FI76962C - Stabiliserat slirskydd foer fordonsdaeck. - Google Patents

Description

76962

Ajoneuvon renkaan stabiloitu liukueste Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen ajoneuvon renkaan ristikkaisrunkoinen liukueste.

Auton renkaaseen asennettava liukueste, "nasta", on saavuttanut vakiintuneen aseman Suomessa, Pohjoismaissa ja eräissä muissa talvisten liikenneolojen autoistuneissa maissa.

Nykyisin käytetty nasta käsittää yhdellä tai useammalla laipalla varustetun, suhteellisen massiivisen runko-osan, johon on kiinnitetty kovametallinen kärki. Tunnetut nastat ovat myös (akselin suhteen) pyörähdys-symmetrisiä. Nastat kiinnitetään paineilmapistoolilla talvirenkaassa jo valmiina oleviin, halkaisijaltaan nastan maksimihalkaisijaa huomattavasti pienenpiin reikiin, joihin nastat kumin puristusvoiman avulla kiinnittyvät. Tyypillinen paino nykyiselle nastalle on 2,5 g. Tunnetaan myös niin sanottu holkkinasta, jossa ko-vametallikärki liikkuu renkaaseen kiinnitetyn holkkimaisen runkokappaleen sisällä.

Nastojen tiehen kohdistamat mekanismit voidaan karkeasti jaotella kolmeen luokkaan. Ensimmäisenä voidaan mainita staattinen pistovoima, joka syntyy tiekosketuksen aikana renkaan litistymisen takia, kun nastan kärki on hetken aikaa tien pinnassa kiinni. Staattista pistovoimaa voidaan säädellä nastan pohjalaipan suuruutta säätelemällä. Dynaaminen isku puolestaan tapahtuu nastan kohdatessa tienpinnan. Iskuvaiku-tuksen suuruus on verrannollinen nastan massaan ja neliölli-sesti ajoneuvon nopeuteen, mutta lisäksi voimaan vaikuttavat renkaan kulttimateriaalin kimmo- ja hystereesiominaisuudet. Kolmantena mekanismina voidaan mainita normaalisti eteenpäin ajettaessa ilmenevä, kumin elastisuudesta johtuva ns. raapaisu, joka tapahtuu nastan kallistuessa tiekosketuksesta irrotessaan. Raapaisun, samoin kuin kallistumisen määrää, voidaan säädellä nastan pituudella, laippojen lukumäärällä 2 76962 ja sijainnilla. Suurimmillaan raapaisu on vain pöhjalaipalla varustetuissa, ns. 1-laippaisessa nastassa.

Tunnetun tekniikan epäkohtana on kiistämättömistä turvallisuuseduista huolimatta se, että nykyisten nastojen vaikutusmekanismien tietä kuluttava vaikutus on liian suuri. Staattisen pistovoiman tietä kuluttavasta vaikutuksesta ei ole tarkkaa tietoa, mutta eräänlaista kiertoa ja liikettä nasta-kärki kuitenkin tiehen aiheuttaa. Jos nastakärki on teräväksi kulunut, voi kaarreajossa ja renkaan ollessa suurella sortokulmalla tämäkin vaihe kuluttaa runsaasti tieainesta. Erityisesti nastan massasta riippuvan dynaamisen iskun kuluttavan vaikutuksen suuruutta on korostettu viimeaikaisissa tutkimuksissa. Käytännön kokeissa on saatu tieto, että nastan massan vaikutus tien kulumiseen voidaan esittää ensimmäisen asteen funktiolausekkeella, kuitenkin siten, että kuluminen ei alene nollaan, vaikka nasta tehtäisiin massatto-maksi. On todettu, että nastan painon alentamisella 1 g: n raja-arvosta ei enää ole merkitystä tien kulumiseen. Nykyisellä liukuesteen kiinnitysmenetelmällä syntyy nastarun-gon ja rengaskumin välille enemmän tai vähemmän liikettä. Liike kuluttaa kitkan ja reikään joutuvan tieaineksen myötävaikutuksella sekä runkoa että nastan reikää. Nastan kiinnitys renkaaseen muuttuu ajomäärän mukaan. Ääritapauksena nasta "istuu" aivan vinossa, sen kärki kuluu vinosti teräväksi, sen vaikutus liukuesteenä heikkenee ja sen liiketila tiekos-ketuksessa ja raapaisussa on epämääräinen lisäten tien kulumista.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä kuvatussa tekniikassa esiintyvät haitat ja saada aikaan aivan uudentyyppinen ajoneuvon rekkaan stabiloitu liukueste.

