FI56504C - Kombination av ett ytterdaeck och en faelg - Google Patents

Description

1-,..__'..1 Γο, KU ULUTUSJULKAISU _ _ A - B ^ UTLÄGGNINGSSKRIFT 56504 C (45) ( Patentti 'myönnetty II C2 1930 Patent meddelat ^ ^ (51) Kv.lk.'/lnt<CI.* B 60 C 9/02 ' B 60 B 21/02 SUOMI —FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansökning 107 5 / 7*+ (22) Hakemispäivä — Ansöknlngsdag 09·0L.7^ (23) Alkupäivä —Glltighetsdag 09.0k.7k (41) Tullut julkiseksi — Bllvlt offentllg 10.10.7k

Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäväksipanon ja kuuL|ulkal*un pvm—

Patent· och registerstyrelsen ' Ansökan utlagd oeh utl.skrlften publicerad 31. 10.79 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begärd prlorltet 09. ok. 7 3

Ranska-Frankrike(FR) 7312758 (71) Michelin & Cie (Compagnie Generale des Etablissements Michelin), Clermont-Ferrand, Ranska-Frankrike(FR) (72) Jacques Boileau, Clermont-Ferrand, Ranska-Frankrike(FR) (7k) Oy Kolster Ab (5k) Ulkorenkaan ja pyörävanteen yhdistelmä - Kombination av ett ytterdäck och en fälg Tämän keksinnön kohteena on ulkorenkaan ja pyörävanteen yhdistelmä, jonka ulkorenkaan korkeus/leveyssuhde on pienempi kuin 0,6, ja jossa on runkovahviste, joka on radiaalinen tai ainakin osittain radiaalinen ulkorenkaan korkeuden ala-puoliskon alueella ja joka ulottuu palteesta toiseen, sekä lakivahviste, jonka reunat sopivasti on lujitettu, ja vanne, jossa pohjan molemmin puolin on palletta varten sija, joka päättyy reunukseen, jota mahdollisesti seuraa koukkumainen osa.

Radiaaliulkorenkaissa on lakivahviste ja runkovahviste. Lakivahviste sijaitsee jykytyspinnan alla ja peittää runkovahvisteen. Tämä lakivahviste on muodostettu vähintään kahdesta kerroksesta pituussuunnassa hiukan vinoja risteileviä lankoja tai köysiä. Lakivahviste jäykistää ulkorenkaan lakiosaa ja muodostaa runkovahvisteen ympärille venymättömän vyön.

Runkovahviste ulottuu palteesta toiseen ja lujittaa yhdessä lakivahvisteen kanssa lakiosaa. Yksistään tämä runkovahviste lujittaa ulkorenkaan laitoja ja palteita. Tätä varten tässä vahvisteessa on vähintään yksi säteittäisistä tai osittain säteittäisistä langoista tai köysistä muodostettu kerros, jota sanotaan runkokerrokseksi sekä vähintään yksi pallevahviste palletta kohden. Tämä pallevah-viste toimii runkovahvisteen ankkurointivälineenä palteessa. Palteet on täten jäykistetty kolmessa pääsuunnassa (säteittäissuunnassa, akselin suunnassa ja kehän-suunnassa) pallevahvisteen, runkovahvisteen ja tämän ankkuroinnin vaikutuksesta, 2 56504 minkä lisäksi palteissa mahdollisesti on lisäkerroksia. Tämän jäykistyksen tehtävänä on liittää ulkorengas lujasti kiinni vanteeseen ja aikaansaada tiivis liitos sisärenkaattomia ulkorenkaita käytettäessä.

Tämän seurauksena vanteen sen vyöhykkeen profiili, joka koskettaa palletta, määrää tämän palteen profiilin, sisäisen rakenteen ja mekaaniset ominaisuudet, sekä erikoisesti runkovahvisteen koveruuden suunnanmuutoksen eli infleksiokohdan tämän kosketusvyöhykkeen korkeudella. Kaksi palteiden ja vanteen välistä erilaista sovitusta on osoittautunut käyttökelpoiseksi.

Ensimmäisessä suhteellisen vanhassa sovituksessa käytetään vannetta, jonka palteita varten tarkoitetut sijat ovat lieriömäiset tai aivan vähäisesti kartio-maiset. Näiden sijojen pidennyksenä on reunukset, jotka loitontuvat renkaan akselista 90° kulmassa ja päättyvät reunaan, joka on taivutettu kohti pyörän akselia. Vanteen ja palteiden välinen yhteenliittyminen tapahtuu pääasiallisesti siten, että palteiden ulkopuolinen aksiaalipinta painautuu ulkorenkaan sisäisen paineen vaikutuksesta vanteen 90° kulmassa olevaan reunukseen.

