NO177848B - Dekkslitebane for et retningsbestemt vinterdekk - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en dekkslitebane for et retningsbestemt: vinterdekk som angitt i innledningen i krav 1.

Slitebanen på et pneumatisk dekk omfatter gjerne flere tverrliggende og langsgående spor som avgrenser grunne gripeelementer av gummi. Disse elementenes størrelse og form bidrar vesentlig til dekkets generelle ytelse.

Vinterdekk, samt helårsdekk har vanligvis flere seiper med en radial dybde som kan sammenliknes med radialdyb-den i sporene som omslutter de respektive blokker eller litt mindre. Dybden kan også variere. Seipene øker antall gripekanter. Det lokale, høye trykk ved hver gripekant forbedrer slitebanens skrape- og gravevirkning, slik at dekket får en ut-merket trekkevne på sne og is. Den langsgående glidning mellom en seipes to motstående flater reduserer imidlertid blokkenes fasthet og gjør at de bøyer seg i berøringsområdet mellom slitebanen og underlaget. Denne bøyning av blokkene fører til dårligere ytelse på tørt underlag og redusert bremseevne på vått underlag. Dessuten fører minsket stivhet i slitebanen til minsket slitasjemotstand.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en seipeutforming for et vinterdekk som har gode bremseegenskaper på vått underlag og god trekkevne på is og sne.

Videre er det et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en seipeutforming for en dekkslitebane som oppviser gode kurvekjøringsegenskaper og liten slitasje på slitebanen.

Ifølge oppfinnelsen oppnås disse formål ved at dekkslitebanen har de karakteriserende trekk som angitt i den kjennetegnende del av krav 1. Forskjellige utførelsesformer er angitt i de uselvstendige krav.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende i forbindelse med noen utførelseseksempler og under henvisning til tegningene, der fig. 1 er et perspektivriss av et dekk med et enkelt gummielement som griper mot underlaget, ifølge oppfinnelsen, fig. 2 - 4 er skjematiske grunn- eller sideriss av gummielementet vist på fig. 1, fig. 5 viser en rekke forskjellige blokkelementer ifølge oppfinnelsen.

Et viktig aspekt ved oppfinnelsen består i å utforme seipene slik at trekkevnen forbedres på is og sne og reduserer den negative virkningen de har på bremsing mot vått underlag, kurveegenskaper og slitasje. Det er forutsatt at oppfinnelsen angår nye dekk, regummierte dekk og dekkslitebaner med seiper som i det minste delvis er vulkanisert og som har et spor-mønster og opphøyede elementer.

I denne beskrivelse er et ekvatorplan et plan som står vinkelrett på dekkets rotasjonsakse og som går gjennom midten av slitebanen mellom slitebanens sider. Uttrykket "radialt" er retningene som står vinkelrett på dekkets rotasjonsakse, uttrykket "aksialt" brukes for å henvise til linjer eller retninger som er parallelle med dekkets rotasjonsakse, og uttrykket "sideveis" refererer til retninger som går fra en side til en annen av dekket. Med "spor" menes et langstrakt åpent område i en slitebane som kan strekke seg enten langs omkretsen eller sideveis i slitebanen rettlinjet, buet eller siksakformet. En "seipe" eller seipeutforming er et spor med en bredde mellom 0,2% - 0,8% av slitebanens bredde. Seiper er typisk laget av stålblader med en tykkelse på omtrent 0,5 mm innsatt i en støpt eller maskinert form, og siden seipene er så smale er de illustrert ved hjelp av enkle linjer.

Under henvisning til fig. 1 er det illustrert skjema-tisk et pneumatisk dekk 10 med en slitebane 11 mot underlaget. Slitebanen er flankert av et par skuldre 12 som i sin tur er forbundet med to sider 13 som strekker seg radialt innover fra slitebanen og som hver avsluttes i en vulst 14. Dekkets rotasjonsretning er vist ved pilen D. For tydelighets skyld er bare en av flere gummielementer 15 som i et gitt øyeblikk be-finner seg i dekkets 10 kontaktflate 16 vist. Med "kontaktflate" er ment dekkslitebanens kontaktflate mot en plan overflate ved stillstand og under normal belastning og trykk. Den fremre kant 17 og den bakre kant 18 av kontaktflaten 16 er grenselinjer for den delen av dekkslitebanen som innleder, hhv. forlater dekkets kontaktflate.

