NO336016B1 - Dekkbane for dekk til tunge kjøretøy - Google Patents

Description

Beskrivelse

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører dekk med en løpeflate tenkt å komme i kontakt med veibanen, denne løpeflaten er tilveiebrakt med hovedspor, langsgående sekundære spor og tverrgående fordypninger for å danne et dekkmønster når de relative dimensjo-ner er gitt.

Mer spesielt vedrører den foreliggende oppfinnelsen dekk for tunge kjøretøyer tenkt for vinterbruk på snødekte veier og med en tilfredsstillende ytelse på normale veier.

Ved dekk for tunge kjøretøy tenkt for vinterbruk på snødekte veier er det kjent å danne mønster på dekkbanen til disse dekkene, hvor sporene og innsnittene presenterer større dybder enn de som er til stede på dekk som brukes på ikke-snødekte veier (for eksempel dekk for sommerbruk).

US 6,415,834 Bl beskriver et dekk med lav rullemotstand, spesielt for tunge kjøretøy. Dekket omfatter en dekkbane forsynt med en flerhet tverrgående skråstilte spor adskilt fra hverandre, som strekker seg i en retning hovedsakelig vinkelrett på rulleretningen til dekket. Sporene har en redusert dybde og er forsynt med innsnitt som strekker seg fra bunnen av sporene.

Ved å danne et stort antall spor med stor dybde og innsnitt med et stort antall av den samme dybde, oppnår man generelt et dekk hvor dekkbanen presenterer reduksjoner i strukturell stivhet som reduserer svært betydelig nytten av nærværet av disse sporene og innsnittene på snø. Disse ulempene finner spesielt sted ved vinterforhold, og spesielt når man starter på en snødekket bakke og ved kurvekjøring på snø og/eller is.

Hensikten med oppfinnelsen er å møte behovet for en designregel for dekkbanemønster for en løpebane til dekk til bruk på tunge kjøretøyer tenkt å brukes på veier i det minste delvis snødekket, og som ikke har ulempene med alminnelige vinterdekk.

Det er åpenbart at en slik designregel vil integrere det faktum at gjengemønstret må ha høy ytelse på snø under en stor del av sin bruk, det vil si opp til omtrent halvparten av slitasjen på dekkbanen.

Definisjoner:

• Ekvatorialplan: plan vertikalt på rotasjonsaksen til dekket og som deler dekket i to hovedsakelig like halvdeler.

• Meridianplan: plan omfatende rotasjonsaksen til dekket

• Radiell retning: retning vertikalt på rotasjonsaksen

• Transversal eller aksiell retning: retning parallelt med rotasjonsaksen

• Omkrets- eller langsgående retning: retning vertikalt på et meridianplan og tang-entielt med løpeflaten til dekkbanen til et dekk. • Forbindelsesbro i et spor: materialelement mellom to vegger som definerer nevnte spor, funksjonen av denne er å forhindre disse veggene fra å bevege seg mot hverandre

Oppfinnelsen foreslår et dekkbanemønster for dekk som omfatter en ytre overflate som danner løpeflaten med bredde W og tenkt å komme i kontakt med veibanen under kjø-ring. Dette mønstret er utformet av elementer i relieff avgrenset av en flerhet spor med en generelt langsgående retning (det vil si omkretsretningen av dekket) og tverrgående (det vil si aksialt på dekket) generell retning, sporene med langsgående retning omfatter hovedspor, sporene med dybde G og sekundære spor med dybde G' mindre enn dybden G til hovedsporene, dette gjengemønstret omfatter en sentral del og kanter aksielt på hver side av den sentrale delen. Den sentrale delen, avgrenset aksielt av to spor i langsgående retning, har en bredde på mellom 0,25 og 0,5 ganger bredden W for dekkbanen og tilveiebrakt med i det minste ett hovedspor i langsgående retning og med gjennomsnittlig dybde G.

