FI126145B

FI126145B - Pneumaattinen rengas

Info

Publication number: FI126145B
Application number: FI20115643A
Authority: FI
Inventors: Masaaki Nagayasu
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2010-06-25
Filing date: 2011-06-22
Publication date: 2016-07-15
Also published as: FI20115643A0; JP2012025380A; JP5516500B2; US9156317B2; US20110315290A1; FI20115643A; RU2472632C1; RU2011126242A; CN102328555B; DE102011078015A1; CN102328555A

Description

Pneumaattinen rengas

Tekninen ala

Esillä oleva keksintö koskee pneumaattista rengasta, tarkemmin sanottuna pneumaattista rengasta, jolla on tehostunut jarrutuskyky jäällä.

Keksinnön taustalla oleva ala

Perinteisiin pneumaattisiin renkaisiin sisältyy useita kehänsuuntaisia pääuria sekä nappulamaisia sileitä osia, joita kulutuspintaosan kehänsuuntai-set pääurat jakavat. Sileät osat sisältävät lisäksi useita, renkaan leveyden suuntaan jatkuvia sivuttaisuria. Siten renkaan reunavaikutus lisääntyy.

Viime vuosina on kuitenkin ollut kasvavaa suuntausta sivuttaisurien määrän lisäämiseen ja tämä, vaikkakin johtaa renkaan reunavaikutuksen lisääntymiseen, aiheuttaa myös ongelmia, kuten koko nappulan jäykkyyden vähenemistä sekä renkaan jarrutuskyvyn kuivalla ja jarrutuskyvyn jäällä vähenemistä.

Näiden ongelmien ratkaisemiseksi käytetään siksi muotoilua, jossa sivuttaisurien seinämäpinnoille aikaansaadaan ulkonemia ja syvennyksiä, jotka yhteenliittyvät molemminpuolisesti toisiinsa. Tämän muotoilun avulla sileän osan jäykkyys kasvaa renkaan jarruttaessa, mikä johtuu sivuttaisurien sulkeutumisesta ja ulkonemien ja syvennysten yhteenliittymisestä. Siten renkaan jarrutuskyky jäällä lisääntyy. Patenttiasiakirjassa 1 kuvattu teknologia tunnetaan perinteisenä pneumaattisena renkaana, joka muotoillaan tällä tavalla.

Tunnetun tekniikan asiakirja Patenttiasiakirja

Patenttiasiakirja 1: Japanilainen patentti nro 3 180 160

Keksinnön yhteenveto Keksinnöllä ratkaistava ongelma

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on tarjota käyttöön pneumaattinen rengas, jolla on tehostunut jarrutuskyky jäällä.

Keino ongelman ratkaisemiseksi

Edellä kuvatun tavoitteen saavuttamiseksi esillä olevan keksinnön mukainen pneumaattinen rengas sisältää kulutuspintaosassa useita uria sekä urien jakaman sileän osan. Sileä osa sisältää useita sivuttaisuurteita, jotka jatkuvat renkaan leveyden suuntaan. Sivuttaisuurteissa on ulkonemia sivuttai-suurteen molemminpuolisesti vastakkaisten seinämäpintojen ensimmäisellä sivuttaisuurteen seinämäpinnalla sekä ulkonemien kanssa yhteenliittyviä syvennyksiä toisessa sivuttaisuurteen seinämäpinnassa. Lisäksi ulkonemien projektiokuvassa, jossa sivuttaisuurteen seinämäpinnat ovat laajennettuina, ulkonemien sijoittumistiheyden X, alueella, joka ulottuu sivuttaisuurteen syvyyden puoliväliin sivuttaisuurteen suuaukosta alkaen, ja ulkonemien sijoittumistiheyden Y, alueella, joka ulottuu sivuttaisuurteen syvyyden puoliväliin sivuttaisuurteen pohjasta alkaen, suhde on X>Y. Lisäksi syvennysten syvyys on pienempi kuin ulkonemien korkeus.

Kun rengas jarruttaa, tällä pneumaattisella renkaalla ulkoinen voima toimii sileiden osien kokoonpainumisen suuntaan, mikä johtaa sivuttaisuurteen sulkeutumiseen ja ulkonemien ja syvennysten yhteenliittymiseen. Tässä ulkonemien sijoittumistiheys X sivuttaisuurteen seinämäpinnalla on säädetty siten, että se on suurempi suuaukon puolella. Siksi verrattuna muotoiluun, jossa ulkonemien sijoittumistiheys on tasainen, saavutetaan suuri yhteenliittymisen voima sivuttaisuurteen suuaukon puoleisten ulkonemien ja syvennysten välillä. Tämän tuloksena sileiden osien jäykkyys lisääntyy tehokkaasti ja sivuttaisuurteen kokoonpainuminen estyy. Tällainen muotoilu on edullinen, koska renkaan jarrutuskyky jäällä sekä jarrutuskyky kuivalla tehostuvat.

Esillä olevan keksinnön mukaisella pneumaattisella renkaalla ulkonemien sijoittumistiheyden X ja sivuttaisuurteen seinämäpinnan kaikkien alueiden ulkonemien sijoittumistiheyden S suhde X/S on vaihteluvälillä 105% < (X/S)x100 < 200 %.

