FI66143C - Daeck foer kombination av daeck och hjulfaelg - Google Patents

Description

66143

Rengas renkaan ja pyöränvanteen yhdistelmää varten Däck för kombination av däck och hjulfälg Tämä keksintö koskee renkaita renkaan ja pyöränvanteen yhdistelmiä varten ja varsinkin sisärenkaattomia renkaita 5 näitä yhdistelmiä varten varsinkin yhdistelmiä varten, jossa vanteessa on ainakin toisesta palleistukasta aksiaalisuunnas-sa sisäänpäin ja sen vieressä sijaitseva kehänsuuntainen pi-däkeura ja jossa rengas käsittää kulutuspintaosan, kyljet ja kaksi palletta, joissa kummassakin on oleellisesti venymätön 10 rengasvahvike ja pidennetty elastomeerista ainetta käsittävä kärkiosa joka ulottuu aksiaalisuunnassa ja säteensuuntaises-ti sisäänpäin renkaan palteesta.

Tavanomaisissa renkaan ja pyöränvanteen yhdistelmissä renkaan palteet pysyvät paikallaan vastaavilla palleistukoil-15 laan sisäpuolisen ilmanpaineen ja kitkan avulla, joka syntyy pallelangan alla olevan elastomeerin puristuessa kokoon kun palle asennetaan vanteen kaltevalle istukalle. Renkaan ilmanpaineen aleneminen pienentää kuitenkin sen aiheuttamaa pidättävää voimaa ja kun yhdistelmän sisäpuolinen ilmanpai-20 ne saavuttaa riittävän alhaisen arvon, joutuu yhdistelmä lopuksi vaaralliseen olotilaan, jossa renkaan palteet voivat siirtyä pois palleistukoiltaan sivuvoimien vaikutuksesta, jotka voivat syntyä esimerkiksi onnettomuutta torjuvan väistöliikkeen aikana.

25 Euroopan autoteollisuus käyttää hyväkseen useita erilai sia koemenetelmiä palteiden siirtymisen tutkimiseksi. Eräs tyypillinen koe suoritetaan kokeilemalla renkaan ja pyöränvanteen yhdistelmää ulko-eturenkaana, so. vasemmanpuoleisena renkaana oikealle kääntyvässä J-kaarteessa nopeudella 46 km/h. 30 Koe käsittää suoraa ajoa 46 km/h nopeudella, jonka jälkeen pyörät käännetään ääriasentoon. Koetta jatketaan pienentämällä täyttöpainetta jatkuvasti kunnes irtoamista esiintyy.

Paine pudotetaan askelmaisesti tavallisesti 0,14 kp/cm kerrallaan. Tavanomaisissa yleisesti saatavissa auton vyören- 2 66143 käissä palle irtoaa normaalisti tämäntapaisessa kokeessa, 2 ilmapaineen ollessa n. 0,35 - 0,70 kp/cm , ja vastaavanlaisissa sisärenkaattomissa vyörenkaissa samassa ilmapaineessa.

Renkaan palteen siirtyminen istukaltaan heikentää ajo-5 neuvon ohjattavuutta. Kourupyöränvanteita käytettäessä, joissa kourun tarkoituksena on mahdollistaa renkaan asennus, on yleensä olemassa se vakava vaara, että rengas irtoaa kokonaan pyöränvanteelta.

Ajoneuvoa käytettäessä kaarreajo aiheuttaa sivuttaisvoi-10 mia, jotka siirtävät kulutuspintaa poikkisuunnassa pyörän-vanteen suhteen. Renkaan karkassi siirtää nämä voimat renkaan palteeseen. Renkaan maata koskettavan alueen läheisyydessä kehittyy aksiaalivoimia (so. renkaan akselin suuntaan) sekä vääntömomentteja (so. palteen läpi kulkevan kehäviivan 15 ympäri). Ilmanpaineen puuttuessa voivat nämä voimat olla riittäviä nostamaan palteen kantaosaa, jolloin kitkavoima palteen alapinnan ja pyöränvanteen palleistukan välillä pienenee, joka kitkavoima tässä kokoonpainuneessa tilassa on ainoa palletta istukallaan pitävä voima. Tämän seurauksena pal-20 le siirtyy alaspäin kaltevaa palleistukkaansa pitkin poikkisuunnassa vanteen laipasta sisäänpäin, jolloin pallelangan jännitys pienenee ja jolloin jäljelle jäävä palteen pidätys-voima tulee hyvin nopeasti pienemmäksi kuin siirtovoimat, niin että palle irtoaa istukastaan ja putoaa kouruun.

