NO173222B

NO173222B - FRICTION TIRE FOR TIRES FOR VEHICLES

Info

Publication number: NO173222B
Application number: NO911807A
Authority: NO
Inventors: Pentti Kemppainen
Original assignee: Pentti Kemppainen
Priority date: 1991-05-10
Filing date: 1991-05-10
Publication date: 1993-08-09
Also published as: NO911807L; NO911807D0; NO173222C

Description

Oppfinnelsen angår en friksjonsknast for montasje i gummidekk på kjøretøyer med hensikt å øke veigrepet på vintervei. Den kan også anvendes på sommerstid i dekk for skogsmaskiner, terrengkjøretøyer, traktorer o.l. der hvor man har et kjøreunderlag som ikke har tilstrekkelig friksjon, f.eks. mose, slam, gjørme, leire o.l. Spesielt er denne egnet for dekk på tyngere og saktegående kjøretøyer. The invention relates to a friction cam for mounting in rubber tires on vehicles with the intention of increasing road grip on winter roads. It can also be used in summer in tires for forestry machines, off-road vehicles, tractors etc. where you have a driving surface that does not have sufficient friction, e.g. moss, silt, mud, clay, etc. In particular, this is suitable for tires on heavier and slow-moving vehicles.

I de delene av verden hvor temperaturen i store deler av året ligger under null grader, er det problemer med grepet mellom dekk på et kjøretøy og underlaget. Det kan være seg kjøretøyer for vei eller for mer ulendt terreng. In those parts of the world where the temperature for large parts of the year is below zero degrees, there are problems with the grip between a vehicle's tires and the ground. They may be vehicles for the road or for more rugged terrain.

Det er opp gjennom tidene vært utviklet og anvendt forskjellige innretninger for å øke veigrepet under vinterlige forhold. Utforming av dekk for kjøretøyet, er avhengig av hvor de skal brukes og om det er sommer- eller vinterføre. Vinterdekk er vesentlig forskjellig i mønsteret sammenlignet med sommerdekk. Vinterdekk har bl. a. gode egenskaper for å øke veigrepet på f. eks. sneunderlag, mens deres evne til å ta tak på iset underlag, er ikke tilstrekkelig gode under mange forhold. Over the years, various devices have been developed and used to increase road grip in wintry conditions. The design of tires for the vehicle depends on where they will be used and whether it is summer or winter weather. Winter tires are significantly different in pattern compared to summer tires. Winter tires have a. good properties for increasing road grip on e.g. snow surfaces, while their ability to grip icy surfaces is not sufficiently good in many conditions.

Det kan vel sies at kjøringen på vintervei, ble revolusjonerende tryggere da pigger for å montere i vinterdekk kom på markedet. Flere slike plasseres jevnt fordelt over dekkbanen og stikkende litt ut av denne for å kunne yte et ekstra veigrep i tillegg til dekkmønsteret. Vinterdekk med pigg# piggdekk, er svært godt egnet til å oppnå godt grep når det på veiene er en helt iset overflate. It can be said that driving on winter roads became revolutionary safer when studs for mounting in winter tires came on the market. Several of these are placed evenly distributed over the tire track and sticking out a little from it to be able to provide additional road grip in addition to the tire pattern. Winter tires with spike# studded tyres, are very well suited to achieving good grip when the roads are completely icy.

En slik pigg for dekkmontasje er vist i norsk utlegn. skrift nr. 136.032. Denne beregnet for iset underlag og har betydelig mindre effekt på snøunderlag. Such a spike for tire assembly is shown in the Norwegian layout. document no. 136.032. This is intended for icy surfaces and has significantly less effect on snow surfaces.