Tällä pneumaattisella renkaalla suuaukon puoleisen alueen ulkonemien sijoittumistiheys X optimoidaan. Siten renkaan optimaalinen jarrutuskyky jäällä sekä jarrutuskyky kuivalla varmistetaan tai ne tehostuvat.

Lisäksi esillä olevan keksinnön mukaisen pneumaattisen renkaan sivuttaisuurteen vähintään toisessa päässä ulkonemien sijoittumistiheyden A, alueella, joka ulottuu korkeintaan 20 %:iin sivuttaisuurteen pituudesta sivuttaisuurteen päästä alkaen, ja sivuttaisuurteen seinämäpinnan kaikkien alueiden ulkonemien sijoittumistiheyden S suhde A/S on vaihteluvälillä 105% < (A/S)*100<250 %.

Tällä pneumaattisella renkaalla ulkonemien sijoittumistiheys A sivuttaisuurteen päässä asetetaan suureksi. Kun rengas jarruttaa, ulkonemat ja syvennykset liittyvät siten yhteen, ja tämä johtaa sileiden osien jäykkyyden kasvamiseen sivuttaisuurteen päässä. Tällainen muotoilu on edullinen, koska voidaan saavuttaa samankaltainen vaikutus kuin sivuttaisuurteen pohjan nostamisella.

Lisäksi esillä olevan keksinnön mukaisella pneumaattisella renkaalla ulkonemien sijoittumistiheyden B, alueella, joka ulottuu korkeintaan 20 %:iin sivuttaisuurteen pituudesta, jonka keskuksena on sivuttaisuurteen keskiosa, ja sivuttaisuurteen seinämäpinnan kaikkien alueiden ulkonemien sijoittumistiheyden S suhde B/S on vaihteluvälillä 105 % < (B/S)x100 < 200 %.

Tällä pneumaattisella renkaalla ulkonemien sijoittumistiheys B sivuttaisuurteen keskiosassa asetetaan suureksi. Kun rengas jarruttaa, ulkonemat ja syvennykset liittyvät siten yhteen, ja tämä johtaa sileän osan jäykkyyden kasvamiseen sivuttaisuurteen keskiosassa. Tällainen muotoilu on edullinen, koska voidaan saavuttaa samankaltainen vaikutus kuin sivuttaisuurteen pohjan nostamisella.

Keksinnön vaikutus

Kun rengas jarruttaa, esillä olevan keksinnön mukaisella pneumaattisella renkaalla ulkoinen voima toimii sileiden osien kokoonpainumisen suuntaan, mikä johtaa sivuttaisuurteen sulkeutumiseen ja ulkonemien ja syvennysten yhteenliittymiseen. Tässä ulkonemien sijoittumistiheys X sivuttaisuurteen seinämäpinnalla on asetettu siten, että se on suurempi suuaukon puolella. Siten verrattuna muotoiluun, jossa ulkonemien sijoittumistiheys on tasainen, voidaan saavuttaa suuri yhteen Nitty vyyden voima ulkonemien ja syvennysten välillä sivuttaisuurteen suuaukon puolella. Tämän tuloksena sileiden osien jäykkyys lisääntyy tehokkaasti ja sivuttaisuurteen kokoonpainuminen estyy. Tällainen muotoilu on edullinen, koska renkaan jarrutuskyky jäällä ja jarrutuskyky kuivalla tehostuvat.

Piirustusten lyhyt kuvaus

Kuvio 1 on tasokuva, joka esittää esillä olevan keksinnön suoritusmuodon mukaisen pneumaattisen renkaan sivuttaisuurretta.

Kuvio 2 on leikattu perspektiivikuva, joka on otettu linjaa A-A pitkin ja joka havainnollistaa kuviossa 1 esitettyä sivuttaisuurretta.

Kuvio 3 on selittävä kuva, joka havainnollistaa kuviossa 1 esitetyn sivuttaisuurteen ulkonemien järjestysmallia.

Kuvio 4 on selittävä kuva, joka havainnollistaa kuviossa 1 esitetyn pneumaattisen renkaan ensimmäistä muunneltua esimerkkiä.

Kuvio 5 on selittävä kuva, joka havainnollistaa kuviossa 1 esitetyn pneumaattisen renkaan toista muunneltua esimerkkiä.

Kuvio 6 on taulukko, jossa esitetään esillä olevan keksinnön suoritusmuodon mukaisten pneumaattisten renkaiden suorituskykytestauksen tuloksia.

Kuvio 7 on taulukko, jossa esitetään esillä olevan keksinnön suoritusmuodon mukaisten pneumaattisten renkaiden suorituskykytestauksen tuloksia.

Kuvio 8 on selittävä kuva, jossa esitetään esillä olevan keksinnön suoritusmuodon mukaisten pneumaattisten renkaiden suorituskykytestauksen tiivistelmä.

Kuvio 9 on selittävä kuva, jossa esitetään esillä olevan keksinnön suoritusmuodon mukaisten pneumaattisten renkaiden suorituskykytestauksen tiivistelmä.

Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus

Esillä olevaa keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti viittaamalla alla liitteenä oleviin piirustuksiin. Esillä oleva keksintö ei ole kuitenkaan tähän suoritusmuotoon rajoittunut. Lisäksi tähän sisältyvät suoritusmuodon rakenneosat, jotka voidaan mahdollisesti tai ilmeisesti korvata, samalla kun yhdenmukaisuus esillä olevan keksinnön kanssa säilytetään. Lisäksi alan ammattilainen voi yhdistellä suoritusmuodossa kuvattuja useita muunneltuja esimerkkejä sattumanvaraisesti ilmeisyyden rajoissa.

Pneumaattinen rengas Tätä pneumaattista rengasta sovelletaan esimerkiksi nastattomaan renkaaseen. Pneumaattisessa renkaassa on useita uria sekä sileitä osia, joita kulutuspinnan urat jakavat (ei esitetä piirustuksissa). Kulutuspinnan kuvio, jossa on perusnappulakuvio tai kylkikuvio, muodostuu kulutuspintaosan urista ja sileistä osista. Esimerkiksi muotoilussa, jossa on nappulakuvio, kulutuspintaan muodostetaan useita kehänsuuntaisia pääuria, jotka jatkuvat renkaan kehän-suuntaiseen suuntaan, sivuttaisia uria, jotka leikkaavat kehänsuuntaisia pääuria, sekä nappulamaisia sileitä osia, joita pääurat ja sivuttaiset urat jakavat.

Sileiden osien sivuttaisuurteet

Kuvio 1 on tasokuva, joka havainnollistaa esillä olevan keksinnön suoritusmuodon pneumaattisen renkaan sivuttaisuurretta. Kuvio 2 on leikattu perspektiivikuva, jok<a on otettu linjaa A-A pitkin ja joka havainnollistaa kuviossa 1 esitettyä sivuttaisuurretta.

Pneumaattisen renkaan sileään osaan 10 muodostetaan useita si-vuttaisuurteita 1, jotka jatkuvat renkaan leveyden suuntaan (ks. kuviot 1 ja 2). Sivuttaisuurre 1 voi olla suora sivuttaisuurre, joka jatkuu lineaarisesti, tai sik-sak-sivuttaisuurre, joka jatkuu mutkitellen. Sivuttaisuurre 1 voi lisäksi olla tasomainen sivuttaisuurre, jonka sivuttaisuurteen seinämäpinnat ovat tasaisia sen syvyyssuunnassa, tai kolmiulotteinen sivuttaisuurre, jossa on kolmiulotteiset sivuttaisuurteen seinämäpinnat. Sivuttaisuurre 1 voi lisäksi olla avoin sivuttaisuurre, joka tunkeutuu sileään osaan 10 tiekontaktin suunnassa ja on molemmilta puolilta uriin avoinna, tai se voi olla suljettu sivuttaisuurre, joka ei avaudu kumpaankaan uraan, tai puolisuljettu sivuttaisuurre, joka avautuu vain yhteen urista.

Tässä suoritusmuodossa kuvataan esimerkkinä tapaus, jossa sivuttaisuurre 1 on siksak-sivuttaisuurre, joka jatkuu renkaan leveyden suuntaan, tasomainen sivuttaisuurre, jossa on tasaiset sivuttaisuurteen seinämäpinnat, ja suljettu sivuttaisuurre, jonka molemmat päät ovat sileän osan 10 sisällä (ks. kuviot 1 ja 2).

Sivuttaisuurteen ulkonemat ia syvennykset

Pneumaattisen renkaan sivuttaisuurteessa 1 on ulkonemia 2 sivuttaisuurteen molemminpuolisesti vastakkaisten seinämäpintojen ensimmäisellä sivuttaisuurteen seinämäpinnalla sekä ulkonemien 2 kanssa yhteen liittyviä syvennyksiä 3 toisessa sivuttaisuurteen seinämäpinnassa (ks. kuviot 1 ja 2).

Esimerkiksi tässä suoritusmuodossa sivuttaisuurre 1 jatkuu siksak-muodossa renkaan leveyden suuntaan sileän osan 10 tiekontaktin pinnalla, ja sivuttaisuurteessa 1 on ulkonemia 2 sen ensimmäisen sivuttaisuurteen seinä-mäpinnan tasomaisessa osassa (siksak-muodon lineaarinen osa). Lisäksi muodostetaan syvennykset 3 kohtiin, jotka ovat vastakkaisia ulkonemille 2 toisen sivuttaisuurteen seinämäpinnan tasomaisessa osassa ensimmäistä sivuttaisuurteen seinämäpintaa vastapäätä. Lisäksi ulkonemat 2 työntyvät ulos olennaisen pallonmuotoisesti ensimmäisestä sivuttaisuurteen seinämäpinnasta ennaltamäärätyllä korkeudella, ja syvennykset 3 ovat olennaisen pallonmuotoisesti sisäänvedettyjä syvyydellä, joka on pienempi kuin ulkonemien 2 korkeus. Renkaan kuormittamattomassa tilassa ulkonemat 2 ja syvennykset 3 ovat lisäksi toisiaan koskemattomassa tilassa. Lukuisat ulkonemat ja syvennykset 2 ja 3 ovat lisäksi sivuttaisuurteen pituuden suunnassa ja sivuttaisuurteen syvyy- den suunnassa järjestettyjä. Ulkonemat 2 ja syvennykset 3 on lisäksi järjestetty sivuttaisuurteen pituuden suunnassa vuorotellen sivuttaisuurteen seinämä-pinnoilla. Tässä ulkonemien 2 läpimitta on edullisesti 0,5 mm - 4,0 mm. Ul-konemien 2 korkeus on lisäksi edullisesti 0,5 mm - 3,0 mm.