De underliggende prinsipper for seipeutformingene ifølge oppfinnelsen kan best beskrives under henvisning til fig. 2 hvor et grunnriss av en forstørret elastomerisk blokk 15 er vist. Blokken går inn i den fremre kant av dekkets kontaktflate med en del av siden 20 heretter kalt fremsiden, mens blokken 15 forlater kontaktflaten via dens bakre kant som til- hører den motstående side 21 langs omkretsen, heretter kalt baksiden av blokken. Blokken 15 er forsynt med flere seiper, en første rekke med seiper 22 vesentlig på tvers i forhold til dekkets rotasjonsretning D, og en andre rekke 23 vesentlig parallell med denne. Seipene 22 og 23 avgrenser segmentene 25, hhv. 26 av elastomerisk materiale. Disse segmenters tykkelse, målt på tvers i forhold til segmentenes midtlinje, varierer vanligvis mellom 3 og 6 mm.

Fig. 3 viser blokken 15 når den utsettes for en brem-sekraft B. Seipene 23 som er parallelle i forhold til dekkets rotasjonssretning D åpner seg på fremsiden av blokken slik at blokkdelen blir større vinkelrett på dekkets rotasjonsretning; videre forblir størstedelen av det radialt ytterste område av segmentene 26 i berøring med veien. Ved å anordne seipene parallelt med dekkets rotasjonsretning reduseres også stivheten langs omkretsen på baksiden av blokkene, hvilket fører til redusert og jevnere slitasje.

Seipene 22 som står vinkelrett på bremsekraftsretnin-gen har imidlertid en svekkende virkning på slitebanens brem-sepotensial idet de begunstiger en bøyning av de mellomlig-gende segmenter 25 av gummi slik at bare kantene på disse segmenter berører veibanen. Disse seiper som fører til en ulempe under bremsing, er til fordel når det gjelder trekkkraft på is- og snebelagte veier. Dette fremgår på fig. 4 hvor samme blokk 15 er vist utsatt for en trekkraft T. Bøyningen av segmentene 25 øker den totale lengde gripekanter som er i berø-ring med veibanen, hvilket fører til at blokken får en øket perifer skrape- og gravevirkning. Seipene 23 som er parallelle med dekkets rotasjonsretning gir ikke noen ekstra trekkevne.

I praksis kan ikke den strenge orientering av seipene på tvers og parallelt i forhold til rotasjonsretningen velges slik som vist på fig. 2-4 uten å ta hensyn til anordningen av sporene i dekket, utformingen av de elastomeriske blokker, orienteringen av fremsiden og baksiden av blokkene i forhold til dekkets ekvatorplan, slitebanens egenskaper, de fysiske egenskaper for det elastomeriske materiale som slitebanen består av osv.

Flere eksempler på elastomeriske blokker med seiper ifølge oppfinnelsen er vist på fig. 5. De elastomeriske blok ker 550 - 559 som tilhører forskjellige slitebanemønstre, men som er vist for tydelighets skyld etter hvert som de går inn i samme kontaktflate 516, er hver forsynt med flere seiper.

En seipe som tilhører den første rekke seiper 22 er vanligvis forbundet med en seipe som tilhører den andre rekke seiper 23 ved hjelp av en midtre del. Den midtre delen kan være buet (se blokkene 550, 559) bølgeformet (se blokk 557) eller vinkelformet (se blokkene 551, 552, 554, 555). Ifølge oppfinnelsen kan også den midtre del ha en siksakform eller en annen form slik at den avstemmer de elastomeriske blokkers stivhet i de forskjellige retninger til ønsket verdi. Dette må imidlertid ikke tolkes slik at antallet seiper som tilhører den første rekke må være likt antallet seiper som tilhører den andre rekke idet noen seiper kan være forbundet ved hjelp av en midtre del mens andre ikke er det.

Den første og andre rekke gjennomskjærer vanligvis en side av de elastomeriske blokkene (se blokkene 550 - 555, 557, 559), er forbundet (se blokkene 550 - 552, 554, 555, 557, 559) eller ikke (se blokkene 553, 556, 558 og blokk 15 på fig. 2) ved hjelp av en midtre del. Flere seiper i den første og andre rekke kan gjennomskjære begge sider (se blokk 556 og blokk 15 på fig. 2) eller ingen av sidene på de elastomeriske blokker (se blokk 558). Alternativt kan en første rekke parallelle seiper nær fremsiden av blokkene stå i en vinkel i forhold til en andre rekke parallelle seiper anbrakt nær baksiden av blokkene uten at de er gj ennomskåret av en midtre del (se blokk 556, 558 og blokk 15 på fig. 2). Eksemplene som er vist her må ikke betraktes som uttømmende.

Ifølge oppfinnelsen danner den første rekke med seiper en vinkel a på maksimum 40°, fortrinnsvis maksimum 20° i forhold til den fremre kant 17 av kontaktflaten 16, ved inngangen til kontaktflaten. På grunn av blokkenes form og stivheten i slitebanemønsteret er det ikke mulig å gi alle seipene i den første rekke seiper samme a-verdier. I slike tilfeller bør minst 50% og fortrinnsvis minst 70% av seipene i de forskjellige blokker ha den ovennevnte vinkel a for å oppnå ønsket virkning.

