BR112019006711B1 - Raio de borracha reforçada para um pneu - Google Patents

Abstract

Raio (100) para uma roda (10) fixando uma banda de rodagem externa (200) a um cubo (20), o raio tendo um primeiro (142) e um segundo (144) elementos de raios unidos por um corpo de junta (130) compreendido de um elastômero conectando o primeiro elemento de raio a um segundo elemento de raio.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A matéria da presente invenção se refere a uma estrutura de suporte para um pneu.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[002] Aspectos e vantagens da invenção serão estabelecidos em parte na seguinte descrição ou podem ser óbvios a partir da descrição ou podem ser aprendidos por prática da invenção.

[003] Um raio para um pneu, o referido pneu sendo fixado a um cubo compreendendo uma banda de rodagem externa, um primeiro elemento de raio, um segundo elemento de raio e um corpo de junta conectando o referido primeiro elemento de raio e o referido segundo elemento de raio, em que o referido corpo de junta compreende um material elástico disposto de modo que o referido primeiro elemento de raio e o referido segundo elemento de raio sejam defletíveis em pelo menos um primeiro plano de flexão, em que o primeiro elemento de raio e o segundo elemento de raio estão dispostos entre o referido cubo e a referida banda de rodagem externa.

[004] Estas e outras características, aspectos e vantagens da presente invenção serão mais bem entendidos com referência à descrição a seguir e às reivindicações anexas. Os desenhos anexos que são incorporados e constituem uma parte deste relatório descritivo ilustram modalidades da invenção e, junto com a descrição, servem para explicar os princípios da invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[005] Uma divulgação completa e capacitante da presente invenção, incluindo o melhor modo da mesma, dirigida àqueles versados na técnica, é estabelecida no relatório descritivo o qual faz referência às figuras em anexo, nas quais: FIG. 1 apresenta uma vista lateral de uma modalidade exemplar de uma pluralidade de raios da presente invenção formando uma parte de um pneu sob condições de carregamento nominal. FIG. 2 apresenta uma vista lateral de uma modalidade exemplar de uma pluralidade de raios da presente invenção formando uma parte de um pneu sob condições de carregamento maior que nominal. FIG. 3 apresenta uma vista em perspectiva de uma modalidade exemplar de um raio da presente invenção. FIG. 4 apresenta uma vista frontal da modalidade exemplar do raio. FIG. 5 apresenta uma vista em seção tomada na linha 5-5 da FIG. 4. FIG. 6 apresenta uma vista lateral parcial de uma pluralidade de raios da presente invenção formando uma parte de um pneu sob condições de carregamento nominal. FIG. 7 apresenta uma vista lateral parcial de uma pluralidade de raios da presente invenção formando uma parte de um pneu sob condições de carregamento maior que nominal. FIG. 8 apresenta uma vista em perspectiva de uma modalidade exemplar de um molde usado para formar a modalidade dos raios. Os componentes de raio são mostrados, com alguns componentes tendo uma porção do material elástico removida para mostrar a localização e a orientação de reforço. FIG. 9 apresenta uma vista em perspectiva de uma modalidade exemplar do raio da presente invenção com uma porção do material elástico removida para mostrar a localização e a orientação de reforço. FIG. 10 mostra uma vista em seção equatorial de uma modalidade alternativa da invenção. FIG. 11 mostra uma vista em seção equatorial de uma modalidade alternativa da invenção. FIG. 12 mostra uma vista em seção equatorial de uma modalidade alternativa da invenção. FIG. 13 mostra uma vista em seção equatorial de uma modalidade alternativa da invenção. FIG. 14 mostra uma vista em seção equatorial de uma modalidade alternativa da invenção. FIG. 15 mostra uma vista em seção equatorial de uma modalidade alternativa da invenção. FIG. 16 mostra uma vista em seção equatorial de uma modalidade alternativa da invenção.

[006] O uso de numerais de referência idênticos ou similares em figuras diferentes denota características idênticas ou similares.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[007] A presente invenção fornece uma estrutura mecânica para suportar de forma resiliente uma carga. Para fins de descrever a invenção, agora será feita referência em detalhes a modalidades e/ou métodos da invenção, um ou mais exemplos da qual são ilustrados nos desenhos. Cada exemplo é fornecido a título de explanação da invenção, não limitação da invenção. De fato, será aparente para aqueles versados na técnica que várias modificações e variações podem ser feitas na presente invenção sem afastamento do escopo ou do espírito da invenção. Por exemplo, características ou etapas ilustradas ou descritas como parte de uma modalidade podem ser utilizadas com outra modalidade ou outras etapas para render ainda modalidades ou métodos adicionais. Assim, pretende-se que a presente invenção cubra essas modificações e variações quando venham dentro do escopo das reivindicações anexas e seus equivalentes.