Kun rengas jarruttaa, tällä muotoilulla ulkoinen voima toimii sileän osan 10 kokoonpainumisen suuntaan, mikä johtaa sivuttaisuurteen 1 sulkeutumiseen ja ulkonemien 2 ja syvennysten 3 yhteenliittymiseen. Tämän tuloksena sileän osan 10 jäykkyys lisääntyy tehokkaasti ja sileän osan 10 kokoonpainumisen määrä vähenee. Tällaisella muotoilulla renkaan jarrutuskyky jäällä (jarrutusteho jäisillä tienpinnoilla) ja jarrutuskyky kuivalla (jarrutuskyky kuivilla tienpinnoilla) tehostuu.

Ulkonemien ia syvennysten siioittumistihevs

Kuvio 3 on selittävä kuva, joka havainnollistaa kuviossa 1 esitetyn sivuttaisuurteen ulkonemien järjestysmallia. Tämä piirustus esittää ulkonemien 2 projektiokuvaa, jossa sivuttaisuurteen seinämäpinnat ovat laajennettuina.

Tällä pneumaattisella renkaalla ulkonemien 2 projektiokuvassa, jossa sivuttaisuurteen seinämäpinnat ovat laajennettuina, ulkonemien 2 sijoittu-mistiheyden X, alueella, joka jatkuu sivuttaisuurteen syvyyden H puoliväliin sivuttaisuurteen 1 suuaukosta (sileän osan 10 tiekontaktin pinta), ja ulkonemien 2 sijoittumistiheyden Y, alueella (jäljellä olevat alueet), joka ulottuu sivuttaisuurteen syvyyden H puoliväliin sivuttaisuurteen 1 pohjasta, välinen suhde on X>Y (ks. kuvio 3). Toisin sanoen, kun sivuttaisuurteen seinämäpinta on jaettu tasan kahtia suuaukon puoleiseen alueeseen ja pohjan puoleiseen alueeseen, ulkonemien 2 sijoittumistiheys X suuaukon puoleisella alueella asetetaan siten, että se on suurempi kuin ulkonemien 2 sijoittumistiheys Y pohjan puoleisella alueella.

Tässä suoritusmuodossa esimerkiksi kaikilla ulkonemilla 2 on sama muoto ja sama koko (ks. kuviot 1-3). Lisäksi ulkonemien 2 projektiokuvassa, jossa sivuttaisuurteen seinämäpinnat ovat laajennettuina, suurempi määrä ul-konemia 2 on järjestetty suuaukon puoleiselle alueelle. Siten sijoittumistiheys X (sijoittumisala) suuaukon puoleisella alueella asetetaan siten, että se on suurempi kuin ulkonemien 2 sijoittumistiheys Y pohjan puoleisella alueella.

On huomattava, että ulkonemien "sijoittumistiheys X" ja "sijoittumistiheys Y" tarkoittavat vastaavien alueiden (suuaukon puoleinen alue tai pohjan puoleinen alue) ulkonemien 2 sijoittumisalan suhdetta tuon alueen alaan (alojen suhde).

Lisäksi "sivuttaisuurteen syvyys H" tarkoittaa välimatkaa sivuttai-suurteen 1 suuaukosta pohjaan (ks. kuviot 2 ja 3), kun rengas on asennettu vakiovanteeseen, täytetty normaaliin sisäpaineeseen ja on kuormittamattomassa tilassa. Sivuttaisuurteen syvyys H voi lisäksi vaihdella sivuttaisuurteen pituuden suuntaan. Esimerkiksi suljetuissa sivuttaisuurteissa sivuttaisuurteen päiden kestävyyden lisäämiseksi sivuttaisuurteen 1 pohjaa voidaan nostaa sivuttaisuurteen päissä (ks. kuvio 3). Tällaisissa tapauksissa sivuttaisuurteen maksimaalinen syvyys asetetaan sivuttaisuurteen syvyydeksi H.

Tässä julkaisussa käsite "vakiovanne" tarkoittaa The Japan Automobile Tyre Manufacturers Association -järjestön (JATMA) määrittelemää "käyttövannetta", The Tire and Rim Association -järjestön (TRA) määrittelemää "mallivannetta" tai The European Tyre and Rim Technical Organisation -järjestön (ETRTO) määrittelemää "mittausvannetta". "Normaali sisäpaine" tarkoittaa JATMA:n määrittelemää "maksimaalista ilmanpainetta", TRA:n määrittelemän "renkaan kuormitusrajojen erilaisissa kylmätäyttöpaineissa" maksimaalista arvoa tai ETRTO:n määrittelemiä "täyttöpaineita". Lisäksi "säädetty kuormitus" tarkoittaa JATMA:n määrittelemää "maksimaalista kuormituskapasi-teettia", TRA:n määrittelemää "renkaan kuormitusrajojen erilaisissa kylmätäyttöpaineissa" maksimaalista arvoa tai ETRTO:n määrittelemää "kuormituskapa-siteettia". Henkilöautojen renkaiden tapauksessa normaali sisäpaine on kuitenkin 180 kPa:n ilmanpaine, ja säädetty kuormitus on 88 % maksimaalisesta kuorm ituskapasiteetista.

