FI77186B - Slirskydd foer fordonsdaeck. - Google Patents

Description

771 86 1 Ajoneuvon renkaan liukueste Slirskydd för fordonsdäck 5 Keksinnön kohteena on ajoneuvon renkaan liukueste, ns. holkkinasta, joka käsittää ajoneuvon renkaaseen kiinteästi asennettavan holkkiosan, jossa olevaan aksiaaliseen reikään on aksiaalisestl liikkuvasti sovitettu pohja-laipalla varustettu nilttiosa.

10 Ajoneuvojen talvirenkaisiin asennettavat liukuesteet eli nastat ovat olleet jo pitkään tunnettuja myös patenttikirjallisuudesta. Talvirenkaissa on 50-luvun lopulta lähtien vakiintunut käyttöön kovametalllsella kärkiosalla varustettu nasta, jossa on renkaaseen kiinnittymistä varten yksi tai useampia laippoja.

15

Riittävän toimintavarmuuden saavuttamiseksi on ajoneuvon renkaan lluku-esteelle eli nastalle asetettu useita reunaehtoja. Ensinnäkin nastassa tulee olla riittävästi kulumista kestävä kärki, joka edellytys täytetään käytettäessä kärjessä sopivaa kovametallia. Toiseksi on nastan kiinnl- 20 tyksen renkaan oltava riittävä, jotta nasta ei käytössä irtoaisi renkaasta. Tämä ehto toteutetaan nastan runko-osaan muodostetuilla laipoilla, jotka ovat runko-osaa riittävästi suurempia. Kolmas toiminnallinen ehto on nastan riittävä sivuvakavuus, joka saadaan aikaan nastan rungon ; yläosaa laajentamalla.

25

Koska nastat aiheuttavat tien pinnan kulumista, on tätä kuluttavaa vaikutusta viranomaisten vaatimuksesta pyritty pienentämään asettamalla nastoilla monenlaisia rajoituksia. Tavanomaisin nastaan kohdistettu vaatimus on nastan staattisen plstovolman pienentäminen. Staattista plstovoi- 30 maa voidaan pienentää esim. laippoja pienentämällä, koska laipan kiinni-pitovoima on verrannollinen laipan ja nastan rungon väliseen suhteeseen.

: Jos laippoja kuitenkin pienennetään liikaa, tullaan helposti tilantee seen, jossa laipan olakkeet ovat liian pienet takaamaan nastan pysymisen renkaassa.

Edellä esitetyn epäkohdan poistamiseksi kehitettiin sittemin ns. holkkinasta. Holkkinasta on rakenteeltaan kaksiosainen. Nasta käsittää kiin- 35 2 77186 1 teän holkkiosan, johon on muodostettu aksiaalinen reikä. Mainittuun holk-kiosan reikään on asennettu lieriömäinen niitti, joka on varustettu poh-jalaipalla sekä toisesta päästään kovametallikärjellä. Niitin ja holkkiosan välinen sovite on liukutiukka, jolloin niitin laipan ei tarvitse 5 olla halkaisijaltaan kovinkaan paljoa niitin runko-osaa suurempi, jolloin voidaan käyttää siten oleellisen pienikokoisia laippoja pienen pistovoiman aikaansaamiseksi. Niittiä ympäröivä holkkiosa on yleisimmin muovia ja se on varustettu ainakin yhdellä laipalla kumiin kiinnittymistä varten. Tällaisella konstruktiolla voidaan kitkavaikutuksesta hieman Ί0 tinkien vähentää nastan tietä kuluttavaa vaikutusta mm. seuraavista syistä. Ensinnäkin niitin pohjalaippaa pienentämällä saadaan nastan staattinen pistovoima pienemmäksi, koska pohjalaipan kantava pinta on pienempi. Toiseksi on liikkuva elin, siis kovametallikärjen sisältävä pohjalaipal-linen niitti, joka on muodostettu mahdollisimman pienimassaiseksi, jol-15 loin nastan dynaaminen isku on pienempi. Kolmanneksi nastan jättäessä tiekosketuksessa tien pinnan holkkinastan liikedynamiikka aiheuttaa vähäisemmän ns. raapaisuefektin.

Holkkinastan käyttöä ovat rajoittaneet teknikset materiaalikysyraykset.