25 Aikaisemmat yritykset tämän ongelman ratkaisemiseksi ovat keskittyneet kouruttomien pyöränvanteiden käyttämiseen. Täten aikaansaatu tasapohjainen vanne poistaa vaaran että rengas ja vanne irtoavat toisistaan, mutta siinä on se epäkohta, että renkaan palteet voivat yleensä siirtyä aksiaali-30 suunnassa välimatkan päässä toisistaan olevien laippojen välissä. Pyörän ja maapinnan välinen siirrettävissä oleva si-vusuuntainen voima muuttuu siis yht'äkkiä nollasta, kun palle siirtyy vanteen poikki, maksimiarvoon kun kummatkin palteet ovat vierekkäin laippaa vastaan. Tämä saattaa äärita-35 pauksessa johtaa ajoneuvon hallinnan menettämiseen.

3 66143 Tätä liukumaongelmaa ei ole samassa määrin suomalaisessa patentissa 49 931 esitetyssä ratkaisussa, joka perustuu ensisijaisesti jaettuun kouruttomaan vanteeseen tai vanteeseen, jonka kouru suljetaan poimuttamalla, sekä pidennetyl-5 lä varvasosalla varustettuun renkaaseen. Vanteeseen on aikaansaatu terävä ura toisen palleistukan läheisyyteen, johon uraan renkaan vahvistamaton pidennetty varvasosa tunkeutuu sivuttaisvoimien vaikuttaessa tyhjentyneeseen renkaaseen. Renkaan joutuessa kuitenkin suurten sivuttaisvoimien alaisek-10 si on palteen todettu siirtyvän vanteen pohjaa pitkin toista palletta kohti. Ratkaisu edellyttää myös kouruttoman vanteen käyttöä.

Edelläesitetty pätee myös kouruvanteelle jossa on täyte, pyöränvanteelle jonka asennuskouru suljetaan renkaan asenta-15 misen jälkeen poimuttamalla, sekä halkaistulle pyöränvanne-yhdistelmälle.

Halkaistu pyöränvannejärjestelmä vaatii useita lisäkom-ponentteja, joista on seurauksena vaikeuksia renkaan ilmatilaa tiivistettäessä, suuremmat kustannukset, suurempi paino 20 sekä monimutkaisempi huolto. Kourun täytejärjestelmä lisää myöskin yhdistelmän painoa, kustannuksia ja monimutkaistaa huoltoa vaikkakin siinä tapauksessa voidaankin käyttää yksiosaista pyöränvannetta. Mikään näistä aikaisemmista yrityksistä ei kuitenkaan poista sivuttaisvoimien siirto-ongelmaa 25 palteen siirtyessä aksiaalisuunnassa vanteen poikki.

Palteiden täyterenkaita, jotka ovat jäykkiä kehän suunnassa kulkevia renkaita ja jotka täyttävät palteiden välisen tilan, on ehdotettu käytettäväksi yhdessä halkaistujen pyöränvanteiden kanssa palteiden pitämiseksi paikallaan esi-30 merkiksi GB-patenttijulkaisussa n:o 222 768. Tällaisten laitteiden avulla saavutetaan halutut ominaisuudet, mutta samalla jo hyvin monimutkainen halkaistu pyöränvanneyhdistelmä lisääntyy vielä yhdellä komponentilla.

Eräs toinen halkaistun pyöränvanteen muunnelma, jossa 35 alusta on tasainen ja jossa ei ole kourua, on esitetty GB- 4 66143 patenttijulkaisussa n:o 1 395 714. Siinä on muodostettu ura pyöränvanteen osien väliin tasapohjaisen vanteen ulkopuolisen pallepuolen viereen ja palteessa on pidennetty kumikär-ki, joka lepää vapaasti urassa. Myös tässä yhdistelmässä il-5 menevät kuitenkin kaikki halkaistuihin pyöränvanteisiin liittyvät ongelmat ilmatiivistysongelma mukaanlukien ja siinä käytetään tasapohjaista pyöränvannetta turvallisuuden varmistamiseksi suurien sivuttaisvoimien esiintyessä.

Eräs toinen järjestelmä on esitetty GB-patenttijulkai-10 sussa n:o 890 959, jonka mukaan käytetään halkaistua pyöränvannetta, jolloin kudoksella vahvistettu ja kumilla päällystetty pallejatke on puristettu vanneosien väliin yhdistelmän tiivistämiseksi. Vaikkakin tämä saattaa pitää palteen paikallaan, riippuu tehokas tiivistys tarkasta kokoamisesta 15 ja pallejatkeen kiinnipuristamisesta. Tässä järjestelmässä vaikuttavat kuitenkin halkaistujen pyöränvanteiden yleiset epäkohdat yhä edelleen.

Yksiosaiset tasapohjaiset pyöränvanteet ovat tunnettuja ja eräs tällainen yhdistelmä on esitetty GB-patenttijulkai-20 sussa n:o 1 348 891, jossa yksiosaisessa pyöränvanteessa on kouru renkaan asentamisen helpottamiseksi ja joka asentamisen jälkeen suljetaan poimuttamalla se pysyvästi kiinni tasapohjaisen vanteen aikaansaamiseksi. Tällaisella yhdistelmällä on se uusi epäkohta, että vanne on rikottava rengasta 25 korjattaessa tai sisätilaa tarkastettaessa rengasrikon yhteydessä .