Keksintö perustuu siihen, että liukuesteen tien puoleinen ulkopää käsittää stabilointiulokkeet, joissa on pyörän kehä-nopeuden suuntaan ja samalla suurimpaan kuormitussuuntaan nähden kohtisuorat, pyörään nähden säteittäiset vaikutuspin-nat ja renkaan akselin puoleinen, liukuesteen sisäpää käsit- 3 76962 tää pitkänomaisen, pituusakseliltaan ulkopään stabilointiu-lokkeisiin nähden oleellisen kohtisuoran, oleellisesti renkaan kehän suuntaisen pohjalaipan.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle liukuesteelle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.

Liikkuvaa massaa voidaan pienentää nykyisiin konstruktioihin nähden. Tällöin dynaaminen iskurasitus pienenee. Liukuesteen kallistuminen kiihdytyksissä ja jarrutuksissa vähenee merkittävästi tunnettuihin ratkaisuihin nähden. Tällöin nastan kärki ei kallistele eikä kulu vinoksi, teräväksi kärjeksi, joka aiheuttaisi suuren pistokuorman kiviainekseen ja helposti kuluttaisi tietä. Keksinnön avulla saavutettavan stabiliteetin ansiosta raapaisu jää mahdollisimman pieneksi. Edelleen nastaominaisuudet käyttöiän aikana muuttuvat nykyistä vähäisemmin ja nastan ennenaikainen irtoaminen on edullisen rakenteen ansiosta entistä epätodennäköisempää.

Keksinnön mukaisella konstruktiolla on mahdollista saavuttaa teräsrunkoisella nastalla n, 1,2 g:n paino, jolloin tienku-lutus on n. 40 - 60 % nykyistä pienempi.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan oheisten piirustusten mukaisten sovellutusesimerkkien avulla.

Kuvio 1 esittää perspektiivikuvantona yhtä keksinnön mukaista liukuestettä.

Kuvio 2 esittää perspektiivikuvantona toista keksinnön mukaista liukuestettä.

Kuvio 3 esittää osittain halkileikattuna perpektiivikuvanto-na rengasta, johon on kiinnitetty kuvion 2 mukaisia liukues-teitä.

4 76962

Kuvio 4 esittää perspektiivikuvantona kolmatta keksinnön mukaista liukuestettä.

Kuvion 1 mukaisesti liukueste käsittää pitkänomaisen, asennettuna renkaan suhteen säteittäisen runko-osan 2. Runko-osan 2 ulkopää on renkaaseen asennettuna oleellisesti kulu-tuspinnan tasalla. Runko-osan 2 ulko-osaan on kiinnitetty kovametallitappi 1. Kovametallitappi 1 ulottuu runko-osan 2 ulkopinnan yläpuolelle. Tapin 1 halkaisija on tyypillisesti 2 - 3 mm ja pituus 5-10 mm. Liukuesteen ulkopäähän runko-osan 2 molemmille puolille on sovitettu palkkimaiset, pitkänomaiset stabilointiulokkeet 4, joiden ulkopinta on runko-osan 2 ulkopinnan tasalla. Liukuesteet sijoitetaan renkaaseen 6 siten, että stabilointiulokkeiden 4 runko-osan 2 pituusakselin suuntaiset vaikutuspinnat 5 ovat oleellisen kohtisuorassa liukuesteeseen vaikuttavien suurimpien voimien suuntaa vastaan. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että stabilointiulokkeiden 4 pituusakseli on oleellisesti kohtisuora pyörän 6 kehän suuntaa vastaan ja oleellisesti pyörän 6 pyörimisakselin suuntainen. Stabilointiulokkeiden 4 päihin on sovitettu tukilevyt 7, joiden tarkoituksena on tukea liukuestettä oleellisesti renkaan akselin suuntaisia voimia vastaan. Runko-osan 2 sisäpäähän on sovitettu renkaan kehän suuntainen, pitkänomainen, levymäinen sisälaippa 3. Sisälai-pan 3 tehtävänä on kiinnittää liukueste renkaaseen ja antaa riittävä staattinen pistovoima. Asetus määrää staattisen pistovoiman ylärajaksi 120 N, jota on nykyisillä kovilla rengaskumiseoksilla vaikea noudattaa, joten pistovoiman antavan laipan 3 pinta-alasta on mahdollisuus tinkiä. On tarkoituksenmukaista tehdä tämä siten, että laippa 3 muodostetaan suunnikkaan muotoiseksi ja laipan 3 pituusakseli sovitetaan kohtisuoraan stabilointiulokkeiden 4 pituusakselia vastaan. Tällä ratkaisulla voidaan liukuesteen stabiliteettia edelleen lisätä kiihdytyksessä ja jarrutuksessa ja täten vähentää ns. raapaisuefektin vaikutusta. On edullista, että sekä stabilointiulokkeet 4 että sisälaippa 3 ovat runko-osan 2 kanssa samaa materiaalia ja valmistettu yhdeksi kappaleeksi esimerkiksi valamalla tai puristamalla.

