NO174287B - Innretning ved piggdekk - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en innretning ved piggdekk, hvor piggene er bevegelige mellom en aktiv og en passiv stilling, ved hvilken innretning hver pigg er anordnet i et omsluttende hus, med en låsemekanisme anordnet i huset, som er styrbar for låsing i en passiv/aktiv stilling ved hjelp av elektromagnetiske midler. Slike innretninger er kjent. Oppfinnelsen vedrører også midler for elektromagnetisk påvirkning av en mekanisk låseinnretning for pigger i et piggdekk.

Piggdekk med faste pigger benyttes i en rekke land hvor det opptrer isede veibaner om vinteren og slike piggdekk benyttes vanligvis hele vinterhalvåret, også ved kjøring på tørr veibane. Sliatsjen fra piggene er meget stor og medrører at veidekket må skiftes ut for store summer årlig, samtidig som bruken av piggdekk på tørr veibane gir markant dårligere veigrep enn dekk uten pigger. Man har av disse grunner i flere land gått til totalforbud av piggdekk til tross for at man enkelte tider på året har glatte veier og stort behov for bedre veigrep. Man står således ovenfor et motsetningsproblem, dvs. at det på den ene side er ønsket å bruke piggdekk av sikkerhetsgrunner, mens man på den annen side av økonomiske grunner og veislitasjegrunner finner det umulig å tillate bruken av piggdekk.

En nærliggende tanke er å gjøre piggene ut- og innfellbare i piggdekket og det er også fremkommet en rekke forslag for oppnåelse av dekk med slike bevegelige pigger ved hjelp av pneumatiske eller manuelle midler. Eksempler på slike dekk med bevegelige pigger finnes i DE-OS 16 80 491, DE-OS 26 02 544, US-PS 3 340 921, NO-PS 131 970 og WO 87/00488.

De forslag som er fremlagt i disse eksempler har imidlertid vist seg å medføre en rekke ulemper og har vel heller ikke virket i praksis. En av de største ulempene er at selve dekket må fremstilles som et spesialdekk og de midler som er blitt benyttet for å bevege piggene, f.eks. pneumatiske innretninger gjør dekket uforholdsmessig dyrt, slik at man frem til nå ikke har funnet en kommersielt anvendbar utførelse.

Som nevnt ovenfor er det også tidligere kjent innretninger for bevegelse av pigger mellom den aktive og den passive stilling ved hjelp av elektromagnetiske eller magnetiske innretninger. I DE-OS-2 101 22 5 blir spennringer beveget inn og ut av spor ved hjelp av virkningen av en elektromagnet.

I japanske patentpublikasjoner nr. 62-137205, 60-154902 og 61-263808 er det beskrevet ytterligere magnetiske og elektromagnetiske innretninger for bevegelse av pigger inn og ut av et dekk.

En hensikt med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en innretning ved piggdekk hvor piggene kan beveges mellom en aktiv og en passiv stilling og hvor det kan benyttes normale standardekk. Det er videre en hensikt med oppfinnelsen at det skal kunne brukes pigginnsettingsutstyr av konvensjonell type eller som i hvertfall ikke er vesentlig mer komplisert enn den type pigginnsetningsverktøy som benyttes i dag.

En videre hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en innretning hvor piggen kan aktiveres til en bruksstilling når dette er nødvendig av sikkerhetsgrunner, mens piggen ligger i en passiv stilling ved normal kjøring på tørr veibane, slik at man også på tørr veibane opprettholder maksimalt gunstig veigrep. Ved oppfinnelsen skal det således kunne frembringes dekk som vil kunne være anvendbare hele året, noe som er spesielt av betydning innenfor transportnæringen hvor kjøre-tøyene må kunne ta seg frem i all slags vær og føreforhold. Det er videre en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe et middel som kan bevirke en aktiverings/deaktivering av piggen, slik at den kan føres fra passiv til aktiv stilling og omvendt ved enkel betjening. Ytterligere en hensikt er at piggens bevegelse ikke skal påvirkes av smuss, gjørme, is etc. i dekkets omgivelser.