Vielä erään järjestelmän mukaan kouru muodostetaan normaaliin palleistukka-alueeseen tasapohjaisen pyöränvanteen toiselle sivulle. Kun rengas on asennettu vanteelle laippo-30 jen yli käyttämällä kourua ja kumpikin palle painettu kauim-pana kourusta olevaa laippaa vastaan, kourutäyte asennetaan paikalleen, joka muodostaa lopullisen palleistukan. Tällainen järjestelmä on esitetty US-patenttijulkaisussa n:o 3 884 286.

35 Yritykset poistaa palteiden paikallaanpitämiseen liitty- 5 66143 vät ongelmat ja silti käyttää pyöränvanteessa normaalia kourua, ovat käsittäneet myös sen, että vanteeseen muodostetaan pieniä kehänsuuntaisia kohoumia palteen läheisyyteen. Tällaiset kohoumat voivat olla 1,7 mm korkeita palleistukan kärki-5 halkaisijan suhteen, mutta niiden mitoitusta on joka tapauksessa rajoitettava jotta rengas voitaisiin vaurioitta asentaa istukoilleen täyttöpaineen avulla. Tienpinnan aiheuttamat sivuttaisvoimat renkaan ollessa kokoonpainunut ovat huomattavasti suuremmat kuin täyttöpaineen aikaansaamat voimat 10 ja tästä syystä ei mikään sellainen kohouma, joka mahdollistaa renkaan asentamisen, kykene estämään palteen siirtymistä kouruun.

Yksiosaiset pyöränvanteet, joissa on säteensuunnassa liikkuvat vasteet palleistukan vieressä, ovat myöskin tunnet-15 tuja, mutta tässäkin tapauksessa tarvittavan vasteliikkeen aikaansaaminen lisää yhdistelmän monimutkaisuutta, kustannuksia ja ilmatiivistysongelmia.

Äskettäin on US-patenttijulkaisussa n:p 3 951 192 ehdotettu koukunmuotoisten jatkeiden käyttämistä, jotka on muo-20 dostettu renkaan kylkien ulkopuolisiin alapintoihin ja jotka on muotoiltu sellaisiksi, että ne tarttuvat kiinni pyörän-vanteen laipan ympäri ja vastustavat siten palteiden siirtymistä. Sivuttaisvoimat kiertävät kuitenkin palteita, jolloin palteiden kannat nousevat, josta syystä tämä rakenne ei ko-25 kemuksemme mukaan voi olla tyydyttävä. Tämän lisäksi reuna-kivetys hyvin todennäköisesti vahingoittaa niitä.

Saksalaisessa hakemusjulkaisussa 22 48 227 on esitetty ratkaisu joka perustuu yksiosaiseen kourulliseen vanteeseen sekä pidennetyllä varvasosalla varustettuun renkaaseen. Van-30 teessä on ura palleistukan lähellä, johon uraan pidennetty varvasosa ulottuu. Renkaan asentamisen jälkeen ura suljetaan, jolloin siinä oleva varvasosan pidennys jää uraan. Ratkaisu on renkaan ja vanteen osalta kertakäyttöinen.

Kaikki tunnetut aikaisemmat pyrkimykset aikaansaada hy-35 vä palteiden paikallaan pysyminen ja säilyttää ajoneuvon oh- 6 66143 jattavuus, vaikka rengas on kokoonpainunut, eivät näinollen ole johtaneet tulokseen tai ne ovat olleet liian monimutkaisia ja siis liian kalliita.

Nykyään autoteollisuus asentaa renkaat vanteille auto-5 maattisesti käyttämällä ensin konetta, joka pyörittää kummatkin palteet toisen laipan yli käyttäen samalla kourua tarvittavaa välystä varten ja tämän jälkeen nk. "räjähdys"-ilman-täyttölaitetta, joka täyttää renkaan melkein heti ja pakottaa palteet omille palleistukoilleen. Tämä tarkoittaa sitä, 10 että teollisuus tarvitsee renkaita ja pyöränvanteita, jotka ovat sopusoinnussa tämän laitteiston kanssa.

Olemme tutkineet niitä voimailmiöitä, jotka vaikuttavat renkaan palteiden siirtymiseen pois pyöränvanteelta renkaan ollessa asennettuna ajoneuvoon. Olemme myöskin tutkineet nii-15 tä voimailmiöitä, jotka esiintyvät renkaita pyöränvanteille asennettaessa ja niiltä poistettaessa. Olemme todenneet, että tienpinnan aiheuttamat voimat, jotka vaikuttavat renkaan palteiden poissiirtymiseen ovat täysin erilaisia verrattuna niihin voimiin, jotka esiintyvät rengasta poistettaessa pyö-20 rän vanteelta kun rengas/pyöränvanne-yhdistelmä on irroitet-tu ajoneuvosta renkaan vaihdon tai korjauksen takia.