20 Sylinterimäinen liikkuva elin, eli niittiosa joutuu elinaikanaan liikkumaan holkkiosassa miljoonia kertoja ja on alttiina kulumiselle. Vähäinenkin kuluminen aiheuttaa rakoa holkkiosan ja lieriömäisen niitin välille. Muodostuneeseen rakoon voi joutua tieainesta ja mineraaleja, jolloin kuluminen äkisti kiihtyy tai sitten rakoon voi joutua pikeä, joka estää nii-25 tin liikkeen. Nykyaikaisten renkaiden erittäin ohuet kumikerrokset määräävät nastan maksimipituuden joskus jopa vain 10 mm:n pituiseksi. Tällöin ohjaava laakeripinta niitin ja holkkiosan välillä on ehkä vain 8 mm:n pituinen. Kulutusvaikutus kohdistuu tällöin pienelle alueelle, jolla lieriömäisen niitin ja holkkkiosan välinen viivakosketus syntyy korkeal-30 la pintapaineella.

Nyt esillä olevalla keksinnöllä on päämääränä saada aikaan ajoneuvon renkaan liukueste, johon ei liity edellä esitettyjä haittapuolia. Tähän päämäärään pääsemiseksi on keksinnölle pääasiassa tunnusomaista, että 35 holkkiosan reikään on muodostettu ripoja vastaavat aksiaaliset urat ja I iukuesteen hol.kklosa on muodostettu hyvät I jukuomlna Isuudet omaavasta materiaalista, sopivasti muovista.

3 77186 1 Keksinnöllä saavutetaan ennestään tunnettuihin ratkaisuihin nähden useita etuja, joista voidaan tuoda esiin mm. seuraavat. Keksinnöllä saadaan niittiin momentin suhteen lisää tuklplntaa, jolloin niitin liike radiaali-suunnassa on stabiili. Llukuesteen niittiosa voidaan keksinnössä muodos-5 taa yhtenä kappaleena esim. kovametalllsta tai vastaavasta, jolloin niitti-osan kuluminen on erittäin pientä. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa voidaan lisäksi käyttää aikaisempia ratkaisuja huomattavasti ohuempaa nilt-tiosaa, minkä seurauksena nilttiosassa on ohuempi kärki, joka tunkeutuu helpommin jään läpi, jolloin puolestaan voidaan pohjalaippa muodostaa 10 entistäkin pienemmäksi. Tämän ansiosta vuorostaan saavutetaan aikaisempia ratkaisuja olennaisesti pienempi staattinen pistovoima kitkavaikutuksesta tinkimättä.

Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen 15 kuvioihin viittaamalla.

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista llukuestettä perspektiivikuvana.

Kuvio 2 vastaa kuviota 1 llukuesteen kärjen suunnasta katsottuna.

20

Kuvio 3A esittää keksinnön mukaisen llukuesteen erästä suoritusmuotoa sivultapäin katsottuna ja llukuesteen holkklosa halkileikattuna.

Kuvio 3B esittää pituussuuntaista poikkileikkauskuvaa keksinnön mukaisen 25 llukuesteen eräästä suoritusmuodosta.

Kuvio 4A esittää pituussuuntaista leikkauskuvaa keksinnön mukaisen liuku-esteen holkkiosasta ja kuvio 4B esittää sivultapäin katsottuna kuvion 4A mukaiseen holkkiosaan sopivaa niittiosaa.

30

Kuvio 5A esittää llukuesteen holkkiosan erästä suoritusmuotoa kärjen suunnasta katsottuna ja osittain leikattuna ja kuvio 5B esittää kuvion 5A mukaiseen holkkiosaan tarkoitettua niittiosaa myöskin kärjen suunnasta katsottuna.

35

Kuvio 6A esittää llukuesteen holkkiosan vaihtoehtoista suoritusmuotoa kärjen suunnasta katsottuna ja osittain leikattuna ja kuvio 6B esittää ku- 4 77186 1 vion 6A mukaiseen holkklosaan tarkoitettua nlittiosaa kärjen suunnasta katsottuna.