Hver kant er tilveiebrakt med i det minste to spor i langsgående retning; fordelingen av de langsgående sporene fra ekvatorialplan mot kantene er slik at hovedsporene og de sekundære sporene er arrangert alternerende. Hvert par av langsgående spor definerer ribber, sistnevnte er tilveiebrakt med en flerhet tversgående spor med dybde lik dybden G til hovedsporene.

Denne dekkbanen erkarakterisert vedat:

• dybden G' til de sekundære sporene er mellom 0,4 og 0,6 ganger dybden G til hovedsporene; • de tverrgående sporene til ribbene på midtdelen omfatter på mer enn halvparten av sin lengde en forbindelsesbro den radielle overflaten mot utsiden er ved en avstand Hc fra løpeflaten på mellom 0,4 og 0,8 ganger dybden G til hovedsporene. • de tverrgående sporene til ribbene på hver kant omfatter på mer enn halvparten av sin lengde en forbindelsesbro som forhindrer lukking av nevnte tverrgående spor; den radielle overflaten mot utsiden er ved en avstand Hs fra løpeflaten som er minst lik 0,3 ganger dybden G til hovedsporene.

Fortrinnsvis er forbindelsesbroene til de tverrgående sporene på en og samme ribbe arrangert slik at en av dens langsgående flater er kontinuerlig med en av de langsgående flatene til nevnte ribbe.

I en annen foretrukket variant omfatter dekkbanen ifølge oppfinnelsen i det minste én ribbeforbindelsesbro arrangert alternerende, det vil si fra den ene siden av ribben over på den andre siden av ribben.

Fordelaktig er de tverrgående sporene hellende og danner en gjennomsnittlig vinkel på i det minste lik 3 grader og maksimalt lik 15 grader.

Andre trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil bli tydelige fra beskrivelsen gitt heretter med referanse til de vedlagte tegninger som ved hjelp av ikke-begrensende eksempler viser en utførelsesform av oppfinnelsesgjenstanden. Figur 1 viser et partielt planriss av løpeflateen av en dekkbane ifølge oppfinnelsen. Figur 2 viser et tverrsnitt langs linjen II-II i figur 1 og viser dekkbanen i dens tykkelse.

Figur 3 viser et annet tverrsnitt langs linjen III-III på dekkbanen i figur 1.

Figur 4 viser en variant av dekkbanemønstret ifølge oppfinnelsen.

Figur 5 A og 5B viser måleresultater for dekkbanemønstervariasjoner.

Figur 1 viser løpeflaten 10 til et gjengemønster på en dekkbane 1 ifølge oppfinnelsen med dekkdimensjon 11 R 22.5. Bredden på denne dekkbanen W er her lik 240 mm. Dette dekkbanernønstret omfatter fire hovedspor, 2b, 2c i omkretsretning, gjennomsnittlig dybde G av denne er lik 19 mm og gjennomsnittlig bredde av denne er lik 7 mm (målt på nye dekk forsynt med nevnte dekkbane). Bredden W til dekkbanen er målt som bredden av avtrykket på flat bakke av et dekk montert på dens standard felg utsatt for dens standard bruksforhold (standard dekktrykk og last) som definert i E.T.R.T.O.-standard.

Fire sekundære spor 31, 32 er utformet på denne dekkbanen, de aksielt ytterste to sporene 31 har en bredde hovedsakelig lik 2 mm og de andre to sporene har en bredde hovedsakelig lik 5 mm; de fire sekundære sporene har en dybde G' lik 11 mm.

Denne gjengen omfatter en midtdel C med en bredde Wc på mellom 25 % og 50 % av bredden W til dekkbanen i det foreliggende tilfellet lik 80 mm (eller omtrent 33 % av bredden W). Denne midtdelen C er definert aksielt av de to aksielt innerste sekundære sporene 32. Aksielt til utsiden av midtdelen C og på hver side er det kantdeler B i det foreliggende tilfellet med samme bredden Wb. De sekundære sporene 32 definerer midtdelen C definert aksielt til innsiden av nevnte kantdeler B.