Tämän mukaisesti olemme käyttäneet hyväksi tienpinnan synnyttämien siirtovoimien ja renkaan poistovoimien välistä eroa pallesalvan aikaansaamiseksi, joka poistaa edelläesite-25 tyt ongelmat ja sallii yksiosaisen pyöränvanteen turvallisen käyttämisen.

Keksintö on tarkoituksenmukainen ja halpa ratkaisu kaikkiin edellämainittuihin ongelmiin. Keksinnön mukaisella renkaalla asennettuna alussamainituksi yhdistelmäksi voidaan 30 ajaa oleellisesti kokoonpainuneessa tilassa ilman että esiintyy mitään irtoamispyrkimyksiä, vaikka yhdistelmä olisi alttiina ylisuurille sivuttaisvoimille. Yhdistelmä on rakenteeltaan sellainen, että palle voi nousta aksiaalivoimien vaikutuksesta, mutta se on estetty liukumasta poikkisuunnas-35 sa palleistukkaa pitkin kouruun. Palteen paikallaan pidättävä laite ei vaikuta normaaliin ajotilanteeseen, kun renkaas- 7 66143 sa on normaali paine, ja yhdistelmässä voidaan käyttää yksiosaista pyöränvannetta, jossa on kouru renkaan asentamisen helpottamiseksi.

Tämän keksinnön tunnusomaiset piirteet ilmenevät päävaa-5 timuksen tunnusmerkkiosasta.

Seuraavassa esitetään tämän keksinnön mukaisia rakenne-muotoja vain esimerkkeinä, jolloin viitataan oheiseen kaavio-maiseen piirustukseen, jossa:

Kuv. 1 esittää poikkileikkausta tämän keksinnön mukaisen 10 renkaan käyttökohteesta,

Kuv. 2 osaa kuvion 1 mukaisesta renkaasta ennen asentamista, josta näkyy renkaan vahvikerakenne;

Kuv. 3 poikkileikkausta toisesta käyttökohteesta,

Kuv. 4 osaa kuvion 3 mukaisesta renkaasta ennen asenta-15 mistä, josta näkyy vahvikerakenne;

Kuv. 5 poikkileikkausta kuvioiden 1 ja 3 mukaisia yhdistelmiä varten käytetystä pyöränvanteesta;

Kuv. 6 poikkileikkausta kokoonpainuneesta renkaasta sen tienpintaa koskettavalta alueelta; 20 Kuviot 7 ja 8 esittävät palteen salpaustoimintaa;

Kuv. 9 esittää renkaan asennustapaa; ja

Kuv. 10 renkaan poistamistapaa.

Kuvion 1 mukaisessa ensimmäisessä rakennemuodossa on 180/65 SR 340 teräsvyörengas, joka on asennettu 110 mm le-25 veälle pyöränvanteelle, jonka halkaisija on 342 mm.

Kuten kuviossa 2 on esitetty, on renkaassa yksi rayonia oleva karkassivyökerros 1 ja puskurikerros, joka käsittää kaksi katkaistua teräskerrosta 2, 3, jotka ovat 18°:een kulmassa kummallekin puolelle renkaan keskikehätason suhteen.

30 Ensimmäisen kerroksen 2 aksiaalileveys on 126 mm. Kumpikin pallelanka 4 käsittää 6x6 (säiettä x kierteet) kumipäällys-tettyä teräslankaa, jonka halkaisija on 0,97 mm. Kummankin palteen yläpuolelle on sijoitettu kärkiliuska 5, jonka pituus on 30 mm ja joka on kovuudeltaan 80° Shore kumia. Pallelan-35 gan ympäri on asennettu kumipäällystetty standardinailonren- 8 66143 gaskudosta oleva täyte 6 siten, että nailonkordit ovat 45°: een kulmassa säteensuunnan suhteen. Kumiainetta oleva limi-liuska 7 on asennettu palteen ulko-osaan ja se ulottuu säteen-suunnassa 42 mm:n korkeudelle. Kovaa kumiainetta oleva lisä-5 liuska 8 on sijoitettu säteensuunnassa ja aksiaalisuunnassa pallelangan sisäpuolelle kärjen 10 muodostamiseksi ja kärjen vahvikeliuska 9, joka on ristiinkudottua nailonkudosta, on sijoitettu niin että kordit muodostavat 45°:een kulman säteensuunnan suhteen sekä siten, että se ulottuu limiliuskas-10 ta 7 palteen ulkopinnan ja kärjen 10 ympäri, kuten kuviossa 2 on esitetty.