Piirustuksen kuvioiden mukaisesti on keksinnön mukainen llukueste, siis 5 ns. holkkinasta, joka käsittää ajoneuvon renkaaseen kiinteästi asennettavan holkkiosan 2, sekä holkklosassa akeiaalisesti liikkuvan niitti-osan 1. Nlittiosa 1 käsittää tapin 7, jonka toiseen päähän on muodostettu pohjalaippa 3. Niittiosan 1 tapin 7 pintaan on muodostettu akslaali-suunnaesa ulottuvia ripoja 11, jolloin niittiosasta 1 voidaan tehdä olen-10 nalsesti kevyempi kuin tavanomaisissa lieriömäisellä nilttlosalla varustetuissa nastoissa. Niittiosan 1 kulumisenkestävyyden parantamiseksi on nlittiosa 1 valmistettu erittäin hyvin kulumista kestävästä materiaalista, kuten kovametalllsta tai vastaavasta. Nlittiosa 1 on valmistettu sopivasti esim. pursotusteknlikalla pursottamalla pulverimainen metalli suuttl-15 men läpi. Pursottaminen onnistuu, kunhan metallipulveriin lisätään riittävästi parafiinia. Pursotusteknlikalla saadaan niittiosasta homogeeninen ja kulumista kestävä materlaalikappale.

Liukuesteen holkkiosa 2 on tarpeellisen keveyden aikaansaamiseksi val-20 mistettu edullisesti muovista. Edullisimmin on holkkiosa 2 valmistettu sellaisesta muovista, jolla on hyvät liukuomlnaisuudet, koska niittiosan 1 ja holkkiosan 2 välinen kltkaplnta on erittäin suuri. Holkkiosa 2 on ulkopinnaltaan esim. kuvioiden mukaisesti lieriömäinen kappale, jonka alapäähän on muodostettu laippa 4, jonka avulla holkkiosa 2 pysyy kiinni 25 renkaan kumissa. Liukuesteen renkaaseen asentamisen helpottamiseksi on holkkiosan laippaan 4 muodostettu sopiva viiste 8, kuten piirustuksen kuvioissa on esitetty. Holkklosaan 2 on muodostettu aksiaalinen reikä 6, johon nlittiosa 1 on sovitettu akeiaalisesti liikkuvaksi. Holkkiosan reikään 6 on muodostettu urat 12, jotka muodoltaan ja lukumäärältään 30 vastaavat niittiosan tapissa 7 olevia ripoja 11. Rivat 11 on muodostettu lisäksi niittiosan 1 keskiaksella vastaan kohtisuorassa poikkileikkauksessa mainitusta keskiakselista radiaalisuunnassa poispäin kapenevlksl siten, että niittiosan 1 poikkileikkaus on tähtimäinen, kuten esim. kuvioista 2,5B ja 6B käy ilmi. Tällainen muoto on myös valmistusteknil-35 kan kannalta edullinen. Holkkiosan 2 reiässä 6 olevat urat 12 on muotoiltu vastaavalla tavalla. Nlittiosa 1 ja holkkiosa 2 ovat näin ollen aksiaallsuunnassa toisiinsa nähden liikkuvat, mutta niiden pyöriminen 5 77186 1 toistensa suhteen samoin kuin niiden radiaalinen liike toistensa suhteen on estetty.

Niittiosassa 1 olevien ripojen 11 ja vastaavasti holkkiosan 2 reiässä 6 5 olevien urien 12 lukumäärää voidaan tarpeen mukaan muutella. Niinpä esim. kuviossa 2 on esitetty suoritusmuoto, jossa niittiosassa 1 olevia ripoja 11 on viisi kappaletta, kuvion 5B mukaisessa suoritusmuodossa ripoja 11 on kolme kappaletta ja kuvion 6B mukaisessa suoritusmuodossa on mainittuja ripoja kuusi kappaletta.

10

Keksinnön mukaisen llukuesteen toiminnan kannalta on välttämätöntä, että ripoja 11 on niittiosassa 1 vähintään kaksi kappaletta, mutta tämä ripojen lukumäärä ei kuitenkaan keksinnön kannalta ole edullisin, koska mikäli ripoja 11 on vain kaksi kappaletta, on liukueste asennoltava renkaaseen.

15 Keksinnön edullisimmassa suoritusmuodossa on ripojen lukumäärä 3-7, vaikkakin myös useampia ripoja 11 voidaan käyttää. Jos kuitenkin ripojen 11 lukumäärä on suurempi kuin seitsemän, voi niittiosan 1 valmistus olla tällöin vaikeaa. Kuten edellä jo todettiin, käytetään nykyaikaisissa renkaissa erittäin ohuita kumikerroksia. Tämän johdosta on myös renkais-20 sa käytettävien liukuesteiden oltava riittävän lyhyitä. Keksinnön mukaisessa liukuesteessä tämä tarkoittaa sitä, että llukuesteen holkkiosan 2 kokonaiskorkeus on edullisesti 8-10 mm ja edullisimmin se on noin 9 mm. Vastaavasti on niittiosan 1 kokonaiskorkeus sopivasti välillä 9-12 mm, mikä mitta on samalla myös llukuesteen kokonaiskorkeus. Holkkiosan 2 25 laipan 4 halkaisija on edullisesti välillä 7-13 mm ja sopivimmln se on noin 10 mm. Tällaisilla mitoilla varustettu holkkiosa 2 on helppo asentaa renkaaseen ja se myös pysyy hyvin renkaan kumissa kiinni.