Disse hensikter oppnås ved en innretning samt et middel som er kjennetegnet ved det som fremgår av kravene. Ved bruk av oppfinnelsen vil pigger utformet med en innretning i henhold til oppfinnelsen på omtrent samme måte som vanlige pigger kunne anbringes i standarddekk, f.eks. et vinterdekk eller helårs-dekk. Piggen vil så kunne bringes frem til virksom stilling, idet dens mekanisme utløses ved hjelp av et middel i henhold til oppfinnelsen, som påvirker enten piggen eller dens låseinnretning via elektromagnetiske krefter. En reversering av kreftene som utøves av middelet vil bringe piggen tilbake til passiv, tilbaketrukket stilling hvor den ikke påvirker veibanen, ihvertfall ikke i nevneverdig grad. Det kan benyttes såvel permanentmagnetiske pigger, som umagnetiske pigger, idet det i forbindelse med piggen i alle tilfeller er anordnet en låsemekanisme som styrer piggen mellom de to stillinger og låser den i minst én av disse ytterstillinger. Et roterende dekk vil jo naturligvis bli påvirket av sterke sentrifugalkref-ter, som hvis ønsket også kan utnyttes ved bevegelse av piggen.

For styring av piggen mellom den ene eller den andre stilling benyttes som sagt en elektromagnetisk påvirkning av innretningen ifølge oppfinnelsen og middelet kan være anordnet i umiddelbar nærhet av hjulet, men kan også anbringes som separat element f.eks. i en veibane, på en bensinstasjon, i en garasje eller lignende. Et middel for tilbaketrekning av piggen kan f.eks. være anordnet i veibanen umiddelbart før et område hvor det ubetinget er uønsket bruk av pigger, f.eks. i byer.

Som et bevegelsesmiddel for piggen kan det også utnyttes det normale marktrykk av dekket eller kjøretøyet mot bakken eller det kan anordnes ruller for å presse piggene tilbake.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere ved hjelp av utførelseseksempler som er fremstilt på tegningene, som viser: Fig. 1 skjematisk, et snitt gjennom et piggdekk med en bevegelig pigg, for å illustrere det kjente

prinsipp for et påvirkningsmiddel,

fig. 2A, 2B en innretning i henhold til kjent teknikk med en permanentmagnetisk pigg,

fig. 3A-C en utførelsesform for innretningen ifølge oppfinnelsen, i passiv stilling, aktiv stilling og

en mellomstilling,

fig. 4A, 4B en andre utførelsesform for oppfinnelsen i

henholdsvis passiv og aktiv stilling,

fig. 5A, 5B en tredje utførelsesform i henholdsvis passiv og

aktiv stilling, og

fig. 6 et alternativ for tilbakeføring av pigger til passiv stilling, f.eks. i forbindelse med utførelsene på fig. 3-5.

Fig. 1 viser et snitt gjennom et dekk en med pigg utformet i henhold til oppfinnelsen samt med en aktiveringsenhet i form av en elektromagnet. Pigginnretningen er utformet med en permanentmagnetisk kjerne. Aktiveringsmiddelet er utformet som en strømkrets med en elektromagnet generelt betegnet med 6, en strømkilde 7 og en vender 8 for vending av strømretningen og dermed polariseringen for elektromagneten 6 for føring av piggen inn hhv. ut. Slike aktiveringsmidler er kjent.

Det forutsettes at magnetfeltet fra aktiveringsmiddelets elektromagnet 6 påvirker piggene i et område av dekket hvor piggene ikke er i kontakt med veibanen. Ved aktivering utsettes piggene for en elektromagnetisk tiltrekningskraft fra elektromagneten 6. Piggen 1 vil derved trekkes frem fra sitt hus 2 og stå frem over kanten av dekket som en konvensjonell pigg og holdes låst i denne stilling. Låsemetodikken er forklart i forbindelse med fig. 2. Ved vending av strømretningen vil elektromagneten 6 påvirke den magnetiske pigg 1 i motsatt retning og samtidig påvirke låsemekanismen slik at piggen frigjøres og igjen kan skyves tilbake i sitt hus 2 og derved ligge i avstand fra dekkets 5 overflate.