[008] Os seguintes termos são definidos como a seguir para esta divulgação: "Direção axial" ou a letra "A" nas figuras se refere a uma direção paralela ao eixo de rotação, por exemplo, da banda de cisalhamento, pneu e/ou roda quando eles se deslocam ao longo de uma superfície da estrada; "Direção radial" ou a letra "R" nas figuras se refere a uma direção que é ortogonal à direção axial e se estende na mesma direção que qualquer raio que se estende ortogonalmente da direção axial; "Plano equatorial" significa um plano que passa perpendicular ao eixo de rotação e intercepta a banda de rodagem externa e/ou a estrutura de roda; “Direção circunferencial” ou a letra “C” nas figuras se refere a uma direção que é ortogonal à direção axial e ortogonal a uma direção radial; “Sentido de viagem para frente” ou a letra “F” nas figuras se referem à direção em que o pneu foi projetado para viajar predominantemente por razões estéticas e de desempenho. Viagem em uma direção diferente da direção para frente de viagem é possível e antecipada; “Sentido de rotação” ou a letra “D” nas figuras se refere à direção em que o pneu foi projetado para rodar predominantemente por razões estéticas e/ou de desempenho. A rotação em um sentido oposto ao sentido de rotação é possível e antecipada; “Plano radial” significa um plano que passa perpendicular ao plano equatorial e através do eixo de rotação da roda; “Sentido lateral” ou a letra “L” significa um sentido que é ortogonal a um plano equatorial; “Material elástico” ou “Elastômero”, como usado aqui, se refere a um polímero exibindo elasticidade semelhante à borracha, tal como um material compreendendo borracha; “Defletível” significa capaz de ser dobrado de forma resiliente; “Carga nominal” ou “carga de projeto desejada” é uma carga para a qual a roda ou o pneu é projetado para transportar e operar. A carga nominal ou carga de projeto desejada inclui cargas até e incluindo a carga máxima especificada pelo fabricante e, no caso de um pneu de veículo, muitas vezes indicada pela marcação na lateral do pneu. Uma condição de carregamento que ultrapasse a carga nominal pode ser sustentada pelo pneu, mas com a possibilidade de dano estrutural, desgaste acelerado ou desempenho reduzido; “Módulo” ou “Módulo de alongamento” (MPa) foi medido a 10% (MA10) a uma temperatura de 23°C com base na Norma ASTM D412 em peças de teste Dumb bell. As medições foram tomadas no segundo alongamento; isto é, depois de um ciclo de acomodação. Estas medições são módulos secantes em MPa com base na seção transversal original da peça de teste;

[009] A FIG. 1 mostra uma modalidade exemplar de uma pluralidade de raios 100 da presente invenção fixada a uma banda de rodagem externa 200 e formando uma parte de um pneu 10. O pneu 10 pode ser incorporado em uma roda. Por exemplo, o pneu 10 pode ser parte de uma roda não pneumática fixada a um veículo de passageiros, permitindo que o veículo role através de uma superfície do solo. Outros objetos e veículos podem incorporar a invenção incluindo, mas não se limitando a: pneus de caminhão de serviço pesado, trailer, caminhão leve, off-road, ATV, ônibus, aeronave, agricultura, mineração, bicicleta, motocicleta e veículo de passageiros. Tal roda não pneumática possuiria um cubo (não mostrado) que teria uma superfície radialmente externa tendo um eixo de revolução em torno de um eixo central 20. O pneu 10 pode ser fixado ao cubo (não mostrado) por qualquer de uma série de métodos, por exemplo, por prendedores mecânicos tais como cavilhas, parafusos, grampos ou fendas e/ou por adesivos tais como cianoacrilatos, adesivos de poliuretano e/ou por outros materiais de ligação ou uma combinação dos mesmos.

[0010] O pneu 10 mostrado aqui possui um eixo de rotação 20 em torno do qual o pneu 10 roda. Nesta modalidade exemplar, a superfície radialmente externa 230 da banda de rodagem externa 200 faz interface com uma superfície do solo 30 sobre a qual o pneu rola. Sob uma carga nominal, os raios 100 do pneu flexionam quando o pneu entra e sai do caminho de contato. Deflexões menores ocorrem nos raios 100 quando o raio gira em torno do eixo 20 fora do caminho de contato, mas a maior parte da deflexão ocorre enquanto o raio 100 entra, sai e viaja através do caminho de contato.