Midtdelen omfatter to omkringliggende hovedspor 2c som danner tre omkretsribber 4c med en bredde lik 22 mm på denne midtdelen.

Hver kantdel B til dekkbanen omfatter to omkretsspor, et hovedspor 2b og et sekundært spor 31. Arrangementet av omkretssporene starter fra ekvatorialplanet P og beveger seg mot den ene eller den andre av kantene av dekkbanen er slik at hoved- og sekundærsporene følger etter hverandre alternerende (i denne alterneringen er det sekundære sporet 32 mellom midtdelen C og kantdelen B tatt med i beregningen). Kantene B omfatter hver tre ribber 4b med en bredde lik 22 mm.

På hver ribbe 4c av midtdelen C er det dannet en flerhet spor 5 c med tverrgående retning som kan sees i figur 1 og komplementært i figur 2 og 3, som hver viser snitt av figur 1. Tilsvarende omfatter hver ribbe 4b av kantene B en flerhet tverrgående spor 5b. Alle de tverrgående sporene 5b, 5c i det foreliggende eksemplet er utformet på forskjel-lige ribber for å være i et samme radialplan (det vil si uten forskyvning mellom dem i omkretsretnineen). De tverreående soorene har en bredde lik 7 mm.

Fortrinnsvis er broene (6b, 6c) arrangert for å være på en av dens flater i kontinuitet med en av flatene til ribben på hvilken de er utformet.

Figur 2 viser et snitt gjennom dekkbanen vist i figur 1 langs snittplanet II-II. I denne figur 2 kan det sees at midtdelen mellom to sekundære spor 32 er aksielt nærmest hverandre og plassert på hver side fra ekvatorialplanet P omfatter tre ribber 4c: ribben sen-trert på ekvatorialplanet P er avgrenset av to hovedspor 2c med dybde G, mens de andre to ribbene i midtdelen C er avgrenset av et hovedspor 2c og et sekundært spor 32.

Tilsvarende er hver kantdel B av dekkbanen delt i tre ribber 4b som hver defineres av et hovedspor 2b og et sekundært spor 31, 32 med unntak av de aksielt ytterste ribbene. Alle de tverrgående sporene 5b, 5c danner henholdsvis blokker 7b, 7c på ribbene 4b, 4c.

Figur 3 viser et snitt langs snittplanet III-III i figur 1. Det kan sees at de tverrgående sporene 5c til midtdelen C med en bredde lik 22 mm har en dybde på 19 mm (likt med dybden til de langsgående hovedsporene). Disse sporene omfatter over 45 % (10 mm: 22mm) av sin lengde en forbindelsesbro 6c som forbinder blokkene 7c på hver side av denne broen. Overflaten radielt til utsiden av forbindelsesbroen 6b er plassert under løpeflaten 10 ved en avstand Hc på mellom 0,4 og 0,8 ganger dybden G til hovedsporene og i det foreliggende tilfellet 11 mm fra løpeflaten når ny.

På kantdelene B er de tverrgående sporene 5b arrangert for å være på linje med de tverrgående sporene 5c til midtdelen C. Disse tverrgående sporene 5b til kantene B fremviser de samme geometriske egenskapene i dybde og bredde som de tverrgående sporene 5c til midtdelen; de omfatter over i det minste halvparten av sin lengde en forbindelsesbro 5b som forhindrer lukking av nevnte tverrgående spor 5b, overflaten radielt til utsiden av nevnte bro er ved en avstand Hs fra løpeflaten 10 som er i det minste lik 0,3 ganger dybden G til hovedsporene (i det foreliggende tilfellet er avstanden lik 1 mm).

I variasjonen vist i figur 4 er hovedsakelig det samme hoved- 2b, 2c og sekundære 31, 32 spor som i den første varianten. En første forskjell ligger i det faktum at de tverrgående sporene 5b, 5c ikke lenger faller sammen over alle ribbene 4b, 4c. De tverrgående sporene til to tilgrensende ribber er forskjøvet i omkretsretning for ikke å være i et og samme merediansnittplan.