I int. patentsøknad publ. nr. 83/0161 og US patent nr. 3.583.462, er beskrevet friksjonsøkende innretninger for montasje i gummidekk for kjøretøyer. En pigg er bevegelig opphengt inne i et lite hulrom i dekkbanen. Piggen settes i stand til å gripe tak i veibanen i den ene eller den andre rulleretningen på dekker på grunn av sitt In int. patent application publ. no. 83/0161 and US patent no. 3,583,462, friction-increasing devices for mounting in rubber tires for vehicles are described. A spike is movably suspended inside a small cavity in the tread. The stud is enabled to grip the road surface in one or the other rolling direction of tires due to its

pendelaktige oppheng. pendulum-like suspensions.

For at slike løsninger skal virke etter sin hensikt, må hulrommet hvor denne bevegelige piggen er opphengt være rent slik at piggen kan beveges som forutsatt. Hulrommet vil fylles med is, sand og annet smuss fra veibanen slik at den ikke vil virke etter hensikten. Behovet for vedlikehold er stort for disse løsningene. Videre antas det at disse ikke vil kunne monteres i vanlige bildekk for vinsterbruk, men vil trenge spesielle dekk med dekkmønster som er tilpasset dette. In order for such solutions to work as intended, the cavity where this movable spike is suspended must be clean so that the spike can be moved as intended. The cavity will be filled with ice, sand and other dirt from the road so that it will not work as intended. The need for maintenance is great for these solutions. Furthermore, it is assumed that these will not be able to be mounted in normal car tires for commercial use, but will need special tires with a tire pattern that is adapted to this.

US patent nr. 2.121.740 viser en annen glidehindrende løsning for gummidekk, men den krever spesielle dekk for montasje av disse. De innmonterte glidehindrene egner seg best for iset underlag og vil ikke gi særlig effekt på sneunderlag. US patent no. 2,121,740 shows another anti-slip solution for rubber tires, but it requires special tires for mounting these. The installed skid barriers are best suited for icy surfaces and will not have much effect on snowy surfaces.

En noe annen glidehindrende innretning, finnes i finsk patentsøknad nr. 890405. Denne har en utformet kropp som inne i seg har en vertikal stoppknast og et horisontalt opplagret hjul. Dette hjulet er ikke helt sirkulært, men har form av deler av en sirkel og hvor sirkelperiferien stikker utenfor kroppen og berører veibanen. Hjulet roterer når dekket den står i beveges, men stopper mot stoppknasten og hjulet gir da et grep til veibanen. A slightly different anti-slip device can be found in Finnish patent application no. 890405. This has a shaped body which has a vertical stop cam inside it and a horizontally supported wheel. This wheel is not completely circular, but has the shape of parts of a circle and where the circle periphery protrudes outside the body and touches the road surface. The wheel rotates when the tire it is in is moved, but stops against the stop cam and the wheel then gives a grip to the road surface.

Når det oppstår store nedbørsfall i form av sne og denne ikke blir fjernet eller nedkjørt, er dekk med pigger ikke særlig egnet. Det man da må ty til av redskaper er kjettinger. Disse spennes utenpå dekkene langs dekkbanen og strammes opp med dertil egnede elastiske strikker. Kjetting monteres/demonteres når det er nødvendig under kjøring. Kjøring med kjettinger er ubehagelig og montasje/demontasje er tidkrevende, skittent og tungt arbeid hvilket sjåføren idet lengste ungår å utføre. When heavy precipitation occurs in the form of snow and this is not removed or driven down, studded tires are not particularly suitable. The tools you then have to resort to are chains. These are tensioned on the outside of the tires along the tire track and tightened with suitable elastic bands. Chain is mounted/dismounted when necessary during driving. Driving with chains is uncomfortable and assembly/disassembly is time-consuming, dirty and heavy work, which the driver is unable to carry out for the longest time.