På fig. 2A og 2B ser man oppbyggingen av en første ut-førelsesform av kjent art og av den type som er benyttet i eksempelet på fig. 1. Som nevnt er det her benyttet en permanentmagnetisk pigg 1 som er anbragt i et hus 2, som er innsatt i dekket 5 på konvensjonell måte. I dette hus er selve piggen 1 bevegbar opp og ned om en lengde som er definert av bevegelsesveien i huset for piggens 1 fotstykke 9. Piggen kan låses i to stillinger ved hjelp av en låsemekanisme som består av en hylse 3 med en sperrekule 10. Hylsen 3 er bevegelig i en sliss i huset 2. I utgangsstilling, dvs. i passiv stilling for piggen vil den befinne seg i den stilling som er vist på fig. 2A. Hylsen 3 samt piggen 1 befinner seg herved i nederste stilling. Kulen 10 presses derved inn i det øverste innhakk 11 i sidekanten av piggen 1 og holder den låst i denne stilling. Ved aktivering av elektromagneten 6 på fig. 1 vil piggen og også hylsen 3 som er magnetisk bli trukket opp til den stilling som er vist på fig. 2B. Ved denne bevegelse vil kulen 10 komme over ett med hullet 13 i hylsen 3 og vil derved kunne gli til siden slik at piggen kan bevege seg opp til stillingen på fig. 2B. Når hylsen 3 befinner seg i den øverste stilling vil den igjen blokkere for kulen 10 som i mellomtiden har inntatt sin nye posisjon i den nederste innhakk 11 og dermed låse piggen i denne stilling. Ved vending av magnetiseringsretningen vil den motsatte prosess finne sted og hylsen vil føres nedover i sporet 12, kulen gli ut i hullet 13 og tilbake i det øverste innhakk li og låse piggen på nytt.

Utførelsen som er illustrert på fig. 2 er bare ment å illustrere den kjente teknikk og hører ikke til oppfinnelsen. Ulempen ved en slik utførelse er at skitt og gjørme kan bli presset inn eller kan følge piggen inn i rommet mellom piggen og huset og hemme bevegelsen og eventuelt stoppe enhver forskyvning. I tillegg må aktiveringskraften være relativt høy, da ingen hjelpeaktiveringsinnretning er til stede.

På fig. 3A-C er det illustrert en annen utførelsesform for oppfinnelsen.

Som på den forrige figur er det her benyttet en pigg 1 som er bevegelig i et hus 2 og det er anordnet en låsemekanisme 3 i huset. I tillegg er det her tettende rundt piggen og i tilslutning til huset 2 anbragt et tetningsmedium 4. Løsningen som er illustrert på fig. 3A-C er basert på at tetningsmediet som f.eks. kan være en gummielastisk plast har en iboende fjæringsvirkning som alltid vil prøve å .stille piggen i uttrukket stilling, dvs. aktiv stilling slik som vist på fig. 3B.

Låsemekanismen består av to motsatt polariserte permanentmagnetiske "propellformede" ankere 3 på hver side av piggen. Ankrene er dreibare om aksler anordnet ved 14 og akslene kan f.eks. utgjøre en del av selve glidekassen eller huset 2 for piggen. Propellformen for ankeret skal forståes slik at en del av rotasjonslegemet har full sylinderhøyde, men den resterende del av ankerets rotasjonslegeme har et "avtagende profil", slik at denne del mer eller mindre utfyller et skråskåret eller kjegleformet innhakk i piggens 1 nedre del. Denne stilling hvor rotasjonsankerets skråformede del ligger i anlegg mot ende-piggens skråformede eller kjegleformede parti fremgår av fig. 3A. Ved dreining av låsemekanismens anker om aksene 14 vil den skråformede del av ankeret langsomt dreies ut slik det er illustrert på fig. 3C og piggen vil derved løftes av fjær-kraften i tetningsmediet 4. I sluttstilling vil den sylindriske del av ankeret være dreiet inn under piggens endeflate, slik at denne ikke kan presses ned.