Toista uudempaa sovitusta, joka nimenomaan on tarkoitettu sisärenkaattomia ulkorenkaita varten, käytetään sellaisten vanteiden yhteydessä, joiden palteita varten tarkoitetut sijat ovat kartiomaiset. Nämä sijat muodostavat yleensä 15° kulman renkaan akselin kanssa. Näin ollen ulkorenkaan ja vanteen välinen yhteen-sovittuminen pääasiallisesti tapahtuu siten, että palteet asettuvat ulkorenkaan sisäisen paineen vaikutuksesta vanteen kartiomaisille sijoille. Tämän yhteensovit-tumisen ansiosta syntyy samalla ulkorenkaan sisäontelon tiiviys. Reunukset on puolestaan supistettu pelkiksi koukkumaisesti taivutetuiksi osiksi, joiden korkeus palteiden sijoihin nähden on pieni. Näiden koukkumaisten osien tehtävänä on yksinomaan ohjata palteiden akselinsuuntaista kiinnipysymistä ja niiden asettumista sijoilleen.

Nämä molemmat nykyään käytetyt vannetyypit edellyttävät sangen jäykkiä palteita, jotka ovat jopa ylenmäärin lujitettuja. Toisaalta runkovahvisteen koveruuden suunnan muuttuminen infleksiokohtana alueilla, joissa ulkorenkaan laidat liittyvät palteisiin, voi edistää palteiden siirtymistä sijoiltaan, jos nämä palteet ovat liian pehmeitä. Käytettäessä toisaalta sellaisia vanteita, joiden palteita varten tarkoitetut sijat muodstavat 15° kaltevuuskulman, rasittaa täten aikaansaatu yhteensovittuminen huomattavasti pallevahvisteita.

Palteet ja niiden vahvisteet vaikuttavat suuresti ulkorenkaan laitoihin, toisin sanoen renkaan niihin osiin, joista renkaan pehmeys ja täten sen ajomuka-vuus riippuu. Ulkorenkaiden tällainen rakenne ja sen kiinnitys vanteeseen ei kuitenkaan vaikuta haitallisesti ajomukavuuteen siinä tapauksessa, että laidat ovat riittävän korkeat. Uudenaikaisten ajoneuvojen rakenne pakottaa kuitenkin keksimään ulkorenkaiden tienotteen, jarrutuskyvyn ja tielläkäyttäytymisen jatkuvia parannuksia. Tästä syystä on pyritty leventämään kulutuspintoja mutta silti ulkorenkaan 3 56504 ulkohalkaisijaa suurentamatta ja pienentämättä vanteen pohjan halkaisijaa, jota päinvastoin jopa on pyritty suurentamaan. Täten on saavutettu radiaalirenkaiden sellainen rakenne, jossa meridiaanileikkauksen korkeus H siinä tapauksessa, että ulkorenkaaseen on täytetty ilmaa mutta että ulkorengasta ei ole kuormitettu, on sangen paljon pienempi kuin tämän saman poikkileikkauksen suurin leveys B, joten suhde H/B on huomattavasti paljon pienempi kuin 1. Kehitys on täten johtanut ulko-renkaisiin, joiden H/B-suhteet ovat pienemmät kuin 0,6 ja jopa pienemmät kuin 0,5. Tällaisissa ulkorenkaissa tulee laidoille varattu korkeus riittämättömäksi siinä tapauksessa, että halutaan aikaansaada yhtä hyvä ajomukavuus kuin ennestään tunnetuilla radiaalirenkailla.

Keksinnön tehtävänä on yrittää parantaa tai jopa suurentaa tällaisten ulko-renkaiden taipuisuuttaa, ilman että vaikutetaan näiden renkaiden muihin ominaisuuksiin, jolloin erikoisesti halutaan varmistaa niiden oikea liittyminen vanteeseen.

Keksinnön mukainen ratkaisu antaa tulokseksi uuden ulkorenkaan ja uuden van- . teen välisen sopivan yhteensovittumisen.

Tunnetaan ennestään tällaisia yhdistelmiä, mutta ne eivät ole saavuttaneet teollisuuskäyttöä niiden monimutkaisen rakenteen ja niiden melko epätyydyttävän tielläkäyttäytymisen takia (esim. ranskalainen patentti n:o 1 515 950).

Keksinnön mukaiselle yhdistelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista, että ulkorenkaassa on runkovahviste, jonka keskisäie seuraa ainakin laidan puolikorkeu-delta siihen pisteeseen asti, jossa se kohtaa pallavahvisteet, sitä luonnollista tasapainokäyrää, johon ilman lakivahvistetta olevan radiaalirungon yksi ainoa kerros asettuu sisäisen paineen vaikutuksesta, jolloin tämä käyrä sivuaa pallevahvis-teita ja menee lakivahvisteen reunojen kautta, jolloin ulkorenkaan runkovahvisteen keskisäikeellä pisteessä, joka sijaitsee välin R päässä pyörintäakselista on kaa-revuussäde S, joka vastaa yhtälöä