5 76962

Kuvion 2 ratkaisussa stabilointiulokkeiden 4 vaikutuspinnat 5 ovat kolmiomaisia, ja renkaan akselin suuntaisia voimia vastaan tukevia tukilevyjä 7 ei käytetä. Tukilevyjen 7 käyttö ei ole välttämätöntä, koska useimmiten maksimivoimat kohdistuvat kohtisuoraan stabilointiulokkeiden 4 vaikutuspin-toihin 5 nähden.

Kuviossa 3 on esitetty kuvion 2 mukaisen liukuesteen kiinnitys renkaaseen 6. Periaatteessa keksinnön mukainen liuku-este on kiinnitettävissä normaaliin, tavanomaiselle liukues-teelle tarkoitettuun reikään. Voi olla kuitenkin edullista varustaa reikä stabilointiulokkeita 4 vastaavilla syvennyksillä liukuesteen asennon tukemiseksi. Kuvion mukaisesti liukuesteet on sijoitettu siten, että stabilointiulokkeiden 4 pituusakselit ovat ainakin olennaisesti kohtisuorassa pyörän kehänopeuden suuntaan nähden.

Kuviossa 4 on esitetty liukueste, jossa sisälaippa 3 on ovaalin muotoinen ja stabilointiulokkeiden 4 leveys on runko-osan halkaisijan suuruinen, jolloin stabilointiulokkeiden ja runko-osan 2 muodostama yhteinen vaikutuspinta 5 on tasomainen .

Keksinnön mukaisen liukuesteen ulkomitat eivät oleellisesti poikkea tunnettujen ratkaisujen mitoista. Niinpä runko-osan pituus on tyypillisesti n. 10 - 12 mm, stabilointiulokkeiden 4 kokonaispituus (päästä päähän) n. 7 - 10 mm ja sisälaipan 3 pituus n. 8-12 mm.

Claims (7)

76962

1. Ajoneuvon renkaaseen (6) tehtyyn reikään sovitettavissa oleva liukueste, joka käsittää - pitkänomaisen, renkaaseen (6) nähden oleellisen säteittäisen runko-osan (2), jolla on ulkopää ja sisäpää, - runko-osan (2) ulkopäähän, tämän pituusakselin suuntaisesti sovitetun ja runko-osasta (2) ulkonevan kovametalliosan (1), - runko-osan (2) sisäpäähän sovitetun, oleellisesti renkaan (6) kehän suuntaisen sisälaipan (3), ja - runko-osan (2) sivuille sovitetut, säteittäiset stabilointiulokkeet (4), tunnettu siitä, että - stabilointiulokkeet (4) on sovitettu oleellisesti runko-osan (2) ulkopään molemmille puolille ja stabilointiulokkeet (4) käsittävät oleellisen tasomaiset, toisiinsa nähden yhdensuuntaiset ja renkaaseen (6) nähden oleellisen säteittäiset vaiku-tuspinnat (5) liukuesteen stabiloimiseksi, ja - sisälaippa (3) on pitkänomainen ja sen pituusakseli on oleellisen kohtisuorassa stabiloirttiulok-keiden (4) pituusakselia vastaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liukueste, tunnettu siitä, että stabilointiulokkeiden (4) päihin on sovitettu ainakin likimain poikittaiset tukilevyt (7) liukuesteen tukemiseksi stabilointiulokkeiden (4) pituusakselin suunnassa. 7 76962

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen liukueste, tunnettu siitä, että stabilointiulokkeiden (4) vai-kutuspinnat (5) ovat oleellisesti suorakaiteen muotoiset.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen liukueste, tunnettu siitä, että stabilointiulokkeiden (4) vai-kutuspinnat (5) ovat oleellisesti kolmion muotoiset.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen liukueste, tunnettu siitä, että stabilointiulokkeiden (4) ja runko-osan (2) muodostama yhteinen vaikutuspinta (5) on tasomainen.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen liukueste, tunnettu siitä, että stabilointiulokkeiden (4) vai-kutuspinnat (5) on sovitettu oleellisen kohtisuorasti pyörän (6) kehän suuntaa vastaan.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen liukueste, tunnettu siitä, että runko-osa (2), stabilointiulok-keet ja sisälaippa (3) on valettu tai puristettu yhtenäiseksi kappaleeksi. 76962