[0011] Cada raio 100 possui uma porção de “nariz” 130 que age como um corpo de junta conectando a porção radialmente interna e a porção radialmente externa do raio. A porção radialmente interna do raio possui um pé radialmente interno 112 que conecta ao cubo (não mostrado). A porção radialmente externa do raio 100 possui um pé radialmente externo 114 que conecta à banda de rodagem externa 200.

[0012] Na modalidade exemplar mostrada, a banda de rodagem 200 compreende um material elastomérico e permite que deformação forme uma pegada planar no caminho de contato. O pé radialmente externo 114 do raio 100 é fixado à superfície radialmente interna 202 da banda de rodagem 200. Na modalidade exemplar, o raio é aderido no lugar por um adesivo de cianoacrilato. Em outras modalidades, o raio pode ser fixado por outros métodos, incluindo aderir o material elastomérico junto, por exemplo, usando borracha verde e curando os componentes de borracha juntos, ou usando uma tira de borracha verde entre componentes de borracha curados ou parcialmente curados. Em algumas modalidades, a banda de rodagem externa 200 pode também possuir um reforço para ajudar a transportar a carga circunferencialmente em torno do pneu.

[0013] Para esta modalidade particular, o tamanho do pneu 100 é 205/55R16 com largura lateral da banda sendo de cerca de 165 mm.

[0014] A FIG. 2 proporciona uma modalidade exemplar da presente invenção, em que o pneu 10 é carregado em excesso de sua carga nominal. Os raios 100 nesta situação podem entrar em contato uns com os outros quando eles entram, saem e ou viajam através do caminho de contato. Embora o contato de um raio individual com o raio adjacente a ele possa ocorrer, uma porção da carga pode ser transferida neste caso através do pé radialmente interno 112, através da porção de nariz do raio 130, através do pé radialmente externo 114 e através da banda de rodagem externa 200 para o solo 30. Num certo sentido, a forma dos raios da presente modalidade mostrada pode agir como um “batente” para evitar danos estruturais nas pernas do raio que conectando os pés 112, 114 com o nariz 130 do raio. Tais condições de carregamento em excesso da carga nominal poderiam ocorrer com sobrecarrega do veículo com excesso de massa, ou poderia ocorrer se o pneu encontrasse um obstáculo, tal como um meio-fio, enquanto viajando em alta velocidade.

[0015] A FIG. 3 apresenta uma vista em perspectiva da modalidade do raio 100. Nesta modalidade particular, o raio mantém um perfil de seção transversal semelhante no sentido lateral do raio. Pode ser visto que os pés 110, tanto o pé radialmente interno 112 quanto o pé radialmente externo 114, proporcionam, cada qual, um ponto de fixação ao cubo e à banda externa 200 da roda. Um alargamento no sentido circunferencial na extremidade radialmente interna do pé radialmente interno 112 proporciona uma superfície circunferencialmente ampla 122 para fixação, tal como adesão, ligação e/ou mecanicamente ao cubo. Do mesmo modo, um alargamento no sentido circunferencial na extremidade radialmente externa do pé radialmente externo 114 proporciona uma superfície circunferencialmente ampla 124 para fixação, tal como adesão, ligação e/ou mecanicamente, à banda de rodagem externa 200. A superfície radialmente interna 122 e a superfície radialmente externa 124 na modalidade mostrada são mostradas como sendo planas no sentido circunferencial do raio. Alternativamente, a superfície da superfície radialmente interna 122 e da superfície radialmente externa 124 também pode ser curvada no sentido circunferencial do raio, por exemplo, para coincidir com o raio de curvatura do cubo e a superfície radialmente interna 202 da banda externa 200 na localização onde o raio fixa nas respectivas posições.

[0016] A porção de nariz, ou de outro modo referida como o “corpo de junta” 130 do raio 100 da modalidade mostrada tem uma seção transversal triangular e age para conectar um primeiro e um segundo elementos de raio, aqui compreendendo uma perna radialmente interna 142 e uma perna radialmente externa 144, respectivamente. A porção de nariz se torna mais espessa no circunferencial entre a perna radialmente interna 142 e a perna radialmente externa 144. O sentido circunferencial do raio é o mesmo que o sentido circunferencial do pneu quando o raio, que é, neste caso, o sentido ortogonal tanto ao sentido radial quanto ao sentido lateral.