= Rs - Re 2R

jossa Rs on etäisyys renkaan pyörähdysakselista siihen pisteeseen, jossa luonnollisella tasapainokäyrällä on renkaan mediaanitasosta vastaan kohtisuora tangentti, ja Re on etäisyys renkäan pyörähdysakselista niihin pisteisiin, joissa luonnollisella tasapainokäyrällä on renkaan mediaanitason kanssa yhdensuuntaiset tangentit, ja jolloin lakivahviste sijaitsee säteittäisvälin H päässä palteiden vanteessa olevista sijoista, sekä ekvaattoripisteiden kautta, joissa pisteissä laitojen välinen etäisyys B saavuttaa maksiminsa ja joissa kummassakin on mediaaniakselin kanssa yhdensuuntainen tangentti ja että vanteessa on reunus, jossa on osa, joka on pääasiallisesti yhdensuuntainen runkovahvisteen keskiaäikeen tätä osaa vastapäätä sijaitsevan segmentin kanssa, joka osa sisäpuolisesti liittyy S-muotoisella käyrällä palteiden sijoihin ja ulkopuolisesti päättyy yhdistelmän pyörähdysakselin suuntaisella kaarevalla osalla.

4 56504

Keksinnön mukaan yhden ainoan runkokerroksen keskisäikeen edustajan oletetaan olevan tämän kerroksen yhden säikeen eli köyden sydän, joka sisältyy meri-diaanitasoon. Kaksikerroksisessa rungossa oletetaan keskisäikeen sijaitsevan samaan meridiaanitasoon sisältyvän kahden langan eli köyden sydämien keskivälissä.

Tasapainokäyrä, johon sisäisen paineenalaisen radiaalirungon keskisäie asettuu, määräytyy seuraavista yhtälöistä

(Dj3 = Rs2 - Re2 2R

(2)J, = Rs2 - Re2 R + Re

Tasapainokäyrä, jonka parametrien merkitys selitetään seuraavassa, on muodostunut silmukasta, jonka symmetria-akseli on ulkorenkaan mediaanitason projektio tämän silmukan sisältävässä meridiaanitasossa. Tämä silmukka kohtaa mediaani-akselin ulkorenkaan laen luona sekä toisessa pisteessä, jossa silmukan molemmat haarat leikkaavat toisensa ja sitten loitontuvat toisistaan. Rs on ulkorenkaan pyörähdysakselin etäisyys lakipisteestä, toisin sanoen lakipisteen säde, jossa käyrällä on mediaaniakselia vastaan kohtisuora tangentti. Lakipisteen ja molempien haarojen mediaaniakselilla sijaitsevan leikkauspisteen välillä kulmassakin haarassa on piste, jossa haaran tangentti on yhdensuuntainen mediaanikaselin kanssa.

Nämä molemmat pisteet määräävät tasapainokäyrän "ekvaattorin", ja Re on näiden pisteiden yhteinen etäisyys ulkorenkaan pyörintäakselista. Keksinnön mukaisen ulkorenkaan rungon meridiaanileikkauksen suurin leveys B sijaitsee tasapainokäyrän ekvaat-toripisteiden korkeudella. Siinä tapauksessa, että määrätään parametrien Re ja Rs arvot, voidaan tasapainokäyrä piirtää yhtälöiden (1) ja (2) perusteella, kun edellytetään, että y tarkoittaa käyrän kaarevuussädettä säteen R missä tahansa kohdassa, ja tarkoittaa käyrää vastaa kohtisuoran sen segmentin pituutta, joka sijaitsee sädepisteen R ja sen pisteen välillä jossa tämä kohtisuora leikkaa ekvato-riaalisuoran, joka yhdistää nämä molemmat edellä määritellyt ekvatoriaalipisteet toisiinsa.

Kuten seuraavassa nähdään on keksinnön mukaisessa ulkorenkaassa palle, joka on tavallaan supistettu että tarkimpaan muotoonsa sen ansiosta, että laita ei ulotu rungon tavanomaiseen infleksiopisteeseen asti vaan ulottuu kohtaan, jossa runko sivuaa pallevahvistetta. Tämä infleksiopiste on toisin sanoen sijoitettu pallevah-visteen korkeudelle.

Keksinnön mukainen ulkorengas asettuu vanteelle yhtä stabiilisti kuin ennestään tunnettu ulkorengas asettuu tavanomaiselle vanteelle mikä aiheutuu siitä, että ulkorenkaan keksinnön mukaisen vanteen välisessä kosketusvyöhykkeessä jakautuu palteen puristus vanteeseen entistä tasaisemmin. Tämän ansiosta saadaan uiko- 5 56504 rengas keskiöidyksi vanteelleen entistä tarkemmin, erikoisesti siinä tapauksessa, että on kysymys sisärenkaattomasta ulkorenkaasta. Tämän ansiosta voidaan pienentää pallesijojen kartiomaisuutta, joten pallevahvisteisiin kohdistuvat rasitukset tulevat olemaan entistä pienempiä ja nämä pallevahvisteet voidaan tehdä entistä kevyemmiksi. Yhdistelmänä saadaan keksinnön ansiosta palteet sekä entistä kevyemmiksi että pehmeänrmiksi.