En dreining av ankerlåsen utløses ved hjelp av magnetkrefter og ved motsatt polarisering av et utvendig magnetfelt. Ankrenes akse må være orientert vinklrett på hjulets omløpsretning. Når piggen igjen skal trekkes inn fra den stilling som er vist på fig. 3B vil rotasjonslegemet eller ankeret 3 igjen bringes til å dreie seg ved utøvelsen av en magnetkraft fra utsiden og etter en svak nedpressing av piggen vil skråflaten på ankeret og skråflaten eller kjegleflaten på piggen igjen komme i samvirke, slik det er illustrert på fig. 3C og ved fortsatt dreining vil piggen trekkes ned. Ved fullført dreining vil piggen slik det er illustrert på fig. 3A igjen holdes nede og bli holdt i denne stilling. Ved slitasje mellom pigg og låsemekanisme vil piggen fremdeles kunne holdes fri av veibanen, slev i den stilling som er vist på fig. 3A. Løsningen på denne figur er best egnet for aktivering/di-aktivering av enheter som ikke er anbragt direkte på selve kjøretøyet men f.eks. i veibanen, på en bensinstasjon, foran en veibom, en tunnelåpning osv., da selve vognens vekt besørger deaktiveringen. Aktivering må i så fall skje ved at bilen kjører over en spesiallaget rist, slik at piggene kan felles ut fritt av fjæringsvirkningen i tetningsmediet.

Hvis deaktiveringen skal skje under fart fra en enhet i bilen vil løsningen være avhengig av bruk av en pressrull mot dekkbanen slik det er illustrert på fig. 6.

Varianten på fig. 3 kan også tenkes utført med en konstruksjon av tetningsmediets fjæringsvirkning i motsatt retning, dvs. at det tilstrebes en passiv stilling av piggen. Slik konstruksjon forutsetter at kombinasjonen mellom magnetkrefter, ankerdelens glidevinkel og sentrifugalkraften er tilstrekkelig sterk til å kunne trekke piggen ut til aktiv stilling.

På fig. 4A og 4B er det vist et andre utførelseseksempel for en pigginnretning i henhold til oppfinnelsen. Ved denne løsning er det på samme måte som ved utførelsen på fig. 3 benyttet et tetningsmedium som har en fjæringvirkning som tilstreber å holde piggen trukket ut til aktiv stilling." Det er benyttet de samme henvisningstall for pigg, piggens hus, låsemekanismen og tetningsmediet som på den foregående figur.

Denne utførelse skiller seg fra den forrige ved at låsemekanismen består av to motsatt polariserte permanentmagnetiske sleider som er anordnet på hver side av piggen. Disse sleider er betegnet med 15. Sleiden beveger seg i spor (ikke vist) som utgjør en del av selve glidekassen i huset 2. Sporene må være orientert vinkelrett på hjulets omløpsretning. I aktiv stilling vil sleidene 15 ligge direkte under piggen 1 og låse denne i aktiv stilling. Ved overgangen til passiv stilling som vist på fig. 4A vil sleidene 15 bli trukket ut til siden slik at piggen kan presses ned enten av veibanetrykket eller av en rull mot dekkets overflate. Piggen vil bli holdt i denne stilling av sleidens 15 grep mot de skrå, kjegleformede flater nederst på piggen. Også her vil det være en tilstrekkelig stor angreps-flate mellom de to krummede skråflater til å kunne oppta en viss slitasje i dette område. Tetningsmediet 4 vil ved frigjøring, dvs. ved å trekke sleidene 15 utover, trekke piggen opp fra passiv til aktiv stilling.

Denne løsning er best egnet for aktivering/deaktivering av enheter utenfor kjøretøyet på samme måte som utførelsen på fig. 3. Også her kan det være nødvendig å benytte en pressrull av den type som er illustrert på fig. 6 for å foreta en deaktive-ring under fart.

