja keskivyöhykkeen Ac välissä. Välivyöhykkeissä Am poikittaisurien kaarevuussäteet 15 Rl ovat leveämmissä Wt+ kulutuspinnoissa oleellisesti suurempia - tai kaarevuudet ovat pienempiä, jos ne eivät ole ympyränkaaria - kuin renkaiden leveyksien Wr erojen perusteella skaalaamalla lasketut kaarevuussäteet R2 - tai kaarevuudet, jos ne eivät ole ympyränkaaria - kapeammissa Wt_ kulutuspinnoissa. Tässä kuvatussa renkaan kulutuspinnassa, jossa poikittaisurat ovat jatkuvasti tai murtoviivana kaa-20 reutuvia, kunkin poikittaisuran 1 kaikki hetkittäisetkin - sekä ympyränkaarien että mahdollisten muiden kaarien - käärevuuskeskipisteet P, sijaitsevat kyseisen poikittaisuran samalla puolella, jolloin siis välillä keskivyöhykkeen Ac reuna <-> teoreettinen olkapää S, S' poikittaisurat ovat edullisesti koko matkan samaan suuntaan kaarevia riippumatta siitä, muodostuvatko kaarevuudet ympyränkaarista vai muista 25 kaarista. Siinä tapauksessa, että poikittaisuria 1 rajaavat murtoviivat, joissa on suo-^ ria osuuksia, pidetään keskimäärin tai efektiivisesti koveraa puolta sinä puolena, jol- o la kaarevuuskeskipisteiden katsotaan olevan, koska suorien osuuksien normaalit 4 leikkaavat toisiaan kyseisellä puolella.

O

CO

cv Kuten aikaisemmin jo on todettu käsittää kulutuspinta 3 joko renkaan leveyden kes- | 30 kellä tai vaihtoehtoisesti keskikohdasta poikkeavassa kohdassa eli siitä sivussa ole- ^ van ennalta määrätyn pyörintätason T, joka sijaitsee mainitun keskivyöhykkeen Ac o alueella eli sisällä. Ennalta määrätty pyörintätaso T sijaitsee tyypillisesti enintään o sen verran epäsymmetrisesti, että mainitun pyörintätason rajaama kulutuspinnan 3

O

^ leveyden Wt pienempi profiiliosuus Wp, tarkemmin sanottuna Wp', on vähintään 35 yksi neljäsosa kulutuspinnan koko leveydestä Wt. Edelleen poikittaisurat 1 ulkone- 14 vat keskivyöhykkeestä Ac pyörimissuuntaan D nähden vastakkaiseen suuntaan mainituissa V-kulmissa, kuten kuvioissa 1-6 on näytetty.

C\J

δ cv sj- o 00

(M

X

en

CL

h-· O) o o

(M

O

O

(M

Claims (21)