Käytännössä keksinnön mukaisen ulkorenkaan keskisäikeen rata lasketaan tietokoneen avulla. Asetetaan seuraavat rajaehdot: - vanteen leveys, joka tavanomaisesti määritellään molempien pallesijojen pidennyksen ja sen tangentin leikkauspisteinä, joka sivuaa sen käyrän yläpäätä, joka yhdistää nämä sijat vanteen molempiin reunuksiin, - vanteen säde, joka kuten tavallisesti määritellään pyörän akselin ja edellä määritellyn leikkauspisteen välisenä säteittäisetäisyytenä, - lakivahvisteen leveys ja säde, joka sopivasti valitaan siten, että lakivahvisteen meridiaanikaarevuus on nolla tai ainakin on pienempi kuin sen kehänsuuntainen kaarevuus, - suhteen H/B arvo, jolloin otetaan rungon suurin leveys B ja muistetaan, että H on yhtä kuin lakivahvisteen säteen ja vanteen säteen välinen erotus, - pallevahvisteiden sijainti vanteen pallesijoihin ja reunuksiin nähden.

Lopuksi saatetaan tasapainokäyrä menemään lakivahvisteen reunojen läpi ja sivuamaan pallevahvisteita ja molempia ekvatoriaalitangentteja. Alueella, jossa teoreettinen käyrä koskettaa lakivahvisteen reunoja, muodostaa tämä käyrä yleensä nollasta eroavan kulman vahvisteen kanssa. Tällöin on korjaus suoritettava olan alueella. Tämä korjaus perustuu siihen, että laskettu tasapainokäyrä yhdistetään lakivahvisteeseen liitoskaaren avulla. Tämä kaari sivuaa tietenkin edellä mainittua tasapainokäyrää. Liitoskaari valitaan sopivasti siten, että se myös sivuaa lakivah-vistetta. Keksinnön piiriin kuuluu kuitenkin myös se tapaus, että itse tasapaino-käyrä sivuaa lakivahvistetta. Keksinnön piiriin kuuluu edelleen tapaus, jossa run-kovahvisteeseen liitetään lujitteita, joiden tehtävänä on parantaa ulkorenkaan ajostabiliteettia. Keksinnön ansiosta luodaan kuitenkin ammattimiehelle mahdollisuudet vaikuttaa ajostabiliteettiin poikkeuksellisen laajoissa rajoissa, mikä tapahtuu vaikuttamalla vanteen leveyteen ilman että silti poiketaan keksinnön pääperiaatteesta, nimittäin siitä, että rungon keskisäie sivuaa pallevahvistetta. Vanteen leveyden suurentaminen leventää ennen kaikkea runkoa, ja lujittaa ulkorengas-ta aksiaalisuunnassa. Vanteen leveyden pienentämainen johtaa päinvastoin rungossa vaikuttavan jännityksen pienenemiseen ja ulkorenkaan pehmenemiseen akselin suunnassa.

Keksinnön mukaisella vanteella voi olla nykyään tavallinen radiaaliprofiili, mukaanluettuna palteiden sijat. Reunuksen kartiomainen osa, joka on yhdensuuntainen keskisäikeen vastaavan segmentin kanssa, voi omata mielivaltaisen kaltevuuden, joka kuitenkin joka tapauksessa on pienempi kuin 90°. Kaltevuus, joka on rajoissa 6 56504 20-60° ja sopivasti on noin 45°, näyttää edustavan arvoa, joka antaa tyydyttäviä tuloksia sekä ulkorenkaan käyttäytymisen että vanteen valmistuksen kannalta. Reunuksen tällä osalla on sopivasti suoraviivainen tai hiukan kaareva profiili, joka on joko kovera, kuten rungon keskisäikeen vastaava segmentti, tai kupera, koska pieni kuperuus ei ole osoittautunut haitalliseksi ja se helpottaa vanteen valmistusta. Ulkorenkaan ulkoseinämä on tavallisesti kosketuksessa reunuksen tämän kar-tiomaisen osan kanssa. Tästä syystä ei haluta leventää tätä osaa ainoastaan vanteen jäykkyyden lisäämiseksi. Tämän osan aksiaalinen leveyden on sopivasti oltava lähellä pallevahvisteen halkaisijaa siten, että se ei haittaa ulkorengasta tämän taipuessa. Siinä tapauksessa, että käytetään runkovahvistetta, joka ei ole kovin kireä, vaan joka päinvastoin on melko pehmeä siten, että se sivuaa pallevahvistetta suhteellisen pienessä kulmassa pyörintäakseliin nähden, voidaan tätä kartiomaista osaa haitatta leventää esim. vanteen ahtaudesta johtuvan puuttuvan jäykkyyden parantamiseksi. Tämä ei paranna ulkorenkaan asettumista vanteelle.

Keksinnön mukaan liittyy reunuksen kartiomainen osa palteen sijaan S-käy-rällä, jonka haaroilla voi olla eri pituudet ja kaarevuudet. Tässä liitoskäyrässä on sopivasti haara, joka sivuaa palteen sijaa ja toinen haara, joka sivuaa reunuksen kartiomaista osaa. Molempien haarojen välinen yhteinen infleksiopiste sijaitsee myös sopivasti säteittäisesti pallevahvisteen sydämen korkeudella ja liitos-käyrän tangentti on tässä kohdassa yhdensuuntainen rungon keskisäikeen mediaaniak-selin kanssa.