Den norskutviklede gripekloen er også et redskap som har sin anvendelse og fordeler under bestemte vinterlige forhold. Gripekloen har fire L-formede armer som er ført sammen i et felles punkt slik at de lengste armene på L-ene sammen danner et rettvinklet kryss og de korte armene vender samme vei på alle. De korte armene på L-ene legges an på dekkbanen, gripekloen tres over dekket fra siden. I fellespunktet for de lengste armene på L-ene, finnes en fjærbelastning slik at kloen sitter fast på dekket. De korte armene på L-ene vil da gripe tak i veiunderlaget. Gripekloen er egnet til bruk under korte kjørestrekninger med svært vanskelige vinterforhold. The Norwegian-developed grappling claw is also a tool that has its use and benefits in certain wintry conditions. The grappling claw has four L-shaped arms that are brought together at a common point so that the longest arms of the Ls together form a right-angled cross and the short arms all face the same way. The short arms of the L's are placed on the tire track, the gripping claw is threaded over the tire from the side. In the common point of the longest arms of the L's, there is a spring load so that the claw is fixed on the tire. The short arms of the L's will then grip the road surface. The gripper claw is suitable for use during short journeys in very difficult winter conditions.

Hensikten med oppfinnelsen er å fremskaffe en glidehindrende løsning for permanent montering i dekk for lastebiler og tyngere kjøretøy og som er egnet til å gi god friksjon såvel på sne- som iset veibane, og således erstatter dekkpigger og kjettinger. The purpose of the invention is to provide an anti-slip solution for permanent installation in tires for trucks and heavier vehicles and which is suitable for providing good friction both on snowy and icy roads, thus replacing tire spikes and chains.

Dette oppnås ved at oppfinnelsen, en friksjonsknast har en knastkropp med fot som holder friksjonsknasten fast i dekket når denne belastes ved grep til veibanen og i den enden av knastkroppen som stikker ut av dekkbanen er anordnet en gripering som blir liggende mellom dekket og.veibanen for å skaffe ønsket friksjon på vinterføre. This is achieved by the fact that the invention, a friction cam has a cam body with a foot that holds the friction cam firmly in the tire when it is loaded by gripping the road surface and at the end of the cam body that protrudes from the tire track, a grip ring is arranged which remains between the tire and the road surface for to obtain the desired friction on winter roads.

Det oppnås et godt veigrep på alle typer føre, dersom griperingen får tilstrekkelig trykk fra kjøretøyet slik at den bryter sund isoverflaten under griperingen. Griperingens størrelse velges slik at overflatetrykket på denne er tilstrekklig stort og griperingen trykkes litt inn i isen og oppnår et godt grep. A good road grip is achieved on all types of road, if the traction ring receives sufficient pressure from the vehicle so that it breaks the solid ice surface under the traction ring. The size of the grip ring is chosen so that the surface pressure on it is sufficiently large and the grip ring is pressed slightly into the ice and achieves a good grip.

Ytterligere detaljer ved oppfinnelsen vil fremgå av de etterfølgende tegninger og beskrivelse av et utførelses-eksempel på oppfinnelsen. Further details of the invention will appear from the subsequent drawings and description of an embodiment of the invention.

Figur 1. Et sideriss av friksjonsknasten. Figure 1. A side view of the friction cam.

Figur 2. Et annet sideriss, tatt i rett vinkel på risset i figur 1. Figur 3. Riss som i figur 1 som viser, men hvor friksjonsknasten er montert inn i et dekk. Figure 2. Another side view, taken at right angles to the view in Figure 1. Figure 3. View as in Figure 1 which shows, but where the friction cam is fitted into a tire.

Knastkroppen 1 har et tilnærmet sirkulært tverrsnitt, som er forskjellig etter hvor det legges på knastkroppen 1 mellom de to endene. Tverrsnittet er minst der hvor knastkroppen 1 går over i en fot 2 og det endrer seg når man tar det nærmere den frie ende. Endringen er linært økende fra foten 2 og til et punkt, knepunktet 6 som befinner seg ca. 2/5 av hele friksjonsknastens lengde fra dens frie ende. Videre fra knepunktet 6 og opp mot den frie enden av kroppen 1, avtar tverrsnittet på knastkroppen 1 lineært. Tverrsnittet ved den øvre enden av knastkroppen 1, er større enn det ved foten 2 og mindre enn det maksimale ved knepunktet 6. The cam body 1 has an approximately circular cross-section, which differs depending on where it is placed on the cam body 1 between the two ends. The cross-section is smallest where the cam body 1 transitions into a foot 2 and it changes when you take it closer to the free end. The change is linearly increasing from foot 2 to a point, the knee point 6, which is located approx. 2/5 of the entire length of the friction cam from its free end. Further from the knee point 6 and up towards the free end of the body 1, the cross-section of the cam body 1 decreases linearly. The cross section at the upper end of the knob body 1 is larger than that at the foot 2 and smaller than the maximum at the knee point 6.