Rengas vulkanoidaan käyttämällä kiinnitysrengasta, joka muodoltaan vastaa kuviossa 2 esitetyn kärjen muotoa, ja valmiissa renkaassa on kovaa kumia oleva pidennetty kärki, johon 15 kuuluu vahvikeliuska 9. Kärjen aksiaalipituus A+ on 20 mm, päätyleveys B on 5 mm ja säteensuuntainen pituus C on 6 mm.

Kärkiliuskan 8 kovan kumiaineen nimelliskovuus on 80° Shore.

Kuviossa 3 esitetyssä toisessa rakennemuodossa on 180/ 20 65 SR 340 "Denovo" (rekisteröity tavaramerkki) rengas, joka on asennettu 110 mm leveälle pyöränvanteelle. Tällaisella rengas/pyöränvanneyhdistelmällä voidaan ajaa kokoonpainunee-na huomattavan pitkiä matkoja.

Rengas on esitetty yksityiskohtaisemmin kuviossa 4 ja 25 se käsittää yhden rayonia olevan säteensuuntaisen kärkässi-kerroksen 11 sekä puskurikerroksen, joka koostuu kahdesta leikatusta teräsvyöstä 12, 13, jotka ovat 18°teen kulmassa renkaan keskikehätason kummallakin puolella. Sisäpuolisen teräspuskurikerroksen leveys on 126 mm. Renkaan olakkeissa 30 ja kylkien yläosissa on käytetty kumiseosta, jolla on suuri kimmoisuus. Renkaan lakialueen sisäpinnassa on voiteluaine/ tiivistysaine-päällyste.

Renkaan kyljen alaosa ja palle on rakenteeltaan samanlainen kuin ensimmäisessä rakennemuodossa ja kummassakin 35 tapauksessa renkaat on asennettu 110 mm leveälle pyöränvan- 9 66143 teelle, kuten kuviossa 5 on esitetty. Pyöränvanne valssataan 2,3 mm:n teräslevystä ja sen mitat ilmenevät seuraavas-ta taulukosta: A 110 mm 5 L 21 mm Q 41 mm V 29,5 mm P 20 mm U 37 mm 10 B 12 mm H 13 mm T 5 mm 340 mm G 12 mm 15 D 342 mm

Rg 7 mm säde R4 6 mm säde R^ 4 mm säde

Rg 5 mm säde maks.

20 3 mm säde T 5 mm W 5° + 1° R.j 1 9 mm säde

Seuraavassa selostetaan keksinnön toimintaperiaate vii-25 täten ensimmäiseen rakennemuotoon. Tällöin käsitellään renkaan ja tienpinnan välistä kosketusaluetta. Pallekärki 10 on pitempi säteensuunnassa kuin urasyvyys (6 vast. 5 mm, katso kuvioita 2 ja 5) ja tästä syystä kärki yhdistelmää koottaessa menetelmän avulla, joka esitetään jälempänä, on 30 tietyn esikokoonpuristuksen alaisena pyöränvanteessa olevan uran 15 ja pallelangan 4 välissä. Rengas pysyy paikallaan pyöränvanteella normaalin pallelankajännityksen ansiosta joka vaikuttaa palleistukkaan, ja rengas/pyöränvanne-yhdis-telmällä voidaan ajaa täyttöpaineella kuten normaalisti.

35 Kuvio 6 esittää kuvion 1 mukaista renkaan ja pyöränvan- 661 43 10 teen yhdistelmää rengas/tienpinta-kosketusalueella kokoon-painuneena, mutta ilman siihen vaikuttavaa sivuttaisvoimaa. Kaarreajossa tai ajoneuvoa käännettäessä syntyy sivuttais-voima SF joka suurenee poikittaiskiihtyvyyden kasvaessa. Tä-5 mä sivuttaisvoima vääntää rengasta kieroksi sivusuunnassa vanteen suhteen ja aiheuttaa ulkopuolisen palteen kiertymi-sen. Koska palteessa tämän keksinnön mukaisesti on kärki, on palteen kiertymiskeskipisteenä pallekärjen kärkiosa 10, joka sijaitsee aksiaalisuunnassa ja säteensuunnassa määritet-10 tynä pyöränvanteessa olevassa urassa 15 ja momentti on siis SF x X.j , jossa on säteensuuntainen välimatka kulutuspin-nan kosketusalueen ja kiertymiskeskipisteen välillä.

Tätä renkaan palteen kiertymisliikettä estää pallelangan jännityksen momentti palteen saman kiertymiskeskipisteen ym-15 päri ja on = T1 x T2, jossa X2 on aksiaalisuuntainen välimatka pallelangan ja kiertymiskeskipisteen välillä. On ilmeistä että ei ole olemassa mitään ilmanpaineesta johtuvaa estovoi-maa, koska renkaan oletetaan olevan kokoonpainuneena.