Keksinnön mukaisessa vanteessa on lisäksi palteita varten sijat, joiden kaltevuus on suhteellisen pieni, joka tapauksessa pienempi kuin 15°.

Kohti vanteen ulkosivua päättyy akselin suunnassa reunuksen kartiomainen osa kaarevuuteen, jonka tehtävänä on jäykistää vannetta ja välttää palteiden vahingoittumista ulkorenkaan asennuksen yhteydessä. Reunuksen kartiomaisen osan ulkopää sijaitsee sopivasti pallevahvisteen yläpuolella. Ulkopuolelta akselin suuntaan katsottaessa pallevahviste täten sijaitsee keksinnön mukaisen reunusyhdistelmän suojassa, joten toisin sanoen kartiomaisen osan ulkokaarevuus säteittäissuunnassa ohittaa pallevahvisteen.

Keksinnön mukainen reunus on kuitenkin yleensä radiaalileikkauksessa katsottuna matalampi kuin ennestään tunnetun vanteen reunus. Tämä helpottaa ulkorenkaan asennusta ja sallii pohjan syvyyden pienentämistä siinä tapauksessa, että vanteessa on ontelopohja, joten voidaan suurentaa sitä tilaa, joka on käytettävissä jarru-elimiä varten.

Keksintö selitetään seuraavassa läherrmin oheisten kaaviollisten piirustusten näyttämien suoritusesimerkkien perusteella.

Kuvio 1 esittää meridiaanileikkauksena puoliskona keksinnön mukaista ulkorengasta, joka on sijoitettu ennestään tunnetun saman H/B-suhteen omaavan ulkorenkaan meridiaanileikkauksen puoliskon päälle.

7 56504

Kuvio 2 esittää selvyyden vuoksi suurennetussa mittakaavassa kuvion 1 mukaisten molempien ulkorenkaiden pallevyöhykettä ja vanteen reunusta.

Kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen vanteen meridiaaniprofiilia sijoitettuna ennestään tunnetun vanteen meridiaaniprofiilin päälle, jossa viimeksi mainitussa vanteessa on 90° kulmassa oleva reunus.

Kuvio 4 esittää ilman lakivahvistetta olevan radiaalirungon keskisäikeen tasapainokäyrää, kun ulkorengasta rasittaa ainoastaan sen sisäinen ilmanpaine.

Kuvio 5 esittää meridiaanileikkauksen puoliskona yhdistelmää, johon sisältyy keksinnön mukainen vanne ja ulkorengas, jolloin ulkorengas on näytetty paine-ilmalla täytettynä (kokoviivoin) sekä paineilmalla täytettynä ja alustaa vasten puristettuna kuorman vaikutuksesta (katkoviinoin).

Kuvio 6 esittää kuvion 5 näyttämän yhdistelmän erästä muunnosta, jossa ul-korenkaalla on samat mitat H ja B, mutta käytetään vannetta, joka on huomattavasti kapeampi kuin kuvion 5 näyttämä vanne, Piirustuksessa on näytetty tästä yhdistelmästä ainoastaan yksi palle ja yksi vanteen reunus.

Kuviossa 1 ja 2 viitenumerot on yleisesti varustettu indeksillä A, kun on kysymys keksinnön mukaisesta ulkorenkaasta ja/tai vanteesta, ja indeksillä B, kun on kysymys tavanomaisesta ulkorenkaasta ja/tai vanteesta. Molemmille ulkorenkail-le ja/tai vanteille yhteiset elementit on merkitty pitkillä viitenumeroilla ilman mitään kirjainta. Keksinnön mukaiset elementit on lisäksi näytetty kokoviivoin ja ennestään tunnetut elementit katkoviivoin.

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen ulkorenkaan meridiaanileikkauksen puoliskoa ja tavanomaisen ulkorenkaan meridiaanileikkauksen puoliskoa. Kummassakin näistä ulkorenkaista on radiaalityyppinen runkovahviste 1A ja 1B, joka on kuvattu keskisäikeellään, lakivahviste 3, jonka päällä on kulutuspinta 4.

Runkovahviste 1A, 1B on käännetty palteissa olevien pallevahvisteiden 2A, 2B ympäri. Runkovahviste sovittuu molempien ulkorenkaiden samanlaisen lakivahvis-teen 3 profiiliin. Näiden ulkorenkaiden vahvisteet on jokapuolisesti päällystetty kumilla, erikoisesti kulutuspinnalla 4, laitojen päällysteillä 5, ja palteiden päällysteillä 6A, 6B.

Palteessa keksinnön mukaisen ulkorenkaan runkovahviste 1A liittyy koveruut-taan muuttamatta tangentiaalisesti pallevahvisteen 2A pisteeseen 7A ja on käännetty tämän pallevahvisteen ympäri. Runkovahviste 1A seuraa pisteestä 7A alkaen edellä määriteltyä keskitasapainokäyrää ja liittyy sitten lakivahvisteeseen 3. Tämän kuvion näyttämässä tapauksessa keskikäyrä on korjattu (kokoviivoin) olan alueella siten, että se tangentiaalisesti asettuu lakivahvisteen 3 alle ja loitontuu täten paksulla kokoviivalla näytetystä keskitasapainokäyrästä.