Knastfoten 2 har en plan fotside og en konveks øverside nærmest der knastkroppen 1 er fast til knastfoten 2. Den plane flatens omriss har form av noe i nærheten av en firkant. Det vil si to parallelle rette sider og to litt buede i nærheten av en sirkelbue. The cam foot 2 has a flat foot side and a convex upper side closest to where the cam body 1 is fixed to the cam foot 2. The outline of the flat surface has the shape of something close to a square. That is, two parallel straight sides and two slightly curved near a circular arc.

Av figur 1 fremgår at hovedlengdeakse på friksjonsknasten, danner en vinkel med normalen i sentrum av fotens plane flate. Størrelsen på denne vinkelen er slik at avstanden målt i et horisontalplan ved den frie enden av knastkroppen 1 mellom hovedlengdeaksen til friksjonsknasten og normalen i sentrum av fotens plane flate er ca. 1/10 av friksjonsknastens totale lengde Sl. Figure 1 shows that the main longitudinal axis of the friction cam forms an angle with the normal in the center of the flat surface of the foot. The size of this angle is such that the distance measured in a horizontal plane at the free end of the cam body 1 between the main longitudinal axis of the friction cam and the normal in the center of the flat surface of the foot is approx. 1/10 of the total length of the friction cam Sl.

I øvre enden av knastkroppen 1 er anordnet et horisontalt hull hvorgjennom en sirkulær gripering 3 er bevegelig anordnet. Det er griperingen 3 som ligger an mellom dekkbanen og veibanen og utfører grepet. Inn på knastkroppen 1 er det tredd en belastningsutjevner 4 som ligger an på øversiden av foten 2 og har tilnærmet samme form som denne. At the upper end of the knob body 1 is arranged a horizontal hole through which a circular gripping ring 3 is movably arranged. It is the gripping ring 3 that lies between the tire track and the road surface and performs the grip. A load balancer 4 is threaded into the cam body 1, which rests on the upper side of the foot 2 and has approximately the same shape as this.

Belastningsutjevneren 4 er i seig gummi eller annet tilsvarende materiale. Den tar imot fotens 2 bevegelse både opp og ned, og krefter som vrir den i dekkbanens bevegelseretning. Materialet den er laget av, må være holdbart slik at foten 2 ikke lager et hulrom og at den samtidig jevner ut belastningen til et bredere område rundt foten 2. The load balancer 4 is made of tough rubber or other similar material. It receives the foot's 2 movement both up and down, and forces that twist it in the direction of movement of the tire track. The material it is made of must be durable so that the foot 2 does not create a cavity and that at the same time it evens out the load to a wider area around the foot 2.

Friksjonsknastens utforming er nøye tilpasset slik at den i inngrep med veibanen, utfører en jevn fordeling av kreftene fra denne til dekkgummien rundt denne. The design of the friction cam is carefully adapted so that, in engagement with the road surface, it carries out an even distribution of the forces from this to the tire rubber around it.

Funksjonsmåte for friksjonsknasten vil bli forklart med henvisning til figur 3. Oppfinnelsen er her vist plassert i slitesjiktet 7 av et kjøretøysdekk. Under kjøring med dekket og når veibanen ikke er i kontakt med dekket, er situasjonen slik som i figuren. Pilen viser en fartsretning på dekket og tilhørende posisjon til griperingen 3. The mode of operation of the friction cam will be explained with reference to Figure 3. The invention is shown here placed in the wear layer 7 of a vehicle tyre. When driving with the tire and when the road surface is not in contact with the tyre, the situation is as in the figure. The arrow shows a direction of travel on the tire and the corresponding position of the grip ring 3.

