SE524297C2

SE524297C2 - Stud for winter tyre, comprises pin, body and mantle made from polymer material with rigidity that changes with temperature

Info

Publication number: SE524297C2
Application number: SE0202734A
Authority: SE
Inventors: Kari Craelius
Original assignee: Nokian Renkaat Oyj Abp
Priority date: 2001-09-14
Filing date: 2002-09-13
Publication date: 2004-07-20
Also published as: SE0202734L; FI20011817A0; FI20011817A; FI115621B; SE0202734D0

Abstract

The stud comprises a pin (1) with a body (2) secured around it and this body is surrounded by a mantle (3) made from a polymer material whose rigidity changes as a function of temperature.

Description

25 30 35 524 297 u n - . u utstick, massa och dubbkrafter. 25 30 35 524 297 u n -. u protrusion, mass and stud forces.

För att stävja beläggningsslitaget har bestämmelser utarbetats i form av en förordning för dubbarna, vilka bestämmelser begränsar antalet dubbar, deras dubbkraft, utstick och brukstid. Bestämmelserna är en kompro- miss mellan slitaget på vägbeläggningen och däckets väggreppsegenskaper.In order to curb the wear and tear of the pavement, regulations have been drawn up in the form of a regulation for the studs, which regulations limit the number of studs, their stud power, protrusion and service life. The regulations are a compromise between the wear on the road surface and the tire's grip properties.

Vid mycket låga temperaturer är därför dubbens väggrepp ofta otillräckligt, när dubbkraften är för liten för att dubben skall tränga in i hård is, å andra sidan förorsakar dubben vid förhållanden med isfritt före onödigt beläggningsslitage, när dubbar egentligen inte behövs.At very low temperatures, therefore, the stud's grip is often insufficient, when the stud force is too small for the stud to penetrate hard ice, on the other hand, the stud causes in ice-free conditions before unnecessary coating wear, when studs are not really needed.

Avsikten med denna uppfinning är att åstadkomma en ny och för- bättrad dubb för ett fordons däck.The object of this invention is to provide a new and improved stud for a vehicle tire.

Den uppﬁnningsenliga dubben är kännetecknad av att manteln om- fattar en bottenfläns, vars diameter är väsentligen större än diametern av stommens bottenﬂäns, och att nämnda bottenﬂäns styvhet är anordnad att öka när temperaturen sjunker, så att bottenflänsarnas yta som bestämmer dub- bens dubbkraft växer, vilket förorsakar en väsentlig ökning av dubbens dubb- kraft.The stud according to the invention is characterized in that the jacket comprises a bottom flange, the diameter of which is substantially larger than the diameter of the bottom bottom of the body, and that the stiffness of said bottom is arranged to increase when the temperature drops, so that the surface of the bottom flanges which causes a significant increase in the stud's stud force.

Uppﬁnningens väsentliga idé är att i dubbens stomdel är en av ett speciellt polymermaterial framställd mantel fäst, vars styvhet är väsentligen be- roende av temperaturen, och att nämnda mantel omfattar en bottenfläns, vars diameter är större än diametern av stomdelens bottenfläns.The essential idea of the invention is that in the body part of the stud a jacket made of a special polymeric material is fastened, whose rigidity is substantially dependent on the temperature, and that said jacket comprises a bottom flange, the diameter of which is larger than the diameter of the bottom flange of the body part.

Fördelen med uppfinningen är att dubbens dubbkraft regleras bero- ende på temperaturen, så att den jämfört med en traditionell dubb ovanför noll grader är klart lägre än detta och vid låga temperaturer åter större. Väg- greppsegenskaperna för ett däck som är utrustat med den uppfinningsenliga dubben ändras, så att dubbens dubbkraft och effekt ökar jämfört med en fast traditionell dubb vid låga temperaturer, vilket förbättrar vinterdäckets väg- greppsegenskaper och på motsvarande sätt sjunker dubbkraften vid varma förhållanden, vilket minskar slitaget på vägens beläggning i synnerhet vid långsam tätortskörning och när vägen är isfri. Den uppfinningsenliga dubbens massa är mindre än de nuvarande dubbarnas, vilket resulterar i mindre be- läggningsslitage också med landsvägshastigheter. Därtill minskar bullret som däcket förorsakar utåt och inne i fordonet, när däcket används vid isfria väg- förhållanden.The advantage of the invention is that the stud's stud force is regulated depending on the temperature, so that compared to a traditional stud above zero degrees it is clearly lower than this and at low temperatures again larger. The grip properties of a tire equipped with the stud according to the invention are changed, so that the stud's stud power and power increase compared to a solid traditional stud at low temperatures, which improves the winter tire's grip properties and correspondingly decreases the stud force in hot conditions, which reduces wear on the pavement of the road, especially during slow urban driving and when the road is ice-free. The mass of the stud according to the invention is smaller than that of the current studs, which results in less pavement wear also with highway speeds. In addition, the noise caused by the tire outside and inside the vehicle is reduced when the tire is used in ice-free road conditions.