Vaikutus

Kuten edellä kuvataan, tällä pneumaattisella renkaalla sivuttaisuur-teessa 1 on ulkonemia 2 sivuttaisuurteen molemminpuolisesti vastakkaisten seinämäpintojen ensimmäisellä sivuttaisuurteen seinämäpinnalla sekä ulko-nemien 2 kanssa yhteenliittyviä syvennyksiä 3 toisessa sivuttaisuurteen sei-nämäpinnassa (ks. kuviot 1 ja 2). Lisäksi ulkonemien 2 projektiokuvassa, jossa sivuttaisuurteen seinämäpinnat ovat laajennettuina, ulkonemien 2 sijoittu-mistiheyden X, alueella, joka ulottuu sivuttaisuurteen syvyyden H puoliväliin sivuttaisuurteen 1 suuaukosta, ja ulkonemien 2 sijoittumistiheyden Y, alueella, joka ulottuu sivuttaisuurteen syvyyden H puoliväliin sivuttaisuurteen 1 pohjasta, välinen suhde on X>Y (ks. kuvio 2).

Kun rengas jarruttaa, tällä muotoilulla ulkoinen voima toimii sileän osan 10 kokoonpainumisen suuntaan, mikä johtaa sivuttaisuurteen 1 sulkeutumiseen ja ulkonemien 2 ja syvennysten 3 yhteenliittymiseen. Tässä ulkone- mien 2 sijoittumistiheys X sivuttaisuurteen seinämäpinnassa asetetaan siten, että se on suurempi suuaukon puolella. Siten verrattuna muotoiluun, jossa ulkonemien sijoittumistiheys on tasainen, voidaan saavuttaa suuri yhteenliittymisen voima ulkonemien 2 ja syvennysten 3 välillä sivuttaisuurteen suuaukon puolella. Tämän tuloksena sileän osan 10 jäykkyys lisääntyy tehokkaasti ja sileän osan 10 kokoonpainumisen määrä vähenee. Tällainen muotoilu on edullinen, koska renkaan jarrutuskyky jäällä ja jarrutuskyky kuivalla tehostuvat.

Tällä muotoilulla ulkonemien 2 sijoittumistiheys X on lisäksi suu-aukon puoleisella alueella suuri. Siten verrattuna muotoiluun, jossa ulkonemien sijoittumistiheys on tasainen, voidaan saavuttaa suuri yhteenliittymisen voima ulkonemien 2 ja syvennysten 3 välillä sivuttaisuurteen 1 suuaukon puolella. Tällainen muotoilu on edullinen, koska sivuttaisuurteen 1 lohkeilu estyy tehokkaasti ja renkaan epätasaisen kuluman vastustuskyky lisääntyy.

Tällä muotoilulla ulkonemien 2 sijoittumistiheys Y on lisäksi pohjan puoleisella alueella pieni. Siten verrattuna muotoiluun, jossa ulkonemien sijoittumistiheys on tasainen, sivuttaisuurteen 1 ulkonemien 2 sijoittumistiheys vähentää sileän osan 10 kulumaa keskivaiheessa tai sitä myöhemmissä vaiheissa. Siksi ensimmäisen kuluman vaiheessa, kun rengas jarruttaa, sileän osan 10 jäykkyys lisääntyy, mikä johtuu ulkonemien ja syvennysten 2 ja 3 yhteenliittymisestä; keskivaiheen kulumassa ja sitä myöhemmissä vaiheissa ulkonemat ja syvennykset 2 ja 3 ovat kuluneet ja pienentyneet, mikä mahdollistaa sivuttaisuurteen 1 kokoonpainumisen. Tämä on edullista, koska voidaan saavuttaa sivuttaisuurteen 1 reunavaikutus.

On huomattava, että tällä pneumaattisella renkaalla sivuttaisuurteen seinämäpinnan suuaukon puoleisen alueen ulkonemien 2 sijoittumistiheyden X ja sivuttaisuurteen seinämäpinnan kaikkien alueiden ulkonemien 2 sijoittumistiheyden S suhde X/S on edullisesti vaihteluvälillä 105 % < (X/S)*100 < 200 % (ks. kuvio 3). Lisäksi suhde X/S on edullisemmin vaihteluvälillä 110% < (X/S)*100 <150 %. Tällä muotoilulla ulkonemien 2 sijoittumistiheys suuaukon puoleisella alueella on optimoitu. Siten renkaan optimaalinen jarrutuskyky jäällä ja jarrutuskyky kuivalla varmistetaan tai ne tehostuvat.