Griperingen 3 vil bli liggende mellom dekket og veibanen og øke friksjonen på samme måte som en kjetting. The gripper ring 3 will remain between the tire and the road surface and increase friction in the same way as a chain.

Friksjonsknasten utføres i dertil egnet stålkvalitet for formålet. The friction cam is made of steel quality suitable for the purpose.

Friksjonsknasten kan monteres inn i dekket under produksjon av dette. Det finnes to metoder for å fremstille gummidekk hvor kun den ene kan anvendes når dekk skal utstyres med oppfinnelsen. Dekkets bærende del, kroppen og slitesjiktet 7 fremstilles hver for seg. Deretter bringes kropp og slitesjiktet 7 sammen og ved hjelp av lim, varme, mekanisk trykk og en form støpes delene sammen. Dette er samme metode som anvendes ved regummering av brukte dekk. Friksjonsknasten monteres i slitesjiktet 7 før dette settes sammens med kroppen, ved at det bores gjennomgående hull i slitesjiktet 7 i bunnen av banemønsteret. Samtidig bores en fordypning på motsatt side for foten 2. Deretter føres knastkroppen 1 med foten 2 og belastningsutjevner 4 inn i hullet i slitesjiktet 7 og griperingen 3 settes i og sveises sammen til en lukket ring. Slitesjiktet 7 kan så vulkaniseres til kroppen. The friction cam can be fitted into the tire during its production. There are two methods for producing rubber tires, of which only one can be used when tires are to be equipped with the invention. The load-bearing part of the tyre, the body and the wear layer 7 are manufactured separately. The body and wear layer 7 are then brought together and with the help of glue, heat, mechanical pressure and a mold, the parts are molded together. This is the same method used when retreading used tyres. The friction cam is mounted in the wear layer 7 before it is assembled with the body, by drilling through holes in the wear layer 7 at the bottom of the track pattern. At the same time, a recess is drilled on the opposite side for the foot 2. Next, the cam body 1 with the foot 2 and load balancer 4 is guided into the hole in the wear layer 7 and the gripper ring 3 is inserted and welded together to form a closed ring. The wear layer 7 can then be vulcanized to the body.

Friksjonsknasten kan også monteres inn i slitesjiktet 7 ved at det i dette fra banesiden bores et hull eller anordnes et spor litt innover, og at friksjonsknasten settes inn og festes med vulkanisering eller lim. The friction cam can also be fitted into the wear layer 7 by drilling a hole in this from the track side or arranging a groove slightly inwards, and that the friction cam is inserted and fixed with vulcanisation or glue.

Claims

1. Friction cam for vehicle tires for increasing road grip on smooth roads and is designed with an elongated cam body and a foot, characterized in that the foot (2) is flat on one side and the other convex and fixed to the approximately straight line, elongated and in cross-section approximately circular cam body (1) and at its free end about an axis that can be turned at right angles to the longitudinal direction of the cam body is equipped with a gripper ring (3).

2. Friction cam for tires for vehicles according to the preceding claim, characterized in that the cross-section of the cam body (1) normally on its longitudinal axis increases in the direction from the foot (2) upwards to a maximum value at a point, the knee point (6) arranged at a distance of about. 2/5 of the entire cam body (1) from its free end from where the cross section decreases towards the free end of the cam body (1) and where the cross section at the free end of the cam body (1) is smaller than at the knee point (6) and larger than where the cam body (1) goes into the foot (2).

3. Friction cam for tires for vehicles according to claim 1, characterized in that the main longitudinal axis of the cam body (1) forms a small angle with the direction normally on the flat side of the cam foot, the perpendicular distance measured at the upper free end of the cam body from the main longitudinal axis of the cam body (1) to the direction normally the flat side of the foot through the center of the foot (2) is about 1/10 of the friction cam's total length.