Edellä lisäksi on jo todettu, että niittiosan 1 pohjalaippaa 3, joka 30 toisaalta vastaa holkkiosan 2 laippaan 4 ja toisaalta renkaan kumiin, voidaan pienentää staattisen pistovolman pienentämiseksi kitkavaikutuk-sesta tinkimättä. Pohjalaipan 3 halkaisija on keksinnön mukaisessa liukuesteessä sopivasti 3-10 mm ja sopivimmln se on noin 7 mm. Niittiosan 1 keventämiseksi edelleen voi nilttlosaan 1 olla lisäksi muodostettu pohja-35 laipasta 3 niittiosan 1 sisään ulottuva aksiaalinen ontelo 5, kuten esim. kuviossa 3B on esitetty. Ontelon 5 pituus niittiosan 1 korkeus-suunnassa voidaan valita melko vapaasti niittiosan 1 kevennystarpeesta 6 771 86 1 riippuen, kunhan ontelon 5 pään ja niittiosan 1 kärjen väliin jää tarpeeksi materiaalia kulutusta varten. Edellä esitetyillä mittasuhteilla saadaan keksinnön mukaisesta liukuesteestä erittäin kevyt. Esim. niitti-osan 1 paino on vain noin 1 g, kun taas kiinteärunkoisten nastojen paino 5 on suuruusluokkaa 2,5 g, jolloin nastan aiheuttama iskuenergla on liian suuri. Keksinnön mukaisella llukuesteen rakenteella saadaan pienen staattisen plstovoiman lisäksi optimaalinen dynaaminen isku. Keksinnön mukaisen llukuesteen tien pintaa kuluttava vaikutus on näin ollen olennaisesti vähäisempi kuin tavanomaisilla nastoilla.

10

Keksintöä on edellä selostettu esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla. Tällä ei kuitenkaan haluta rajoittaa keksintöä vain kuvioissa esitettyjä esimerkkejä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia oheisissa patenttivaatimuksissa esitetyn keksinnöllisen 15 ajatuksen puitteissa.

20 25 30 35

Claims (6)

1. Ajoneuvon renkaan liukueste, ns. holkkinasta, joka käsittää ajoneuvon renkaaseen kiinteästi asennettavan holkkiosan (2), jossa olevaan aksiaaliseen reikään (6) on aksiaalisesti liikuteltavasti sovitettu pöhjalaipalla (3) varustettu niit-tiosa (1), jonka tappi (7) on ulkopinnaltaan varustettu aksiaalisilla rivoilla (11), tunnettu siitä, että holkkiosan (2) reikään (6) on muodostettu ripoja (11) vastaavat aksiaaliset urat (12) ja liukuesteen holkkiosa (2) on muodostettu hyvät liukuominaisuudet omaavasta materiaalista, sopivasti muovista.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liukueste, tunnettu siltä, että mainitut rivat (11) on muodostettu tapin (7) keskiakselia vastaan kohtisuorassa poikkileikkauksessa radi-aalisuunnassa keskiakselista poispäin kapeneviksi siten, että nilttiosa (1) on poikkileikkaukseltaan tähtimäinen, ja että mainitut holkkiosan (2) urat (12) on sovitettu vastaamaan ripojen (11) muotoa.

3* Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen liukueste, tunnettu siitä, että niittiosassa (1) olevia ripoja (11) ja vastaavasti holkkiosan (2) reiässä (6) olevia uria (12) on vähintään kaksi kappaletta.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen liukueste, tunnettu siitä, että niittiosassa (1) olevia ripoja (11) Ja vastaavasti holkkiosan (2) reiässä (6) olevia uria (12) on 3 - 7 kappaletta.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen liukueste, tunnettu siltä, että liukuesteen niittiosa (1) on homogeenistä kulumiskestävää materiaalia, sopivasti kovame-tallia tai vastaavaa.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen liukueste, tunnettu siltä, että niittiosan (1) keventämiseksi on niittiosaan (1) muodostettu pöhjalaipasta (3) niittiosan (1) sisään ulottuva aksiaalinen ontelo (5). Patentkrav: 7718 6