Esimerkiksi tässä suoritusmuodossa kaikilla ulkonemilla 2 on sama muoto ja sama koko, ja monet ulkonemista 2 on järjestetty sivuttaisuurteen 1 suuaukon puoleiselle alueelle (ks. kuvio 3). Siten ulkonemien 2 sijoittumistiheys X sivuttaisuurteen 1 suuaukon puoleisella alueella asetetaan tiheäksi, ja näin ollen sileää osaa 10 vahvistava vaikutus, jonka yhteenliittyvät ulkonemat ja syvennykset 2 ja 3 aikaansaavat, lisääntyy. Lisäksi tässä ulkonemat 2 on järjestetty sivuttaisuurteen 1 suuaukkoa (sileän osan 10 tien kontaktipintaa) pitkin. Tarkemmin sanottuna ulkonemat 2 on järjestetty keskittyneellä tavalla alueelle (suuaukon läheisyyteen), joka on korkeintaan noin 1/3 sivuttaisuurteen syvyydestä H sivuttaisuurteen 1 suuaukosta alkaen. Siten renkaan ensimmäisen kuluman aikana, kun sivuttaisuurteen syvyys H on suuri, sileää osaa 10 vahvistava vaikutus, jonka yhteen liittyvät ulkonemat ja syvennykset 2 ja 3 aikaansaavat, lisääntyy.

Ensimmäinen muunneltu esimerkki

Lisäksi tällä pneumaattisella renkaalla sivuttaisuurteen 1 vähintään yhdessä päässä ulkonemien 2 sijoittumistiheyden A, alueella, joka ulottuu korkeintaan 20%:iin sivuttaisuurteen pituudesta W (0,2 W) sivuttaisuurteen 1 päästä alkaen, ja sivuttaisuurteen seinämäpinnan kaikkien alueiden ulkonemien 2 sijoittumistiheyden S suhde A/S on edullisesti vaihteluvälillä 105% < (A/S)x100 < 250 % (ks. kuvio 4). Tällä muotoilulla ulkonemien 2 sijoittumisti-heys A sivuttaisuurteen 1 päässä asetetaan suureksi. Kun rengas jarruttaa, ulkonemat ja syvennykset 2 ja 3 liittyvät siten yhteen, ja tämä johtaa sileän osan 10 jäykkyyden lisääntymiseen sivuttaisuurteen 1 päässä. Tällainen muotoilu on edullinen, koska voidaan saavuttaa samankaltainen vaikutus kuin sivuttaisuurteen 1 pohjan nostamisella.

Esimerkiksi tässä suoritusmuodossa kaikilla ulkonemilla 2 on sama muoto ja sama koko, ja useat ulkonemista 2 on järjestetty alueille (alueille, jotka ovat 20 % sivuttaisuurteen pituudesta W) sivuttaisuurteen 1 molempiin päihin (ks. kuvio 4). Tarkemmin sanottuna kuviossa 3 esitettyyn muotoiluun verrattuna jotkin ulkonemista 2 on järjestetty siten, että ne ovat hieman lähempänä sivuttaisuurteen 1 pään puolta. Siten ulkonemien 2 sijoittumistiheys A sivuttaisuurteen 1 molempien päiden alueilla asetetaan tiheäksi, ja näin ollen sileän osan 10 vahvistava vaikutus, jonka yhteen liittyvät ulkonemat ja syvennykset 2 ja 3 aikaansaavat, lisääntyy.

Lisäksi tässä suoritusmuodossa sivuttaisuurre 1 on suljettu sivuttai-suurre (ks. kuviot 1 ja 4); tämä suoritusmuoto ei ole kuitenkaan siihen rajoittunut, ja jopa silloin, kun sivuttaisuurre 1 on avoin sivuttaisuurre tai puolisuljettu sivuttaisuurre, ulkonemien 2 sijoittumistiheys A sivuttaisuurteen 1 päässä voidaan samaten asettaa suureksi (ei esitetä piirustuksissa). Esimerkiksi muotoilussa, jossa sivuttaisuurteen 1 pää on avoinna pääuraan, sileän osan 10 jäykkyys sivuttaisuurteen 1 avoimessa päässä on riittämätön. Siksi muotoilemalla ulkonemien 2 sijoittumistiheys A suureksi sivuttaisuurteen 1 avoimessa päässä voidaan saavuttaa samankaltainen vaikutus kuin sivuttaisuurteen 1 pohjan nostamisella.

On huomattava, että "sivuttaisuurteen pituus W" tarkoittaa sivuttaisuurteen 1 kokonaispituutta renkaan kulutuspinnalla (ks. kuvio 4), kun rengas on asennettu vakiovanteeseen, täytetty normaaliin sisäpaineeseen ja on kuormittamattomassa tilassa.

Toinen muunneltu esimerkki

Lisäksi tällä pneumaattisella renkaalla ulkonemien 2 sijoittumisti-heyden B, jotka ovat alueella, joka ulottuu korkeintaan 20%: iin sivuttaisuurteen pituudesta W, jonka keskuksena on sivuttaisuurteen 1 keskiosa, ja sivuttaisuurteen seinämäpinnan kaikkien alueiden ulkonemien 2 sijoittumistiheyden S suhde on edullisesti vaihteluvälillä 105 % < (B/S)*100 < 200 % (ks. kuvio 5). Tällä muotoilulla ulkonemien 2 sijoittumistiheys B sivuttaisuurteen 1 keskellä asetetaan suureksi. Kun rengas jarruttaa, ulkonemat ja syvennykset 2 ja 3 liittyvät siten yhteen, ja tämä johtaa sileän osan 10 jäykkyyden lisääntymiseen sivuttaisuurteen 1 keskiosassa. Tällainen muotoilu on edullinen, koska voidaan saavuttaa samankaltainen vaikutus kuin sivuttaisuurteen 1 pohjan nostamisella.