Kuvio 7 esittää suuremmassa mittakaavassa ulkopuoliseen 20 palleistukkaan vaikuttavia voimia palteen kiertymisliikkeen alkaessa. Esitetyssä olotilassa riittää asennuksen yhteydessä syntynyt pallejännitys , joka esipuristaa pallelangan alla olevan kumin kokoon, pidättämään palteen istukallaan kitkavoiman avulla, koska mikä tahansa esipuristusvoimasta 25 johtuva momentti kärjessä on tällöin vähäinen.

Suurentunut sivuttaisvoima kehittää suurentuneen momentin SF x X-j · Tämä aloittaa palteen kiertämisen ja pallelan-ka 4 alkaa siirtyä suuntaan I pyöränvanteesta sisäänpäin. Pallelanka 4 on oleellisesti venymätön pyöränvanteen ympäri 30 kulkeva silmukka, eikä se siis kykene seuraamaan vaadittua ympyränmuotoista rataa kiertyäkseen kiertymiskeskipisteen ympäri. Näinollen pallelanka 4 kiertyy ja siirtyy aksiaalisesta sisäänpäin kuviossa 8 esitettyyn asentoon. Renkaan täydellinen kärkiosa, jonka tehokas pituus kuviossa 7 on 35 puristuu tästä syystä kokoon pienempään tehokkaaseen pituu- 11 66143 teen D2 kuviossa 8, joka esittää sitä asentoa kun rengas on alttiina tietynsuuruiselle sivuttaisvoimalle. Kärkiosa on pääasiallisesti jäykkä sen tehokkaan pituuden suunnassa, koska se on kovaa kumia, ja siinä on vahvikekerros ja koska se 5 on mitoitettu siten, että siinä on oleellista kokoonpuristus-jäykkyyttä tai muotojäykkyyttä pitkittäissuunnassa. Reaktio-voimilla on resultanttivoiraa F^, joka on kärkiosan kehittämä ja vaikuttaa pallelankaan 4, jolla on aksiaalisuunnassa ulospäin suunnattu komponentti F^ ja säteensuunnassa ulospäin 10 suunnattu komponentti F5. Voima F^ suurentaa pallelangassa 4 olevaa jännitystä huomattavasti. Viimeksimainittu jännitys lisää jännitysvoimaan lisäkomponentin T2. Pidätysmoment-ti x Xj kasvaa siis arvoon X^ + T2 X3 ja palleosa on kiertynyt kiertymiskeskipisteen ympäri aikaansaaden tasapai-15 noisen voimatilanteen, eikä palle liiku pitemmälle.

Edellämainittu voimatasapaino syntyy tienpinnan ja renkaan kosketusalueella vain silloin kun tienpinta todella aiheuttaa renkaaseen vaikuttavan suuren sivuttaisvoiman. Suurentunut pallelangan jännitys vaikuttaa kuitenkin koko palle-20 lankasilmukkaan ja kiristää sitä vanteelle. Tämä lujittaa renkaan palteen kiinnitystä pyöränvanteen palleistukkaan. Palteen kiertyminen renkaan ja tienpinnan kosketusalueella voi olla suuruusluokkaa 90° kun sitä pidetään palteen normaalin istukkaosan 18-18 kiertymiskulmana.

25 Pallelangan 4 ja uran 15 välissä olevalle pallekärjelle voidaan antaa haluttu muotojäykkyys usealla eri tavalla, jotka eivät kuulu esitettävään rakenteeseen. Se voidaan esimerkiksi valmistaa kokonaan kovasta kumi- tai muista elastomee-rikoostumuksista ja on voitu osoittaa, että samanmuotoinen 30 kärkiosa joka on valmistettu kumista, jonka kovuus on suurempi kuin 80°Shore, antaa tyydyttävän pallekiinnityksen. Koostumus voi sisältää tunnettuja lisäaineita haluttujen ominaisuuksien aikaansaamiseksi, esimerkiksi kuituvahvisteita, jotka voivat olla lineaarisesti tai mielivaltaisesti sijoitet-35 tuja.

66143 12 Kärkiosassa voi olla useampi kuin yksi vahvikekerros 9 ja/tai vahvikekerros voi lisäksi käsittää erillisiä kudos-osia. Kudos voi olla kudottu, non-woven tai neulottu ja olla valmistettu useista erilaisista tunnetuista vahvistusai-5 neista. Vahvikekerroksen 9 kudos valitaan kahden tarkoitusperän mukaan, ensinnäkin kärjen pullistumisen estämiseksi, jolloin muotojäykkyys paranee kun kärkiosa on alttiina pit-kittäispuristukselle, ja toiseksi asennuksen helpottamiseksi kuten seuraavassa esitetään. On ilmeistä, että kärkiosaai-10 neet eivät ole alttiina millekään oleelliselle kuormitukselle sivuttaisvoimatilannetta lukuunottamatta, joka syntyy kun ajoneuvoa ohjataan renkaan ollessa kokoonpainunut tai oleellisesti kokoonpainunut.