Tavanomaisessa ulkorenkaassa sensijaan runkovahvisteen 1B koveruus muuttuu kohdassa ÖB suunnilleen palteen korkeudella, minkä jälkeen tämä vahviste on käännetty pallevahvisteen 2B ympäri. Alkaen pisteestä 7B, jossa tämä runkovahviste kos- 56504 θ kattaa pallevahvistetta, siihen pisteeseen asti, jossa runkovahviste sovittuu lakivahvisteen 3 alle, on tällä runkovahvisteella 1B keskikäyrä, joka huomattavasti poikkeaa keksinnön mukaisen ulkorenkaan runkovahvisteesta, erikoisesti tämän renkaan laidan alaosassa.

Näiden molempien ulkorenkaiden vastaavista vanteista on kuviossa 1 näytetty ainoastaan näiden vanteiden lähiosien ääriviivat 9A, 9B, joiden luona ne koskettavat palteita 6A, 6B. Nähdään täten että vanteen nämä osat eroavat toisistaan suunnassa ulospäin, alkaen palteiden sijoista. Erikoisesti on keksinnön mukaisen vanteen reunuksessa 10A vino-osa, joka on likimain yhdensuuntainen keksinnön mukaisen ulkorenkaan keskisäikeen vastapäätä olevan segmentin kanssa.

Kuviossa 1 on samoin näytetty näiden ulkorenkaiden meridiaani leikkauksen tunnusomaiset sivut. H tarkoittaa korkeutta ja B leveyttä, kun taas Lo tarkoittaa vanteen leveyttä. Tämä leveys Lo edustaa niiden pisteiden välistä akselinsuuntais-ta etäisyyttä, joissa pisteissä kummankin sijan 22 pidennykset leikkaavat käyrän C yläpään tangenttia T, joka käyrä yhdistää vanteen kurrmatkin sijat vastaavaan reunukseen.

Verrattaessa keskenään kahta kokoa DR 50-15 olevaa ulkorengasta (Tire and Rim Association normien mukaan), joista toinen vastaa tavanomaisen rungon ja vanteen profiileja ja toinen vastaa keksinnön mukaisen rungon ja vanteen profiileja, saadaan seuraavat tulokset:

Kuormitus Painuma Tavanomainen profiili Keksinnön mukainen profiili (daN) (mm) Paine Poikittais- Paine Poikittais- (baria) jäykkyys (baria) jäykkyys (daN/rrm) (daN/rrm) 275 17 1,6 6,4 1,54 9,3 550 26 2,0 6,7 1,92 9,2

Todetaan, että keksinnön mukainen ulkorengas saavuttaa pienemmän ilmanpaineen alaisena kokoonpuristumispinnan ja samanlaisen kuormituksen kuin tavanomainen ulkorengas ja samalla saavutetaan suurempi poikittaisjäykkyys. Keksinnön mukaisella ulkorenkaalla on täten huomattavasti parantunut tielläkäyttäytyminen, erikoisesti mitä ajomukavuuteen, otteeseen tietä ja stabiliteettiin tulee.

Kuvio 3 esittää yksityiskohtaisesti keksinnön mukaisen vanteen ja tavanomaisen vanteen ulkoprofiilien erästä osaa 20A, 20B, jotka vanteet soveltuvat kuvioiden 1 ja 2 näyttämille ulkorenkaille.

Nämä molemmat profiilit 20A ja 20B eroavat toisistaan toisaalta niiltä osiltaan, jotka akselin suunnassa sijaitsevat palteita varten tarkoitettujen sijojen 22 ulkopuolella ja toisaalta kourun 21A, 21B pohjan syvyyden suhteen.

9 56504

Keksinnön mukaisen vanteen profiilissa 20A ja sija 22, joka on pidennetty kirjaimen S muotoisella käyrällä 23A, jonka sijaan 22 liittyvä haara vastaanottaa ulkorenkaan (ei näytetyn) palteen kannan ja jonka säteittäisesti ulkopuolinen haara liittyy reunukseen vino-osaan 25A, Tämä vino-osa 25A päättyy koukkuun 26A. Keksinnön mukaisen vanteen profiili 20A eroaa tavanomaisen vanteen profiilista 20B alkaen pyöristyksestä 24, joka on tarkoitettu palteen kantaa varten. Mutta keksinnön ratkaisen vanteen profiili voi olla erilainen jo palteen sijasta 22 alkaen tai siinä voi jopa olla leveydeltään ja kaltevuudeltaan erilainen sija 22. Tavanomaisen vanteen profiilissa 20B on osa 25B, joka muodostaa 90° kulman pyörintäakselin kanssa ja joka sitten päättyy koukkuun 26B. Keksinnön mukaisen vanteen reunusyh-distelmän (23A, 25A, 26A) säteittäinen ulottuvuus on pienempi kuin tavanomaisen vanteen reunusyhdistelmän (24, 25B, 26B) säteittäinen ulottuvuus. Keksinnön mukaisen vanteen matalampi reunus ja sen profiili helpottavat erikoisesti ulkorenkaan asennusta, minkä lisäksi voidaan suurentaa vanteen 21A pohjan halkaisijaa verrattuna tavanomaisen vanteen pohjan 21B halkaisijaan. Keksinnön ansiosta voidaan täten suurentaa vanteen sisäpuolella käytettävissä olevaa tilaa.