Ytterligere en utførelsesform er illustrert på fig. 5A og 5B. Også ved denne utførelse gjenfinnes en pigg 1, piggens hus 2 en låsemekanisme 3 og et tetningsmiddel 4. I dette eksempel er det imidlertid ikke tatt hensyn til at tetningsmediet skal ha noen fjæringsvirkning, slik at man her kan velge tetningsmedium ut fra enklere kriterier enn ved de forutgående eksempler.

Selve låsemekanismen utgjøres av en permanentmagnetisk skrue som er anbragt i piggens senterområde i et gjenget hull. Skruen kan bevege seg vekselvis enten i den ene eller den andre retning avhengig av påvirkningskraft utenfra. Påvirkningskraf-ten utenfra virker på skruens vingeblad 3 som er anordnet nederst i huset 2 og som kan dreie seg rundt og medføre en skruebevegelse for skruen som derved skrur piggen 1 opp eller ned avhengig av dreieretningen. Vingebladene 3 er elektromagnetisk påvirkbare.

En slik løsning vil være egnet for aktivering/deaktivering ved bruk av enheter som anordnet i kjøretøyet men vil også kunne påvirkes av enheter som ligger i veibanen eller lignende. Det vesentlige her er at skruens vingepartier gis en dreiebevegelse som fører til en løfting eller senkning av piggen.

På fig. 6 er det rent skjematisk illustrert en pressrull-anordning som kan påvirke dekkets løpebane for å presse piggen tilbake til passiv stilling, f.eks. ved de utførelser som er illustrert på fig. 3 og 4. Rullen heves og senkes ved hjelp av en hydraulisk sylinder og en f jaer og kan eventuelt kombineres med en elektromagnetisk virkende innretning som utløser låsemekanismen for føring av piggen fra aktiv til passiv stilling. Som et alternativ er der nederst på figuren illustrert anbringelsen av et slikt elektromagnetisk påvirkningsmiddel i selve veibanen. Da låsemekanismene fortrinnsvis bør påvirkes i tverretning av dekket bør slike påvirkningsmidler utformes med et magnetfelt hvis kraftlinjer forløper på tvers, slik det er illustrert på fig. 6.

Det er ovenfor illustrert forskjellige mulige utførelsesformer for bevegelse av piggene mellom en aktiv og en passiv stilling og det er også illustrert et middel for bruk i denne forbindelse. Det skulle imidlertid være helt innlysende at slike innretninger kan utformes på mange forskjellige måter som alle innbefatter den tekniske hovedløsning ifølge oppfinnelsen.

Claims (5)

1. Innretning ved piggdekk, hvor piggene (1) er bevegelige mellom en aktiv og en passiv stilling, hvor hver pigg (1) er anordnet i et omsluttende hus (2) med en mekanisk låsemekanisme (3) anordnet i huset (2), og er styrbar for låsing i passiv og/eller aktiv stilling ved hjelp av elektromagnetiske midler, karakterisert ved at det omsluttende hus (2) er utstyrt med tetningsmidler (4) ved piggenes radielt ytre ender, hvilke tetningsmidler utgjøres av et fjærelastisk forspent medium som utøver en rettet kraft på piggen (1) i dens bevegelsesretning, og at det under piggen (1) i huset (2) er anordnet et, ved elektromagnetisk påvirkning dreibart eller forskyvbart låseelement (3), som er utformet for samvirke med pigglegemets nedre del (1).

2. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at piggen (1) rager ut utenfor tetningsmiddelet (4).

3. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at piggens (1) nedre endedel har et område med skrå flater, f.eks. et kjegleformet endeparti eller en krummet skråflate for samvirke med til-svarende flater på låseelementet (3).

4. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at piggens (1) endeparti er utforet for samvirke med et, på tvers forskyvbart låseelement (3) (fig. 4).

5. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at låseelementet (3) har et utadragende skrueelement som er utformet for samvirke med skrueflater i piggen (1) ved dreining av elementet.