[0017] Pode ser observado que a perna radialmente interna 142 é ligeiramente mais curta que a perna radialmente externa 142 na modalidade mostrada. Esta diferença de comprimento acomoda a mudança no raio geométrico quando o raio viaja através do caminho de contato, maximizando o espaço disponível para os raios adjacentes “aninharem”.

[0018] A FIG. 4 mostra uma vista frontal do raio num sentido circunferencial. A superfície radialmente interna possui uma primeira e uma segunda saliências 166, 168, o que cria a superfície radialmente interna 122 que é curvada no sentido lateral. Isto faz com que a seção transversal do raio 100 varie ligeiramente no sentido lateral. Alternativamente, o raio 100 pode manter uma seção transversal idêntica no sentido lateral.

[0019] A FIG. 5 mostra uma vista em seção da modalidade mostrando os componentes principais de um raio individual 100. O raio 100 da modalidade mostrada é compreendido de borracha do tipo geral usada na construção de pneus radiais pneumáticos de borracha convencionais, material de cordão de poliéster e resina reforçada com fibra de vidro.

[0020] A borracha usada na modalidade mostrada compreende uma borracha relativamente macia tendo um módulo de 4,8 MPa nas áreas do nariz 136 e áreas de cisalhamento 154 dos pés radialmente internos e radialmente externos 110. A porção geralmente triangular traseira 150 dos pés radialmente internos e radialmente externos 110 é uma borracha mais rígida tendo um módulo de aproximadamente 30 MPa.

[0021] Uma membrana 132 é usada para reforçar a seção de nariz 130 do raio 100. A estrutura de membrana 132 da modalidade mostrada é compreendida de fibras de poliéster feitas de um cordão de 1100 por 2 com um passo de aproximadamente 1 mm e um módulo de tração de aproximadamente 3.750 MPa.Tais fibras de reforço são similares àquelas comumente usadas nos cordões radiais de um pneu pneumático. A borracha circundando os reforços da membrana tem um módulo de aproximadamente 5 MPa. Para a modalidade mostrada, esta borracha é de um tipo usado na construção de um pneu radial pneumático convencional. Alternativamente, outros materiais de reforço de membrana podem ser usados, incluindo o uso de cordões de outros materiais, tal como aramida, algodão, náilon ou rayon ou combinações dos mesmos. Alternativamente, o passo de reforço, a contagem de filamentos, a contagem e o diâmetro de corda podem variar. Na modalidade mostrada, a membrana de reforço 132 se estende por aproximadamente um terço da altura dos raios, coextensiva com o reforço de nariz de forma geralmente triangular 136.

[0022] As membranas de reforço de pé 158 são usadas para reforçar a porção frontal do pé radialmente interno 112 e do pé radialmente externo 114 do raio 100. As membranas de reforço de pé 158 da modalidade mostrada são compostas como aquelas da membrana de reforço de nariz 132. A estrutura de membrana 158 é compreendida de fibras de poliéster feitas de um cordão de 1100 por 2 com um passo de aproximadamente 1 mm e um módulo de tração de aproximadamente 3.750 MPa. Tais fibras de reforço são similares àquelas comumente usadas nos cordões radiais de um pneu pneumático. A borracha circundando os reforços da membrana tem um módulo de aproximadamente 5 MPa. Para a modalidade mostrada, esta borracha é de um tipo usado na construção de um pneu radial pneumático convencional. Alternativamente, outros materiais de reforço de membrana podem ser usados, incluindo o uso de cordões de outros materiais, tal como aramida, algodão, náilon ou rayon ou combinações dos mesmos. Alternativamente, o passo de reforço, a contagem de filamentos, a contagem e o diâmetro de corda podem variar. Na modalidade exemplar mostrada, as membranas de reforço 158 se estendem da extremidade frontal do raio até por aproximadamente um quarto da altura do raio.

[0023] Os cordões de reforço das membranas de reforço 132, 158 da modalidade exemplar são orientados no sentido radial ao longo do comprimento das membranas.