Kuvio 4 esittää sellaisen radiaalirungon keskisäiettä, jossa rungossa ainoastaan vaikuttaa ilmanpaine. Tässä kuviossa nähdään mediaaniakseli ZZ', rungon eli ulkorenkaan pyörintäakseli XX’, samoin kuin ekvaattoriakseli, joka yhdistää toisiinsa ne molemmat pisteet E ja E’, jossa runko saavuttaa suurimman leveytensä, ja jossa sillä on mediaaniakselin ZZ' kanssa yhdensuuntaiset tangentit. Ekvaattoriakseli EE’ on puolestaan yhdensuuntainen pyörintäakselin kanssa.

Keskisäikeen molemmat haarat kohtaavat toisensa lakipisteessä A ja leikkaa-vat toisensa pisteessä C, ja nämä molemmat pisteet A ja C sijaitsevat mediaaniak-selilla ZZ'. Lakipisteessä A näillä molemmilla haaroilla on yhteinen tangentti, joka on yhdensuuntainen pyörintäakselin XX’ kanssa. Lisäksi on kummallakin haaralla pisteessä D’, vast D’ toinen tangentti, joka on yhdensuuntainen pyörintäakselin XX’ kanssa.

Kuviossa 4 on samoin näytetty ekvaattoripisteiden E ja E' ja lakipisteen A säteet Re ja Rs. Edellä mainittujen yhtälöiden (1) ja (2) määrittelemän keskisäikeen mielivaltaisessa pisteessä M on keskisäikeellä kaarevuussäde 3 , joka määräytyy yhtälöstä (1). Sen segmentin pituus, joka on kohtisuorassa keskisäikeen tangenttia vastaan pisteessä M, on mitattuna tämän pisteen M ja ekvaattoriakselin EE’ välillä yhtä kuin et-, kuten yhtälössä (2) on määritelty.

Kuviot 5 ja 6 esittävät keksinnön mukaisten ulkorenkaiden kahta esimerkkiä, joista toinen (kuvio 5) on varustettu leveällä vanteella ja toinen (kuvio 6) on varustettu kapeammalla vanteella. Näissä molemmissa kuvioissa on näytetty paine-ilmalla täytetyn ja sopivalla vanteelle asennetun rungon keskisäikeet 41, 51, samoin kuin näiden keskisäikeiden profiilit 42, 52 siinä tapauksessa, että ulkoren-gas on puristunut kokoon määrän, joka vastaa 21 % korkeudesta H, kuten edellä on 56504 10 määritelty. Näillä molemmilla ulkorenkailla on muuten sama korkeus vanteella H, sama rungon maksimileveys B, sama vanteen halkaisija D ja sama lakivahviste 43.

Nämä ulkorenkaat on suunniteltu samaa kuorimitusta varten.

Nämä molemmat ulkorenkaat eroavat toisistaan niitä varten tarkoitettujen vanteiden leveyden Lo (kuvio 5) ja L'o suhteen (kuvio 6), jolloin L'o on pienempi kuin Lo. Vanteen tämän eri suuren leveyden tuloksena on kuvion 6 näyttämän ulko-renkaan poikittaisjäykkyyden pieneneminen. Rakenteellisesti tämä johtaa siihen, että kuvion 6 mukaisen ulkorenkaan tasoon levitetty pituus on suurempi kuin kuvion 5 mukaisen ulkorenkaan tasoon levitetty pituus, ja että pallevahvisteen 55 koske-tuspisteen 54 tangentti on vähemmän kalteva pyörintäakseliin nähden. Kuvion 6 näyttämässä ulkorenkaassa voidaan täten käyttää hyödyksi keksinnön ansiosta saavutettua, laajemmissa rajoissa mahdollista rakennetta, erikoisesti rungon alavyöhykkeessä.

Kuviosta 5 nähdään lisäksi, että vanteen 47 reunuksen osa 46, joka on yhdensuuntainen rungon keskisäikeen vastaavan segmentin kanssa, on likimain suoraviivainen. Kuviossa 6 sensijaan vastaavalla osalla on koveruus, joka on suunnattu kohti ulkorenkaan sisustaa. Lisäksi kuvion 6 näyttämän reunuksen koko yhdistelmä vaatii enemmän tilaa kuin kuvion 5 näyttämän reunuksen yhdistelmä, minkä tarkoituksena on stabiloida vannetta, jonka leveys L’o on supistunut, verrattuna kuvion 5 näyttämän ulkorenkaan vastaavan vanteen leveyteen Lo. Näissä kuvioissa on vanteen 47, 57 reunuksen h ja reunuksen päätekaarevuuden säteen r suhde h/r rajoissa 1,5 - 2,5.