Uppfinningen förklaras närmare på bifogade ritning, som schematiskt visar en dubb enligt uppfinningen delvis i genomskär- 10 15 20 25 30 35 524 297 n- u o ø v | o u | n nu ning och från sidan. l ﬁgur 1 visas schematiskt en dubb enligt uppfinningen delvis i ge- nomskärning och från sidan. Man bör notera att uppfinningen visas i förenklad form iﬁguren.The invention is explained in more detail in the accompanying drawing, which schematically shows a stud according to the invention partly in section 10 15 20 25 30 35 524 297 n- u o ø v | o u | n nu ning and from the side. Figure 1 schematically shows a stud according to the invention partly in section and from the side. It should be noted that the invention is shown in simplified form in the figure.

Fordonets dubb uppvisar ett stift 1, som normalt är tillverkat av hårdmetall. Stiftet 1 är fäst vid dubbens stomme 2, som är tillverkad av metall eller slitstark specialplast. I andra ändan av dubbens stomme är en bottenfläns 4 för stommen anordnad, som i sin tur bestämmer dubbens specifika dubb- kraft.The stud of the vehicle has a pin 1, which is normally made of cemented carbide. The pin 1 is attached to the stud's frame 2, which is made of metal or durable special plastic. At the other end of the stud body, a bottom flange 4 for the body is arranged, which in turn determines the specific stud force of the stud.

Runt stommen 2 är en mantel 3 fäst väsentligen orörligt. Den är till- verkad åtminstone delvis av polymermaterial, vars styvhet är starkt beroende av temperaturen. l den ända av manteln 3 som är vänd mot stommens botten- ﬂäns 4 är en bottenﬂäns 5 för manteln utformad, vars diameter är väsentligen större än diametern av stommens bottenfläns 4.Around the frame 2, a jacket 3 is fastened substantially immovably. It is made at least partly of polymeric material, the stiffness of which is strongly dependent on the temperature. At the end of the jacket 3 facing the bottom 4 of the body, a bottom 5 of the jacket is formed, the diameter of which is substantially larger than the diameter of the bottom flange 4 of the body.

Stommens 2 största diameter är i det närmaste densamma som di- ametern av mantelns bottenﬂäns 5. På så sätt är dubben enkel att montera l det för dubben avsedda dubbhålet i däcket.The largest diameter of the body 2 is almost the same as the diameter of the bottom of the jacket 5. is 5. In this way, the stud is easy to mount in the stud hole for the stud in the tire.

Uppfinningen fungerar på följande sätt. Vid temperaturer ovanför noll grader är styvheten hos manteln 3 som innehåller polymermaterial och dess bottenﬂäns 5 vad storleken beträffar i det närmaste densamma som hos det omgivande däckets gummimaterial. Manteln 3 och dess bottenfläns 5 del- tar i bildandet av dubbens dubbkraft, när dubben trycks mot planet av däckets slityta mycket lite eller inte alls. Härvid bestämmer stommens bottenfläns 4 i dubben - dess yta - huvudsakligen dubbkraftens nivå. Sålunda är dubbens dubbkraft klart lägre jämfört med en normal fast dubb.The invention works in the following way. At temperatures above zero degrees, the stiffness of the jacket 3 containing polymeric material and its bottom ﬂ is almost the same in size as the rubber material of the surrounding tire. The jacket 3 and its bottom flange 5 participate in the formation of the stud's stud force, when the stud is pressed against the plane of the tire's wear surface very little or not at all. In this case, the bottom flange 4 of the frame in the stud - its surface - mainly determines the level of the stud force. Thus, the stud's stud force is clearly lower compared to a normal fixed stud.