Esimerkiksi tässä suoritusmuodossa kaikilla ulkonemilla 2 on sama muoto ja sama koko, ja monet ulkonemista 2 on järjestetty alueille (alueille, jotka ovat 20 % sivuttaisuurteen pituudesta W) sivuttaisuurteen 1 keskellä (ks. kuvio 5). Tarkemmin sanottuna kuviossa 4 esitettyyn muotoiluun verrattuna jotkin ulkonemista 2 on järjestetty siten, että ne ovat hieman lähempänä sivuttaisuurteen 1 keskiosan puolta. Siten ulkonemien 2 sijoittumistiheys B sivuttaisuurteen 1 keskiosan alueilla asetetaan tiheäksi, ja näin ollen sileää osaa 10 vahvistava vaikutus, jonka yhteen liittyvät ulkonemat ja syvennykset 2 ja 3 aikaansaavat, lisääntyy. On huomattava, että tässä suoritusmuodossa sivuttaisuurteen 1 keskiosa on sivuttaisuurteen pituuden W keskipiste (kohta 0,5 W sivuttaisuurteen 1 päästä).

Suorituskykytestit

Kuviot 6 ja 7 ovat taulukoita, joissa esitetään esillä olevan keksinnön suoritusmuodon mukaisten pneumaattisten renkaiden suorituskykytestin tulokset. Tässä suoritusmuodossa useille pneumaattisten renkaiden tyypeille tehtiin suorituskykytestit (1) kuivalla osoitettavaa jarrutuskykyä ja (2) jäällä osoitet tavaa jarrutuskykyä varten erilaisissa olosuhteissa (ks. kuviot 6 ja 7). Kussakin suorituskykytestissä nastattomat vyörenkaat, joiden rengaskoko on 195/65R15, asennetaan JATMA:n määrittelemiin käyttövanteisiin. Pneumaattiset renkaat täytetään normaaliin sisäpaineeseen ja kuormitetaan säädetyllä kuormituksella.

(1) Suorituskykytestissä, joka koski jarrutuskykyä kuivalla, pneumaattinen rengas asennettiin koeajoneuvoon, jota ajettiin kuivalla tienpinnalla nopeudella 100 km/h. Liikkuvaa ajoneuvoa jarrutettiin (arvioitu rengas: 195/65R15, arvioitu ajoneuvo: Corolla), ja mitattiin jarrutusmatka siitä, kun jarrutus aloitettiin, siihen, kun ajoneuvo pysähtyi. Mittaustulosten perusteella tehtiin indeksoitu arviointi käyttäen perinteistä esimerkkiä peruspisteenä (100). Tässä indeksoidussa arvioinnissa suuremmat luvut ovat edullisempia.

(2) Suorituskykytestissä, joka koski jarrutuskykyä jäällä, pneumaattinen rengas asennettiin koeajoneuvoon, jota ajettiin jäisellä tienpinnalla nopeudella 40 km/h. Liikkuvaa ajoneuvoa jarrutettiin (arvioitu rengas: 195/65R15, arvioitu ajoneuvo: Corolla), ja mitattiin jarrutusmatka siitä, kun jarrutus aloitettiin, siihen, kun ajoneuvo pysähtyi. Tämä suorituskykytesti tehtiin sekä uusille renkaille että renkaille, jotka olivat kuluneet 50 %, ja jarrutusmatkat mitattiin. Mittaustulosten perusteella tehtiin indeksoitu arviointi käyttäen perinteistä esimerkkiä peruspisteenä (100). Tässä indeksoidussa arvioinnissa suuremmat luvut ovat edullisempia.

Perinteisen esimerkin pneumaattisessa renkaassa on kulutuspinta-kuvio, jossa on perusnappulakuvio, ja sileisiin osiin (nappuloihin) on muodostettu useita sivuttaisuurteita (ei esitetä piirustuksissa). Lisäksi sivuttaisuurteen syvyys H asetetaan 6 mm:ksi ja sivuttaisuurteen pituus 10mm:ksi. Lisäksi näiden sivuttaisuurteiden sivuttaisuurteen seinämäpintoihin muodostetaan useita ulkonemia ja syvennyksiä. Ulkonemien projektiokuvassa, jossa sivuttaisuurteen seinämäpinnat ovat laajennettuina, ulkonemat on lisäksi järjestetty olennaisen tasaisella tavalla. Tarkemmin sanottuna ulkonemien sijoittumisti-heyden X, alueella, joka ulottuu sivuttaisuurteen syvyyden H puoliväliin (3 mm suuaukosta) sivuttaisuurteen suuaukosta, ja sivuttaisuurteen seinämäpinnan kaikkien alueiden ulottumien sijoittumistiheyden S suhde X/S asetetaan arvoon (X/S)x100= 100%.

Perinteisen esimerkin pneumaattiseen renkaaseen verrattuna käyttöesimerkkien 1-11 pneumaattiset renkaat poikkeavat siten, että niillä on suu-aukon ulkonemien sijoittumistiheyden X ja kaikkien alueiden ulkonemien sijoit- tumistiheyden S suhde X/S, joka asetetaan vaihteluvälille 105 % < (X/S)x100 < 200 %.