Videre har hvert tverrgående spor 5b, 5c en gjennomsnittlig helling relativ til den aksielle retningen Cretnineen oeroendikulært oå beveeelsesretnineen indikert av oilen R i figur 4) som er annet enn 0 ° og i det foreliggende tilfellet lik 15 °. De tverrgående sporene 5c til en gitt ribbe 4c har den samme retningen; fra en ribbe 4c til en annen ribbe 4c er retningen av de tverrgående sporene 5c motsatt. På ribbene til kantdelene B gjelder samme med unntak av den aksielt ytterste ribben.

Til slutt er hver blokk 7b, 7c mellom to tverrgående spor 5b, 5c og med unntak av de aksielt ytterste ribbene, tilveiebrakt med to innsnitt 8b, 8c, hvis spor på løpeflaten 10 er parallelle med den gjennomsnittlige retningen til de tverrgående sporene 5b, 5c som definerer nevnte blokker 7b, 7c. Disse innsnittene 8b, 8c har en dybde på 11 mm (fortrinnsvis må dybden på disse innsnittene være i det minste lik 0,4 ganger dybden G til hovedsporene og på det meste lik 0,6 ganger den sammen dybden G). Videre er alle blokkene 7b, 7c tilveiebrakt med to langsgående innsnitt 11 som krysser de tverrgående innsnittene 8b, 8c; disse langsgående innsnittene har en dybde på 0,3 mm (fortrinnsvis på det meste lik 2 % av dybden G til hovedsporene 2b, 2c).

Videre definerer de tverrgående innsnittene 8b, 8c på en og samme blokk en material-lamell, sideflatene av denne er aksielle mot utsiden av de langsgående flatene av de andre lamellene på samme blokk.

For å begrense reduksjonen i mekanisk stivhet for dekkbanen omfatter flatene til mate-rialet som definerer innsnittene 8b, 8c relieffmotiver for å muliggjøre en flate å blokke-res relativt til en annen. På denne måten vil antallet materialribber i kontakt med bakken i kontaktområdet til dekket økes mens man begrenser stivhetstapet til dekkbanemøns-terelementene.

Til slutt er hver forbindelsesbro 6b, 6c tilveiebrakt med et innsnitt 12b, 12c, hovedsakelig parallelt med de tverrgående sporene i hvilken broen er dannet.

Fordelaktig er denne dekkbanen slik at avstanden mellom to tverrgående spor 5b, 5 c på en og samme ribbe 4b, 4c er på det meste lik 3 ganger gjennomsnittsbredden av nevnte ribbe. I det viste tilfellet er avstanden mellom to tverrgående spor, det være seg ribbene på kanten eller midtdelen, lik 26 mm.

Dekket beskrevet ble utsatt for komparative tester med et dekk med tilsvarende dimen-sjon tilveiebrakt med et alminnelig vinterdekkbanespor (11 R 22.5 XDWICE GRIP). I testen for kjørbarhet på snø ble et tungt kjøretøy utstyrt med dekk som skulle testes på driv- og styreakslene og parkert på en snødekket bakke med en helning på mellom 0 og 5 %. Kiørbarhetstesten består i å måle den laneseående akselerasjonen av forskielliee dekk som ble testet (jo større akselerasjon jo bedre ytelse). Dekkene ifølge oppfinnelsen gjorde det mulig å forbedre ytelsen til dekkene tatt som referanse med 20 til 50 %. Figur 5a viser kjørbarhetsavlesningspunkter (jo større verdien på den vertikale aksen på grafen viser jo bedre er ytelsen; avvik er uttrykket som prosent) for dekk med et forhold Hc/G som varierer mellom 0,2 og 1,0. Det skal bemerkes at for verdiene Hc/G på mellom 0,4 og 0,8 er nivået på den langsgående ytelsen optimal.