[0024] As pernas 142, 144 do raio 100 são compreendidas de filamentos de plástico reforçado com fibra circundados por uma borracha para formar uma membrana. As membranas de perna 142, 144 possuem uma rigidez à flexão de cerca de 140,000 N-mm2. Nesta modalidade particular, os filamentos têm um diâmetro de aproximadamente 1 mm com um passo de cerca de 2 mm de afastamento. Os filamentos da modalidade mostrada são resina reforçada com vidro formada por pultrusão. Os filamentos da modalidade têm um módulo de aproximadamente 10 MPa. Alternativamente, outros filamentos podem ser utilizados, incluindo fibra de carbono, tal como epóxido de grafite, epóxi de vidro ou resinas reforçadas com aramida ou epóxi ou combinações das mesmas. Alternativamente, outros passos e outros diâmetros das membranas e dos filamentos podem ser usados. As pernas 142, 144 do raio 100 têm uma rigidez relativamente grande em comparação com os outros componentes compreendendo o raio 100. As pernas 142, 144 resistem agem resilientemente e têm uma rigidez de flexão grande, permitindo que a porção de nariz 130 do raio aja como um corpo de junta conectando a perna radialmente interna 142 à perna radialmente externa 144. Os pés 112, 114 agem como segundo e terceiro corpos de junta, conectando a perna radialmente interna 142 ao cubo e a perna radialmente externa 144 com a banda externa 200.

[0025] A FIG. 6 mostra uma vista em seção lateral parcial da modalidade exemplar de uma pluralidade de raios 100 da presente invenção fixados a uma banda de rodagem externa 200 e formando uma parte de um pneu 10. Na modalidade mostrada, a banda externa 200 possui reforço 210 para reforçar a banda externa. Uma banda 230 é fornecida na superfície radialmente externa da banda externa 200. Sob condições de carregamento nominal, para o pneu da modalidade exemplar de pneu de tamanho 215/45 R17 mostrado aqui, o pneu deflete 20 mm do estado descarregado. Na modalidade exemplar, 500 kg de carga de massa (aproximadamente 4.900 N de força) foram utilizados para aproximar a condição de carregamento nominal do pneu.

[0026] Quando o raio 100 é deformado, o reforço de nariz 136 sofre compressão entre a perna superior 142 e a perna inferior 144 do raio. O pé superior e o pé inferior 110 do material de cisalhamento da modalidade atual 154 deformam em cisalhamento entre a perna 140 e a membrana de reforço de pé 158.

[0027] A FIG. 7 mostra a mesma modalidade quando exposta a uma condição de sobrecarga. Neste caso particular, o pneu foi carregado com 1.000 kg de carga de massa (aproximadamente 9.800 N de força). Neste caso, a deflexão ultrapassou 20 mm e resultou em contato entre a porção de nariz de raio 130 e as porções de pé de raio 110. Sob tais condições, as porções de nariz e de pé agem como um “batente”, descarregando as porções de perna do raio. Quando os raios 100 entram no caminho de contato, a porção radialmente externa da membrana de reforço de nariz 132 toca o pé radialmente externo 114 do raio adjacente 100. Perto do centro do caminho de contato, a porção de nariz 130 toca tanto o pé radialmente interno 112 quanto o pé radialmente externo 114 do raio adjacente. Quando o raio 100 sai do caminho de contato, a porção superior da membrana de reforço de nariz 132 toca o pé radialmente interno 112. O contato do nariz 130 com um ou ambos os pés 110 faz com que o raio 100 aja como um “batente” e transfere a carga através de compressão através do pé superior 112, da porção de nariz 130 e do pé inferior 114, impedindo as pernas 142 144 do raio de deformarem excessivamente. Embora esta modalidade particular se comporte desta maneira particular, outras modalidades da invenção podem se comportar de modo diferente e podem ou não podem exibir qualidades de “batente”.

[0028] A FIG. 8 mostra uma vista em perspectiva explodida de um molde 400, 410, 420, 430, 440, 450, 460 usado para fabricar um raio individual 100. Os componentes de raio são mostrados separados como eles são colocados no molde. Alguns dos componentes de raio mostram a orientação das fibras e cordões de reforço. Por exemplo, os reforços 134 da membrana de reforço de nariz 132 são mostrados na vista em corte parcial desse componente. Os reforços são mostrados nesta modalidade como passando em paralelo entre si e ao longo da largura da membrana de reforço 132. Ambas as pernas 140, 142, 144 são mostradas e a perna radialmente interna 142 é mostrada com um corte parcial mostrando os filamentos de resina de vidro compósita posicionados paralelos um ao outro e ao longo da largura da perna radialmente interna 142. A membrana de reforço do pé 158 do pé radialmente interno 112 é mostrada com uma porção da matriz de borracha circundando o reforço de fibra 160 removido. Embora os filamentos 146 das pernas 140 sejam resilientemente flexíveis, o reforço de fibra 160, 134 da membrana de reforço de pé 158 e da membrana de reforço de nariz 132 é suficientemente flexível para ser permanentemente deformado mediante moldagem do material de matriz de borracha circundante.