Claims (8)

11 Patenttivaatimukset: 56504

1. Ulkorenkaan ja pyörävanteen yhdistelmä, jonka ulkorenkaan korkeus/ leveyssuhde on pienempi kuin 0,6, ja jossa on runkovahviste, joka on radiaalinen tai ainakin osittain radiaalinen ulkorenkaan korkeuden alapuoliskon alueella ja joka ulottuu palteesta toiseen, sekä lakivahviste (3, 43), jonka reunat sopivasti on lujitettu, ja vanne, jossa pohjan molemmin puolin on palletta varten sija, joka päättyy reunukseen, jota mahdollisesti seuraa koukkumainen osa, tunnettu siitä, että ulkorenkaassa on runkovahviste (1A, 41, 51), jonka keskisäie seuraa ainakin laidan puolikorkeudelta siihen pisteeseen asti, jossa se kohtaa pallevah-visteet (2A, 55), sitä luonnollista tasapainokäyrää, johon ilman lakivahvistetta olevan radiaalirungon yksi ainoa kerros asettuu sisäisen paineen vaikutuksesta, jolloin tämä käyrä sivuaa pallevahvisteita ja menee lakivahvisteen (3, 43) reunojen kautta, jolloin ulkorenkaan runkovahvisteen keskisäikeellä pisteessä, joka sijaitsee välin R päässä pyörintäakselista on kaarevuussädeβ, joka vastaa yhtälöä P = Rs - Re^ 2r jossa Rs on etäisyys renkaan pyörähdysakselista siihen pisteeseen, jossa luonnollisella tasapainokäyrällä on renkaan mediaanitasoa \astaan kohtisuora tangentti, ja Re on etäisyys renkaan pyörähdysakselista niihin pisteisiin, joissa luonnollisella tasapainokäyrällä on renkaan mediaanitason kanssa yhdensuuntaiset tangentit, ja jolloin lakivahviste sijaitsee säteittäisvälin H päässä palteiden vanteessa olevista sijoista (22), sekä ekvaattoripisteiden (E) kautta, joissa pisteissä laitojen (5) välinen etäisyys B saavuttaa maksiminsa ja joissa kummassakin on mediaani-akselin CZZ') kanssa yhdensuuntainen tangentti ja että vanteessa on reunus (20A, 47, 57),jossa on osa (10A, 25A, 46, 56), joka on pääasiallisesti yhdensuuntainen runkovahvisteen keskisäikeen tätä osaa vastapäätä sijaitsevan segmentin kanssa, joka osa sisäpuolisesti liittyy S-muotoisella käyrällä (23A) palteiden sijoihin (22) ja ulkopuolisesti päättyy yhdistelmän pyörähdysakselin (XX*) suuntaisella kaarevalla osalla (9A, 26A).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen yhdistelmä, tunnettu siitä, että runkovahviste (1A, 41, 51) sovittuu tangentiaalisesti ulkorenkaan lakivahvisteen (3, 43) alle.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen yhdistelmä, tunnettu siitä, että ulkorenkaan runkovahvisteen (1A, 41, 51) jännitystä on suurennettu suurentamalla vanteen leveyttä.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen yhdistelmä, tunnettu siitä, että vanteen reunuksen kartiomaisen osan (10A, 25A, 46, 56) kaltevuus ulospäin on pienempi kuin 90° yhdistelmän pyörintäakseliin (XX*) nähden ja normaalisti on 20-60°, sopivasti noin 45°.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen yhdistelmä, tunnettu siitä, että vanteen reunuksen kartiomaisella osalla (10A, 25A, 46, 56) on suoraviivainen tai 56504 12 hiukan kaareva profiili.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen yhdistelmä, tunnettu siitä, että vanteen reunuksen kartiomaisen osan C10A, 25A, 46, 56) akselinsuuntainen leveys suunnilleen vastaa ulkorenkaan pallevahvisteen (2A, 55) halkaisijaa.

7. Patenttivaatimuksien 4, 5 tei 6 mukainen yhdiielmä, tunnettu siitä, että S-muotoisella käyrällä C23A), joka yhdistää vanteen reunuksen kartiomaisen osan (10A, 25A, 46, 47) palteen sijaan, on haara, joka sivuaa palteen sijaa, ja haara, joka sivuaa tätä kartiomaista osaa, jolloin näiden molempien haarojen yhteinen infleksiopiste sijaitsee säteittäissuunnassa pallevahvisteen (2A, 55) sydämen korkeudella ja infleksiopisteen tangentti on yhdensuuntainen ulkorenkaan rungon keskisäikeen mediaaniakselin kanssa.

8. Patenttivaatimuksen 4, 5, 6 tai 7 mukainen yhdistelmä, tunnettu siitä, että vanteen reunuksen päätekaarevuus (9A, 26A) ohittaa säteittäissuunnassa pallevahvisteen (2A, 55). 56504 13