Den andre rekke med seiper bør danne en vinkel p på minst 50° i forhold til den bakre kant 18 og fortrinnsvis minst 70° når dekkets kontaktflate forlates for å oppnå ønsket brem-sevirkning på vått underlag og for å redusere de elastomeriske blokkers stivhet langs omkretsen slik at det oppnås minsket og jevn slitasje.

Det er videre foretrukket at den andre rekke med seiper i blokkene i skulderen 512 av dekket bør peke mot den nærmeste skulderkant (se blokk 559 på fig. 5) snarere enn mot dekkets ekvatorplan. Med andre ord bør den andre rekke med seiper i skulderblokkene danne en vinkel på minst 45° i forhold til ekvatorplanet og fortrinnsvis minst 65°. Det er antatt at seiper med en slik orientering i forhold til nærmeste skulderkant gir dekket forbedret kurvéegenskaper. Hvis det på grunn av konstruksjonsforhold ikke er mulig å gi den andre rekke med seiper den anbefalte orientering, bør minst 50% og fortrinnsvis minst 70% av den rekke med seiper i blokkene anbrakt i skulderrekkene ha den anbefalte orientering.

Oppfinnelsen er av særlig interesse i forbindelse med retningsbestemte slitebaner. Et dekk med retningsbestemt slitebane er et dekk som har spesielle egenskaper i forbindelse med vannplaning, trekkevne eller manøvrering som avhenger av rotasjonsretningen. Med andre ord er en retningsbestemt slitebane slik utformet at den optimerer dekkets egenskaper ved kjøring fremover. Selv om det er av største interesse å til-passe oppfinnelsen til en retningsbestemt slitebane er dens fordeler ikke begrenset dertil. Hvis anordningen av de elastomeriske blokker imidlertid ikke er retningsbestemte vil inn-føringen av seipene ifølge oppfinnelsen omdanne slitebanen til en retningsbestemt slitebane.

Selv om bestemte representative utførelser har blitt beskrevet for illustrasjonsformål vil det fremgå for fagmannen at forskjellige forandringer og modifikasjoner kan innarbeides uten å forlate området for oppfinnelsen.

Claims (10)

1. Dekkslitebane (11) for et retningsbestemt vinterdekk (10), omfattende et elastomerisk materiale som strekker seg langs omkretsen rundt dekkets (10) rotasjonsakse, hvor slitebanen (11) har to skuldre (12) som flankerer sidekantene på en underlagsgripende overflate, flere spor som danner et utstrekkende retningsbestemt mønster langs omkretsen med elastomeriske blokker (15), hvor hver elastomerisk blokk (15) er forsynt med en første (22) og andre (23) rekke med seiper, idet den første rekke (22) med seiper går inn i dekkets (10) kontaktflate (16) mot veibanen før den andre rekke (23), og den andre rekke (23) forlater dekkets (10) kontaktflate (16) etter den første rekke (22), og minst 50 % av den andre rekke med seiper (23) danner en vinkel p på minst 50° med den bakre kant (18) av kontaktflaten, ved utgangen av kontaktflaten, KARAKTERISERT VED at minst 70 % av den første rekke med seiper (22) danner en vinkel a på maksimum 40° med den fremre kant (17) av kontaktflaten (16), ved inngangen til kontaktflaten.

2. Slitebane ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at minst 70 % av den første rekke med seiper (22) danner en vinkel a på maksimum 20° med den fremre kant (17) ved inngangen til kontaktflaten (16).

3. Slitebane ifølge krav 1 eller 2, KARAKTERISERT VED at minst 50 % av den andre rekke med seiper (23) danner en vinkel p på minst 70° med den bakre kant (18) når kontaktflaten (16) forlates.

4. Slitebane ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at minst én seipe i den første rekke med seiper (22) gjennomskjærer en side av de elastomeriske blokker (15).

5. Slitebane ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at minst én seipe i den andre rekke med seiper (23) gjennorn-skjærer en side av de elastomeriske blokker (15).

6. Slitebane ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at minst 50 % av den andre rekke med seiper (23) tilveiebrakt i blokkene beliggende i dekkets skulder (12) danner en vinkel på minst 45° med ekvatorplanet (EP).

7. Slitebane ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at minst én seipe i den første rekke med seiper (22) er forbundet med en seipe i den andre rekke med seiper (23) ved hjelp av en midtre del.

8. Slitebane ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at den midtre del er buet eller vinkelformet.

9. Slitebane ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at den midtre del er enten bølgeformet eller siksakformet.

10. Slitebane ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at sporene danner et retningsbestemt mønster av elastomeriske blokker.