När temperaturen sjunker under nollpunkten, kristalliseras mantelns 3 polymermaterial, vilket resulterar i att den styvnar väsentligen. Mantelns 3 och dess bottenfläns 5 styvnande leder till att ytan av bottenflänsarna som be- stämmer dubbkraften växer väsentligen, vilket resulterar i en kraftig ökning av dubbens dubbkraft. När däckets körtemperatur i praktiken är i medeltal 10 °C högre än uteluftens, hamnar ökningen av dubbkraften i temperaturområdet av cirka -10 °C, det vill säga vid förhållanden där vägsaltning inte längre smälter isen på vägbanan.As the temperature drops below zero, the polymeric material of the jacket 3 crystallizes, resulting in it substantially solidifying. The stiffening of the jacket 3 and its bottom flange 5 leads to the surface of the bottom flanges which determine the stud force growing substantially, which results in a sharp increase in the stud force of the stud. When the driving temperature of the tire is in practice on average 10 ° C higher than that of the outdoor air, the increase in stud force ends up in the temperature range of about -10 ° C, ie in conditions where road salting no longer melts the ice on the road surface.

På ovan beskrivna sätt man reglera dubbkraften som dubben riktar mot vägen. Av regleringen av dubbkraften följer att beläggningsslitaget är mindre i synnerhet vid tätortshastigheter. Även det buller som däcket förorsa- 1D 524 297 ø n : | I v ~ 0 0 II 4 kar utåt och inne i fordonet minskar, när man använder däcket vid isfria väg- förhållanden. i Mantelns 3 massa är på grund av dess material mycket låg. Tack vare detta är dubbens totala massa mindre än hos nuvarande dubb, vilket re- sulterar i mindre beläggningsslitage än tidigare också vid landsvägshastighe- ter.In the manner described above, the stud force that the stud is directed towards the road is regulated. It follows from the regulation of the stud force that the pavement wear is less, especially at urban speeds. Also the noise caused by the tire- 1D 524 297 ø n: | In v ~ 0 0 II 4 cars outside and inside the vehicle decreases, when using the tire in ice-free road conditions. in the mass of the mantle 3 is very low due to its material. Thanks to this, the total mass of the stud is smaller than with the current stud, which results in less pavement wear than before, also at highway speeds.

Mantelns 3 polymermaterial är tili exempel ett elastomermaterial som är känt under namnet Adiprene® eller något annat motsvarande material, vars styvhet ändras väsentligen inom det lämpliga temperaturområdet.The polymeric material of the jacket 3 is, for example, an elastomeric material known under the name Adiprene® or any other corresponding material, the stiffness of which changes substantially within the appropriate temperature range.

Ritningarna och beskrivningen i anslutning till dem är endast avsed- da att åskådliggöra uppfinningens idé. När det gäller detaljerna kan uppfin- ningen variera inom ramen för patentkraven.The drawings and the description in connection therewith are only intended to illustrate the idea of the invention. With regard to the details, the invention may vary within the scope of the claims.

Claims

10 15 20 25 031127 FF G: \ P \ 009O Kolster \ P \ 161 \ SE \ P00900l61_03112B_nya patentkramdocàf:, '' ~ ~ 297. n | u u »| o 'PATENTKRAV

Stud for vehicle winter tires, which stud comprises a pin (1) and a frame (2) attached thereto, which frame (2) comprises a bottom flange (4) for the frame, one around the frame (2), over the bottom flange (4) fastened, substantially made of polymeric material sheath (3), the stiffness of the polymeric material changing as a function of temperature; , and that the stiffness of said bottom flange (5) is arranged to increase when the temperature drops, so that the surface of the bottom flanges (4, 5) which determines the stud force of the stud grows, which causes a substantial increase of the stud force of the stud.

Stud according to claim 1, core 1etec ﬂ that the largest diameter of the frame (2) and the diameter of the bottom flange (5) of the jacket are substantially the same.

Stud according to one of the preceding claims, characterized in that the jacket (3) is at least partly made of polymeric material which is vulcanizing with the rubber material of the tire.

A stud according to any one of claims 1-2, core1: ec] glued together with the rubber material of the tire.

Stud according to one of the preceding claims, kärn1etec ﬂ cemented carbide pin.