1. Menetelmä ajoneuvon renkaan kulutuspinnassa olevien poikittaisurien ja renkaan pyörintätason välisten kulmien määrittämiseksi kulutuspinnan leveyden mital-5 la eri levyisiä (Wr) renkaita varten, menetelmän käsittäessä vaiheina: - määrätään kulutuspinnan leveys (Wt); -järjestetään kulutuspintaan (3) jatkuvasti tai murtoviivamaisesti kaareutuvia tai suoria poikittaisuria (1), jotka urat lähtevät kulutuspinnan toiminnalliselta keski-vyöhykkeeltä (Ac) ja avautuvat renkaan olkapäävyöhykkeellä (As), sekä muodosta-10 vat toiminnallisen keskivyöhykkeen sisällä olevaan ennalta määrättyyn pyörintäta-soon (T) nähden peilikuvamaisesti V-kulmat, ja joista urista pyörimissuunnassa (D) kulloinkin kaksi peräkkäistä uraa (1) rajaavat väliinsä yhden tai useamman kuviopa-lan (2a, 2b), jolloin kulutuspinnan leveys suuntainen kuviopalojen (2a, 2b) jonon sijainti on renkaan teoreettisen olkapään kohdalla renkaan kehäsuunnassa siirtynyt 15 suhteessa niiden alkupäähän keskivyöhykkeellä (Ac) direktiopituuden (Ld) verran, tunnettu siitä, että menetelmässä lisäksi määritellään oleellisesti lineaarinen funktio, muotoa F(W) = WjXX + Y, jossa X ja Y ovat vakioita ja on jokin renkaan tai kulutuspinnan leveyksistä tai niiden osista ja F(W) on direktiopituus, tai V-kulmien 20 paikalliskulma (φ ja/tai β), jolla funktiolla: - mitoitetaan direktiopituus siten, että mainittujen V-kulmien keskiarvokulma (a) leveämmissä (Wt+) kulutuspinnoissa mitoittuu pienemmäksi kuin kapeammissa (Wt_) kulutuspinnoissa; ja/tai - mitoitetaan mainittujen V-kulmien paikalliskulmat (φ ja/tai β) välillä (Ws), joka 25 ulottuu ennalta määrätystä, suhteellisesti vastaavasta leveyskohdasta (Q, Q') olkapäävyöhykkeellä sijaitsevaan teoreettiseen olkapäähän (S, S') saakka, leveämmissä ^ (Wt+) kulutuspinnoissa pienemmäksi kuin kapeammissa (Wt_) kulutuspinnoissa. δ

^ 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu ren- sfr 9 30 kaan tai kulutuspinnan leveys tai niiden osa on ennalta määrätyn pyörintätason (T) CO cv ja teoreettisen olkapään välinen profiiliosuus (Wp), tai mainitun pyörintätason (T) ja Ee renkaan sivun välinen leveysosuus (Ww), tai vastaavasti teoreettisten olkapäiden ^ välimatka (Wt), tai renkaan leveys (Wr). o oj 35

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä o ° lisäksi mitoitetaan kulutuspinnan teoreettisen olkapään (S, S') kohdalla poikittaisu rien direktiopituus (Ld) leveämmissä (Wt+) kulutuspinnoissa suuremmaksi kuin kulutuspinnan mainitun pyörintätason (T) ja teoreettisen olkapään välisen profiiliosuu- den (Wp) perusteella skaalaamalla laskettu direktiopituus kapeammissa (Wt_) kulu-tuspinnoissa.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 2-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 5 direktiopituus (Ld) lasketaan profiiliosuudesta (Wp) oleellisesti yhtälöllä, direktio- pituuden toleranssin ollessa enintään ± 3 mm, tai enintään ± 2 mm: - Ld = 0,68xWp - 22 mm, kun poikittaisurat (1) ovat oleellisesti suoria; tai - Ld = 2xWp - 117 mm, kun poikittaisurat (1) ovat jatkuvasti tai murtoviivamai-sesti kaareutuvia. 10

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää lisäksi vaiheen, jossa renkaan teoreettisen olkapään (S, S') kohdalla mitoitetaan pyörintätason (T) ja poikittaisurien (1) väliset toiset paikalliskulmat (β): - arvoihin 90° ± 4°, renkaissa, joiden leveys (Wr) on < 158 mm; 15. arvoihin 86° ± 4°, renkaissa, joiden leveys (Wr) on > 158 mm ja < 190 mm; ja - arvoihin 82° ± 4°, renkaissa, joiden leveys (Wr) on > 190 mm.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää lisäksi vaiheen, jossa mitoitetaan pyörintätason (T) ja poikittaisurien (1) vä- 20 liset keskiarvokulmat (a): - arvoihin 66° ± 4°, renkaissa, joiden leveys (Wr) on < 158 mm; - arvoihin 58° ± 4°, renkaissa, joiden leveys (Wr) on > 158 mm ja < 190 mm; ja - arvoihin 50° ± 4°, renkaissa, joiden leveys (Wr) on > 190 mm.

7. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetel mä käsittää lisäksi vaiheina: - määritetään renkaiden ennalta määrätyn pyörintätason (T) ja teoreettisen olkapään ^ (S, S') välinen profiiliosuus (Wp); o - määrätään mainitut ennalta määrätyt leveyskohdat (Q, Q') välille 50 % - 60 % 4 30 profiiliosuudesta (Wp), lähtien mainitusta pyörintätasosta (T) olkapäiden suuntaan; o Ja ^ - mitoitetaan pyörintätason (T) ja poikittaisurien (1) väliset ensimmäiset paikallis- £ kulmat (φ) mainituissa leveyskohdissa oleellisesti yhtälöllä φ = 96° - Wp/5, jossa toleranssina on enintään ± 3°, tai enintään ± 2°. cd ol- o 35 o

8. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mene- o ^ telmä käsittää lisäksi vaiheina: - määritetään renkaiden ennalta määrätyn pyörintätason (T) ja teoreettisen olkapään (S, S') välinen profiiliosuus (Wp); ja -mitoitetaan pyörintätason (T) ja poikittaisurien (1) väliset keskiarvokulmat (a) oleellisesti yhtälöllä a = 111° - 0,6xWp, jossa toleranssina on enintään ± 3°, tai enintään ± 2°.

9. Rengasperhe ajoneuvoja varten, johon rengasperheeseen kuuluu vähintään kaksi erilevyiset kulutuspinnat omaavaa rengasta, joiden kulutuspintojen (3) kuvioinnit ovat yleisesti samaa tyyppiä sisältäen vähintään keskivyöhykkeeltä (Ac) ol-kapäävyöhykkeelle (As), ulottuvia jatkuvasti tai murtoviivamaisesti kaareutuvia tai suoria poikittaisuria (1), joiden suunnat muodostavat pyörintätasoon (T) nähden pei-10 likuvamaisesti V-kulmia ja joista pyörimissuunnassa (D) kulloinkin kaksi peräkkäistä uraa (1) rajaavat väliinsä yhden tai useamman kuviopalan (2a, 2b), ja kulu-tuspinnan leveys suuntainen kuviopalojen (2a, 2b) jonon sijainti on renkaan teoreettisen olkapään kohdalla renkaan kehäsuunnassa siirtynyt suhteessa niiden alkupäähän keskivyöhykkeellä (Ac) direktiopituuden (Ld) verran, tunnettu siitä, että ren-15 kaiden kulutuspintojen (3) teoreettisten olkapäiden (S, S') kohdalla poikittaisurilla on direktiopituudet Ld = [0,68 + fcl(AV)]xWp - [22 + fC2(AV)], jossa fCi(AV) ja fC2(AV) ovat poikittaisurien maksimisuunnanmuutoksen keskiarvosta AV :stä riippuvia funktioita tai vakioita ja profiiliosuus (Wp) on ennalta määrätyn pyörintätason (T) ja teoreettisen olkapään (S, S') väli, jolloin direktiopituudet ovat leveämmissä 20 (Wt+) kulutuspinnoissa oleellisesti suurempia kuin renkaan tai kulutuspinnan jotakin leveyttä kuvaavan suureen (W)) suhteen skaalaamalla lasketut direktiopituudet kapeammissa (Wt_) kulutuspinnoissa.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen rengasperhe, tunnettu siitä, että direktiopi-25 tuuden (Ld) toleranssi on enintään ± 3 mm, tai enintään ± 2 mm.