Kärjen pään 10 on sijaittava säteensuunnassa ja aksiaali-15 sesti pallesilmukan 4 sisäpuolella, jotta se tulisi alttiiksi suurenevalle kokoonpuristusvoimalle palteen ollessa alttiina kiertomomentille kuten edellä on esitetty. Sivuttais-voiman ulkopuoliselle palteelle aiheuttamaa momenttia voidaan suurentaa renkaan ja tienpinnan kosketusalueella maksi-20 maalisesti suurentuneen kokoonpuristuksen ja mahdollisimman suuren pallelankajännityksen kehittämiseksi. Momenttia voidaan suurentaa käyttämällä jäykempää kyljen alaosaa, esimerkiksi suurempaa kärkiliuskaa 5 kuin tavanomaisissa renkaissa ja tällaista jäykennettyä kärkiliuskaa on käytetty esi-25 merkeissä. Kyljen alaosalla tarkoitetaan kylkiosaa palle-langan ja sen vaakasuoran viivan välillä, joka on vedetty renkaan leveimmän osan poikki kun rengas on normaalipainei-nen ja kuormittamatta.

Kärjen pään 10 muoto ei ole kriittinen, vaikkakin ku-30 vioissa esitetty litteäpäinen rakenne voidaan sopivasti valmistaa käyttämällä muunneltua kiristysrengasta ja valukal-voa kärjen sisäänpäin kaarevan pinnan muotoilemiseksi. Renkaan ollessa asennettuna vanteelle siirtyy puristuskeskipis-te kärjen pään ja uran välillä uran 15 pohjaa pitkin siten, 35 että kärki ei helposti pullistu kun sivuttaisvoima kiertää ,3 66143 palletta. Uran pohja on siis sopivasti ympyräkaarevan muotoinen, kuten on esitetty, vaikka muitakin muotoja voidaan käyttää.

Pyöränvanne voidaan valssata tavanomaisen pyöränvalmis-5 tusmenetelmän mukaisesti.

Kärjen pään 10 alkusijaintia tai -tartuntaa uran pohjassa 15 ennen kiertymisliikkeen alkamista voidaan edelleen parantaa karhentamalla ura esimerkiksi pyältämällä, vaikkakaan se ei edelläesitettyjen rakennemuotojen osalta ole tarpeel-10 lista.

Renkaan asentaminen vanteelle tapahtuu tavanomaiseen tapaan. Rengas voidaan asentaa laippojen yli käsityökalujen, normaalien huoltolaitteiden tai automaattisen rengasasennus-laitteiston avulla. Kun rengas täytetään ilmalla liukuu pal-15 le istukalleen täyttöpaineen I.P. ansiosta, kuten kuviossa 9 on esitetty. Koska kärkiosa on valmistettu elastomeerisestä aineesta se voi taipua esitettyyn asentoon ja kun palle saavuttaa lopullisen asentonsa palleistukallaan 18-18, voi kärkiosa salpautua kiinni uraan käyttäen hyväkseen kärjen kumin 20 palautusominaisuuksia yhdessä vahvikekerroksen 9 kanssa.

Renkaan ollessa normaalipaineinen, sijaitsee kärkiosa täysin urassa kuten kuvioissa 1 ja 3 on esitetty siten, että kärjen pää 10 on säteensuunnassa ja aksiaalisuuntaisesti uran pohjalla 15 ja kärkiosa on tietyn esipuristuksen alaisena uran 25 ja pallelangan 4 välissä.

Oikean asennuksen varmistamiseksi on suoristetun kärkiosan pituuden , mitattuna kantapisteestä HP1 kärjen päähän 10, oltava pienempi kuin välimatka vanteen kantapisteestä HP2 palleistukkaa 18-18 pitkin uran 15 sisäpinnan 19 lä-30 himpään pisteeseen, so. viivan H2 pituus.

Esitetyissä rakennemuodoissa renkaan asennuksen varmistamiseksi on välimatkan, mitattuna aksiaalisuunnassa laipan pystyosasta uran keskiviivaan, oltava ainakin sama kuin ak-siaalivälimatka kärjen päästä palteen laippaa koskettavaan 35 pystyosaan ennen renkaan asentamista. Nämä kummatkin välimatkat ovat 20 mm esimerkeissä.

14 661 43

Kuviossa 10 on esitetty renkaan palteen poistaminen. Tavanomaiset renkaan poistotyökalut käsittävät lapionmuotoi-sella päällä varustetun työkalun 20, joka työnnetään pyörän-vanteen laipan 21 väliin, jonka jälkeen sitä työnnetään ak-5 siaalisuunnassa renkaan ja pyöränvanteen yhdistelmän keskiosaa päin. Tämä ei aiheuta mitään oleellista palteen kiertymistä ja renkaan palle voidaan irroittaa menestyksellisesti samanaikaisesti kun kärkiosa taipuu sivulle ilman että ren-gaspalle tai kärkiosa vahingoittuu.