I en annen test ble den tverrgående ytelsen til dekkene sammenlignet. I denne hensikt ble variasjonen av vinkelen som skulle overføres til styrehjulet for å passere inn i en kurve med en gitt radius og også enhver vinkelkorreksjon måles (jo mindre vinkel jo bedre ytelse; jo mindre korreksjoner jo bedre ytelse). I figur 5b skal det bemerkes at dekkene ifølge oppfinnelsen for bedre tverrgående ytelse (jo større verdi på den vertikale aksen i den viste grafen, jo bedre ytelse) med størrelsesorden 10 % for dekk med et forhold G7G som varierer mellom 0,2 og 1,0.

Claims (6)

1. En dekkbane (1) for dekk omfattende en ytre overflate (10) som danner en løpeflate med bredde (W) og tenkt å komme i kontakt med en veibane under bevegelse, denne dekkbanen omfatter et dekkmønster utformet av elementer i relieff definert av en flerhet spor av langsgående (2b, 2c, 31, 32) (omkretsen til dekket) og tversgående (5b, 5c) (eller aksialt på dekket) generell retning, sporene i langsgående retning omfatter hovedspor (2b, 2c) med dybde G og sekundære spor (31, 32) av dybde G' mindre enn dybden G til hovedsporene, dette dekkbanemønstret omfatter en midtdel (C) og kantdeler (B) aksielt på hver side av sentraldelen, midtdelen (C) definert av to spor i langsgående retning og med en bredde på mellom 0,25 og 0,5 ganger bredden W til dekkbanen, er tilveiebrakt med minst ett hovedspor (2c) i langsgående retning og med gjennomsnittlig dybde G, hver kant (B) er tilveiebrakt med i det minste to spor i langsgående retning, fordelingen av langsgående spor fra ekvatorialplan mot kantene er slik at hovedsporene (2b, 2c) og de sekundære sporene (31, 32) er arrangert alternerende, hvert par av langsgående spor definerer ribber tilveiebrakt med en flerhet tverrgående spor (5b, 5c) med en dybde lik dybden G til hovedsporene, denne dekkbanen erkarakterisert vedat: • dybden G' til sekundærsporene (31, 32) er på mellom 0,4 og 0,6 ganger dybden G til hovedsporene (2b, 2c); • de tverrgående sporene (5c) til ribbene til midtdelen C omfatter over i det minste halvparten av deres lengde en forbindelsesbro (6c) hvis overflate radielt til utsiden av hvilken er ved en avstand Hc fra løpeflaten på mellom 0,4 og 0,8 ganger dybden G til hovedsporene; • de tverrgående sporene (5b) til ribbene på hver kant (B) omfatter over i det minste halvparten av deres lengde en forbindelsesbro (6c) som forhindrer lukking av de tverrgående sporene, overflaten radielt til utsiden er ved en avstand Hs fra løpeflaten som er i det minste lik 0,3 ganger dybden G til hovedsporene.

2. Dekkbane ifølge krav 1, karakterisert vedat for hver ribbe er broene (6b, 6c) arrangert for på en av deres flater å være i kontinuitet med en av flatene til ribben.

3. Dekkbane ifølge krav 2, karakterisert vedat for i det minste én ribbe er broene (6b, 6c) arrangert alternerende.

4. Dekkbane ifølge et av kravene 1-3, karakterisert vedat de tverrgående sporene (5b, 5c) er hellende relativt til den aksielle retningen med en vinkel på på det meste lik 15 grader.

5. Dekkbane ifølge et av kravene 1-4, karakterisert vedat avstanden mellom de to tverrgående sporene (5b, 5 c) til en og samme ribbe er på det meste lik tre ganger gjennomsnittsbredden til ribben.

6. Dekkbane ifølge krav 5, karakterisert vedat hvert dekkbanemønsterelement (4b, 4c) definert av de langsgående sporene og de tverrgående sporene er tilveiebrakt med i det minste ett innsnitt (8b, 8c) i tverrgående retning som åpner inn i de langsgående sporene, disse innsnittene i tverrgående retning har en gjennomsnittlig dybde på mellom 0,4 og 0,6 ganger dybden G til hovedsporene (2b, 2c).