11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen rengasperhe, tunnettu siitä, että siihen kuu- £! luvien renkaiden kulutuspinnoissa on: ^ - ennalta määrätyt leveyskohdat (Q, Q') välillä 50 % - 60 % renkaiden mainitun i o 30 pyörintätason (T) ja teoreettisen olkapään (S, S') välisestä profiiliosuudesta (Wp) ja i g] pyörintätasosta (T) olkapäiden suuntaan, ja x -pyörintätason (T) ja poikittaisurien (1) väliset: Ensimmäiset paikalliskulmat (φ) mainituissa leveyskohdissa ovat φ = 96° + fAi(AV) - [0,2 + fA2(AV)]xWp, jossa g fAi(AV) ja fA2(AV) ovat poikittaisurien maksimisuunnanmuutoksen keskiarvosta 35 (AV) riippuvia funktioita tai vakioita; ja/tai Toiset paikalliskulmat (β) teoreettisten ^ olkapäiden kohdalla ovat β = 115° - fBi(AV) - [0,32 + fB2(AV)]xWp, jossa fBi(AV) ja fB2(AV) ovat poikittaisurien maksimisuunnanmuutoksen keskiarvosta (AV) riippuvia funktioita tai vakioita; ja joissa kulmissa toleranssina on enintään ± 3°, tai enintään ± 2°.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen rengasperhe, tunnettu siitä, että siihen kuuluvien renkaiden kulutuspinnoissa olkapääkuviopalat (2a) ulottuvat mainitusta ennalta määrätystä leveyskohdasta (Q, Q') alkaen teoreettisen olkapään (S, S') ulko- 5 puolelle; ja että olkapääkuviopalojen ja sisempien kuviopalojen (2b) välissä on mainittuihin poikittaisuriin nähden poikittaiset kehäurat (5).

13. Patenttivaatimuksen 9 mukainen rengasperhe, tunnettu siitä, että siihen kuuluvien renkaiden kulutuspintojen ennalta määrätyssä kohdassa olevat pyörintätasot 10 (T) ovat renkaan leveyden keskellä tai vaihtoehtoisesti siitä sivussa siten, että mai nitun pyörintätason rajaama kulutuspinnan (3) leveyden (Wt) pienempi profiiliosuus (Wp, Wp') on vähintään yksi neljäsosa kulutuspinnan koko leveydestä (Wt).

14. Patenttivaatimuksen 9 mukainen rengasperhe, johon kuuluvien renkaiden ku-15 lutuspinnoissa poikittaisurat ovat jatkuvasti tai murto viivana kaareutuvia, tunnettu siitä, että poikittaisurat (1) sisältävät keskivyöhykkeellä (Ac) ja olkapäävyöhykkeil-lä (As) loivemmat kaarevuudet kuin välivyöhykkeillä (Am), jotka ulottuvat mainitun ennalta määrätyn leveyskohdan (Q, Q') ja keskivyöhykkeen (Ac) välissä; ja että välivyöhykkeissä poikittaisurien kaarevuussäteet (Rl) ovat leveämmissä (Wt+) ku-20 lutuspinnoissa oleellisesti suurempia kuin renkaiden leveyksien (Wr) erojen perusteella skaalaamalla lasketut kaarevuussäteet (R2) kapeammissa (Wt_) kulutuspinnoissa.

15. Patenttivaatimuksen 9 mukainen rengasperhe, tunnettu siitä, että siihen kuu-25 luvien renkaiden kulutuspinnoissa pyörintätason (T) ja poikittaisurien (1) väliset keskiarvokulmat (a) ovat a = 111° - 0,6xWp, jossa toleranssina on enintään ± 3°, tai enintään ±2°.

16. Rengasperhe ajoneuvoja varten, johon rengasperheeseen kuuluu vähintään ^ 30 kaksi erilevyiset kulutuspinnat omaavaa rengasta, joiden kulutuspintojen (3) kuvi- 9 oinnit ovat yleisesti samaa tyyppiä sisältäen vähintään keskivyöhykkeeltä (Ac) ol- oj kapäävyöhykkeelle (As), ulottuvia jatkuvasti tai murtoviivamaisesti kaareutuvia tai Ee suoria poikittaisuria (1), joiden suunnat muodostavat pyörintätasoon (T) nähden pei- likuvamaisesti V-kulmia ja joista pyörimissuunnassa (D) kulloinkin kaksi peräk- o 35 käistä uraa (1) rajaavat väliinsä yhden tai useamman kuviopalan (2a, 2b), ja kulu- o tuspinnan leveyssuuntainen kuviopalojen (2a, 2b) jonon sijainti on renkaan teoreet- o ^ tisen olkapään kohdalla renkaan kehäsuunnassa siirtynyt suhteessa niiden alkupää hän keskivyöhykkeellä (Ac) direktiopituuden (Ld) verran, tunnettu siitä, että mainitut direktiopituudet (F(W)=Ld) ja/tai vähintään ensimmäiset paikalliskulmat (F(W)=<p) ja/tai vähintään toiset paikalliskulmat (F(W)=P) on laskettu algoritmilla: F(W) = f! (Δ V)xfx( AV )xW i + f2(AV)xfY(AV), jossa fx(AV) ja fY(AV) ovat poikittaisurien maksimisuunnanmuutoksen keski-5 arvosta (AV) riippuvia funktioita tai vakioita, sekä fi(AV) ja f2(AV) ovat AV:n suhteen lineaarisia tai vakioita korjauskertoimia.