10 Edellä kuvioiden 1-5 yhteydessä esitetyt renkaan ja pyö rän yhdistelmät testattiin ulkoeturenkaana J-kaarikokeessa (so. suoraa ajoa jonka jälkeen pyörät käännetään ääriasentoon) ja venttiili oli poistettuna. Koe uusittiin jatkuvasti suuremmilla nopeuksilla pitävällä betonipinnalla. Mikään 15 rakennemuodoista ei irronnut nopeudella 65 km/h, mikä merkitsee noin 1 g:n sivukiihtyvyyttä. Suuremmat nopeudet eivät aiheuta suurempia renkaaseen vaikuttavia sivuttaisvoimia, koska ajoneuvo tällöin luistaa. Slalom-kokeissa yli 110 kra/h nopeuksilla, jolloin sivuttaisvoiman suunta muuttui, ei 20 esiintynyt mitään irtoamista. Yhdistelmiä kokeiltiin samalla tavalla kaikissa pyöräasennoissa.

Tämän mukaan yhdistelmissä ei esiintynyt yhtää irtoamista maksimaalisivuttaisvoiman vaikutuksesta edes ääriolosuh-teissa.

25 Jopa edelläesitettyjen kokeiden jälkeen renkaat voitiin helposti poistaa vanteilta käyttämällä tavanomaista käsikäyttöistä renkaan irroituskonetta.

Renkaan käyttäytymistä vanteella esittävä filmi todisti, että renkaan palle liikkuu renkaan ja tienpinnan kosketus-30 alueella niin että se salpaa renkaan pyöränvanteeseen esitetyllä tavalla.

Eri vanneleveyksiä ja rengaskokoja on kokeiltu menestyksellisesti käyttämällä tämän keksinnön mukaisia palleluk-koja. Kun kysymys on eri vanneleveyksistä voidaan tarvita 35 eri ainespaksuuksia pyöränvanteiden lujuuden varmistamiseksi 15 661 43 ja sopivaa valssausta silmälläpitäen uramitoitusta muutetaan vastaavasti. Renkaan kärkiosan mitoitusta muutetaan myös oikeassa suhteessa ja keksinnön toimintaperiaate on täsmälleen sama kuin edellä on esitetty.

5 Tämän keksinnön yhteydessä voidaan käyttää eri rengasle- veyksiä, sivusuhteita ja pallehalkaisijoita ja sitä voidaan myös soveltaa kaikissa muuntyyppisissä rengasrakenteissa, si-särenkaallisissa tai sisärenkaattomissa, ja käsittää myös vyörenkaat, vyöllä varustetut ristikudosrenkaat, ristikudos-10 renkaat sekä turvarenkaat 'Denovo'- (rek.tavaramerkki).

Pallesalpa asennetaan sopivimmin renkaan kumpaankin palteeseen, vaikka se voidaan asentaa vain sisä- tai ulkopuoliseen palteeseen.

I ‘

Claims (2)

661 43 1. Rengas erityisesti sellaista renkaan ja pyöränvan-teen yhdistelmää varten, jossa vanteessa on ainakin toisesta palleistukasta aksiaalisuunnassa sisäänpäin ja sen vieressä 5 sijaitseva kehänsuuntainen pidäkeura ja jossa rengas käsittää kulutuspintaosan, kyljet ja kaksi palletta, joissa kummassakin on oleellisesti venymätön rengasvahvike ja pidennetty elastomeerista ainetta käsittävä kärkiosa, joka ulottuu aksiaalisuunnassa ja säteensuuntaisesti sisäänpäin renkaan 10 palteesta, tunnettu siitä, että kärkiosa (10) on oleellisesti jäykkä pallevahvikkeesta palteen kärkeen kulkevassa suunnassa ja taipuisa tätä suuntaa vastaan kohtisuorassa suunnassa. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen rengas, tunnet-15 t u siitä, että kärkiosa käsittää vetojännityksiä vastustavan vahvikekerroksen (9), joka ulottuu kärkiosan ulkopinnan ympäri lähellä mainittua pintaa.

1. Däck speciellt för en sädan däck- ooh hjulfälgskombi-20 nation, i vilken fälgen uppvisar ett ätminstone frän det ena vulstsätet axiellt inät och invid detta beläget periferiellt fixeringsspär och i vilken däcket omfattar ett slitbanepar-ti, sidopartier och tvä vulster, vilka vardera uppvisar en väsentligen otöjbar däcksförstärkning och ett förlängt tä-25 parti av elastmaterial, vilket sträcker sig axiellt och ra-diellt inät frän däcksvulsten, kännetecknad där-av, att täpartiet (10) är väsentligen styvt i riktning frän vulstförstärkningen tili vulstens spets och böjlig vinkel-rätt mot denna riktning. 30

2. Däck enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att täpartiet omfattar ett dragspänningar motverkande förstärkningslag (9) , vilket sträcker sig kring tSpartiets ytteryta närä nämnda yta.