Kuten testituloksissa esitetään, kun verrataan käyttöesimerkkejä 1-11 ja perinteistä esimerkkiä, käyttöesimerkkien 1-11 pneumaattisten renkaiden kohdalla on selvää, että renkaiden jarrutuskyky jäällä (vähintään jarrutuskyky jäällä 50 %:n kulumalla) tehostui (ks. kuviot 6 ja 7). Lisäksi käyttöesimerkkejä 1-4 verrattaessa on selvää, että renkaan jarrutuskyky jäällä ja jarrutuskyky kuivalla tehostuvat, mikä johtuu suhteen X/S optimoimisesta ulkonemien sijoit-tumistiheyden ja kaikkien alueiden ulkonemien sijoittumistiheyden S välillä. Esimerkiksi käyttöesimerkin 3 (ks. kuvio 8) pneumaattisen renkaan kohdalla on selvää, että jarrutuskyky jäällä 50 %:n kulumalla tehostuu yksinkertaisesti asettamalla suhde X/S arvoon (X/S)x100 = 110 %.

Lisäksi kun verrataan käyttöesimerkkiä 1 ja käyttöesimerkkejä 6-8, on selvää, että renkaan jarrutuskyky jäällä ja jarrutuskyky kuivalla tehostuvat edelleen, mikä johtuu suhteen A/S optimoimisesta ulkonemien 2 sijoittumistiheyden A, alueella (alue 2 mm kummassakin molemmista päistä), joka ulottuu 20 %:iin sivuttaisuurteen pituudesta W sivuttaisuurteen 1 päästä alkaen, ja si-vuttaisuurteen seinämäpinnan kaikkien alueiden ulkonemien 2 sijoittumistiheyden S välillä.

Lisäksi kun verrataan käyttöesimerkkiä 7 ja käyttöesimerkkejä 9-11, on selvää, että renkaan jarrutuskyky jäällä ja jarrutuskyky kuivalla tehostuvat edelleen, mikä johtuu suhteen B/S optimoimisesta ulkonemien 2 sijoittumistiheyden B, alueella (alue 4-6 mm kummassakin molemmista päistä), joka ulottuu 20 %:iin sivuttaisuurteen pituudesta W, jonka keskuksena on sivuttaisuurteen 1 keskiosa, ja sivuttaisuurteen seinämäpinnan kaikkien alueiden ulkonemien 2 sijoittumistiheyden S välillä. On huomattava, että kuvio 9 esittää ulkonemien asettelumallia käyttöesimerkin 10 mukaisessa pneumaattisessa renkaassa.

Teollinen sovellettavuus

Kuten edellä kuvataan, esillä olevan keksinnön mukainen pneumaattinen rengas on edullinen, koska renkaan jarrutuskykyä jäällä voidaan tehostaa.

Claims

1. Pneumaattinen rengas, joka käsittää kulutuspintaosassa useita uria ja sileän osan (10), jota urat jakavat, jolloin sileä osa (10) käsittää useita sivuttaisuurteita (1), jotka jatkuvat renkaan leveyden suuntaan, jolloin sivuttaisuurteissa (1) on ulkonemia (2) sivuttaisuurteen (1) molemminpuolisesti vastakkaisten seinämäpintojen ensimmäisellä sivuttaisuurteen (1) seinämäpinnalla sekä ulkonemien kanssa yhteenliittyviä syvennyksiä (3) toisessa sivuttaisuurteen (1) seinämäpinnassa; ja ulkonemien (2) projektiokuvassa, jossa sivuttaisuurteen (1) seinä-mäpinnat ovat laajennettuina, ulkonemien (2) sijoittumistiheyden X, alueella, joka ulottuu sivuttaisuurteen (1) syvyyden puoliväliin sivuttaisuurteen (1) suu-aukosta, ja ulkonemien (2) sijoittumistiheyden Y, alueella, joka ulottuu sivuttaisuurteen (1) puoliväliin sivuttaisuurteen (1) pohjasta, suhde on X>Y, tunnettu siitä, että syvennysten (3) syvyys on pienempi kuin ulkonemien (2) korkeus.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pneumaattinen rengas, jolloin ulkonemien (2) sijoittumistiheyden X ja sivuttaisuurteen (1) seinämäpinnan kaikkien alueiden ulkonemien (2) sijoittumistiheyden S suhde X/S on vaihteluvälillä 105 % < (X/S)x100 < 200 %.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen pneumaattinen rengas, jolloin sivuttaisuurteen (1) vähintään yhdessä päässä ulkonemien (2) sijoittumistiheyden A, alueella, joka ulottuu korkeintaan 20 %:iin sivuttaisuurteen (1) pituudesta sivuttaisuurteen (1) päästä alkaen, ja sivuttaisuurteen (1) seinämä-pinnan kaikkien alueiden ulkonemien (2) sijoittumistiheyden S suhde A/S on vaihteluvälillä 105 % < (A/S)χ 100 < 250 %.

4. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-3 mukainen pneumaattinen rengas, jolloin ulkonemien (2) sijoittumistiheyden B, alueella, joka ulottuu korkeintaan 20 %:iin sivuttaisuurteen (1) pituudesta, jonka keskuksena on sivuttaisuurteen (1) keskiosa, ja sivuttaisuurteen (1) seinämäpinnan kaikkien alueiden ulkonemien (2) sijoittumistiheyden S suhde B/S on vaihteluvälillä 105 %<(B/S)x100<200%.