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen rengasperhe, tunnettu siitä, että siihen kuuluvien renkaiden kulutuspinnat lisäksi käsittävät renkaan leveyden keskellä tai vaih- 10 toehtoisesti siitä sivussa olevan pyörintätason (T), joka sijaitsee mainitun keski-vyöhykkeen (Ac) alueella, josta keskivyöhykkeestä poikittaisurat ulkonevat pyörimissuuntaan (D) nähden vastakkaiseen suuntaan mainituissa V-kulmissa.

18. Patenttivaatimuksen 16 mukainen rengasperhe, johon kuuluvien renkaiden ku-15 lutuspinnoissa poikittaisurat ovat jatkuvasti tai murtoviivana kaareutuvia, tunnettu siitä, että poikittaisurat (1) sisältävät keskivyöhykkeellä (Ac) ja olkapäävyöhykkeil-lä (As) loivemmat kaarevuudet kuin välivyöhykkeillä (Am), jotka ulottuvat mainitun ennalta määrätyn leveyskohdan (Q, Q') ja keskivyöhykkeen (Ac) välissä; ja että välivyöhykkeissä poikittaisurien kaarevuussäteet (R2) ovat leveämmissä (Wt+) ku-20 lutuspinnoissa oleellisesti suurempia kuin renkaiden leveyksien (Wr) erojen perusteella skaalaamalla lasketut kaarevuussäteet (Rl) kapeammissa (Wt_) kulutuspin-noissa.

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen rengasperhe, johon kuuluvien renkaiden ku-25 lutuspinnoissa poikittaisurat ovat jatkuvasti tai murtoviivana kaareutuvia, tunnettu siitä, että kunkin poikittaisuran (1) vähintään hetkittäiset kaarevuuskeskipisteet (P) sijaitsevat kyseisen poikittaisuran samalla puolella. OJ

20. Patenttivaatimuksen 16 mukainen rengasperhe, tunnettu siitä, että siihen kuu- 4 30 luvien renkaiden kulutuspintojen mainituissa poikittaisurissa (1) ei ole oleellisia o ^ epäjatkuvuuskohtia. (M

21. Patenttivaatimuksen 16 mukainen rengasperhe, tunnettu siitä, että siihen kuu- ^ luvien renkaiden kulutuspintojen mainitut V-kulmat käsittävät: o 35 -vähintään ensimmäiset paikalliskulmat (φ): φ = 96° - Wp/5 ± enintään 3°, ren- o kaan leveyskohdassa (Q, Q'), joka on välillä 50 % - 60 % renkaiden mainitun pyö- O ^ rintätason (T) ja teoreettisen olkapään (S, S') välisestä profiiliosuudesta (Wp) ja mainitusta pyörintätasosta (T) olkapäiden suuntaan; ja/tai - vähintään toiset paikalliskulmat (β): β = 115° - 0,32xWp ± enintään 4°, mainitus- ta profiiliosuudesta (Wp) kulutuspinnan (3) teoreettisen olkapään (S) kohdalla; tai - vähintään keskiarvokulmat (a): a = 111° - 0,6xWp ± enintään 3°. C\J δ (M sj- o 00 (M X en CL h-· O) o o (M O O (M