[0029] Uma vez que os vários componentes não curados são colocados no lugar sobre o fundo de molde 410, o molde 400 é fechado e fixado. Neste caso, o molde é fechado com prendedores de parafuso através de aberturas 470 e fixado às porções roscadas das aberturas 470 dos componentes de molde. O aperto dos prendedores exerce pressão ou/e pressão adicional pode ser aplicada ao topo do molde durante a cura. O aquecimento do molde 400 aquece os componentes de borracha dentro e cura a borracha, adere os componentes de borracha juntos e forma um raio compósito tendo excelentes qualidades resilientes de durabilidade suficiente para uso como um elemento estrutural num pneu não pneumático automotivo.

[0030] A FIG. 9 mostra uma vista em corte em perspectiva da modalidade de raio. Porções do reforço 134 da membrana de reforço de nariz 132 são mostradas, bem como uma porção dos filamentos de reforço de perna compósito 146 da perna 140 e uma parte dos reforços de pé da membrana de reforço de pé são também mostradas.

[0031] Modalidades alternativas da invenção são também possíveis e antecipadas. Por exemplo, a FIG. 10 mostra uma modalidade carecendo de uma porção de material de cisalhamento de pé 154 significativa. Algum cisalhamento provavelmente ainda ocorreria, no entanto, entre o reforço 160 do pé 110 e o filamento 146 da perna 140. A carga, no entanto, provavelmente seria resistida, pelo menos parcialmente, pela compressão da porção de suporte de pé 150 do pé 110 e do suporte de nariz 136 da porção de nariz 130 do raio.

[0032] Alternativamente, o raio pode carecer de grande parte da, se não toda a, porção de suporte de pé 150 na porção de pé 110 do raio 100. Em tal configuração, a resistência compressiva seria realizada predominantemente pelo suporte de nariz 136 do nariz em compressão.

[0033] Alternativamente, a deformação máxima nos reforços de perna e no material de cisalhamento de pé pode ser reduzida afunilando o material de cisalhamento de pé, como mostrado na FIG. 12. Aqui o material de cisalhamento de pé 154 afunila até uma porção mais estreita em direção à porção de nariz 130 do raio 100 e alarga em direção às extremidades radiais do raio.

[0034] Alternativamente, os pés 110 dos raios podem ser reforçados com camadas alternadas de material de cisalhamento 154 e membranas de reforço de pé 158. A FIG. 13 mostra duas membranas de reforço de pé 158 adjacentes separadas pelo material de cisalhamento de pé 154. A perna 140 do raio é separada da membrana de reforço de pé adjacente por uma segunda camada de material de cisalhamento 154.

[0035] A FIG. 14 mostra ainda outra modalidade de raio 100. Aqui, a deformação de cisalhamento máxima na porção de pé frontal 152 é reduzida “enterrando” o material de reforço de pé entre o material de cisalhamento e uma porção de suporte de cisalhamento de pé 152 do pé de raio 110. O elastômero dos vários componentes para qualquer dos raios pode ser mudado, alterando as tensões de cisalhamento e a resiliência do projeto do raio. Aqui nesta modalidade alternativa, a porção de suporte de cisalhamento de pé 152 utiliza uma borracha mais rígida, similar à borracha usada na porção de ápice acima do talão de um pneu pneumático tradicional. A configuração dos componentes desta modalidade alternativa diminui as “tensões de descamação” criadas durante a deformação do raio na parte frontal do pé, aumentando a durabilidade do raio sem uma diminuição significativa no desempenho do pneu.

[0036] Em ainda outra modalidade alternativa mostrada na FIG. 15, os pés 110 do raio 100 têm um material de cisalhamento de pé afunilado e uma membrana de reforço do pé que está “enterrada” entre o material de cisalhamento de pé e a porção de suporte de cisalhamento de pé 152 do raio. Esta configuração combinada reduz a “tensão de descamação” na interface do pé de raio 110 com o cubo ou a banda externa 200 da roda e reduz a tensão máxima ao longo da perna de raio.

[0037] A FIG. 16 mostra outra modalidade tendo um suporte de nariz tendo uma saliência convexa na porção frontal do suporte de nariz 136 do raio, proporcionando uma resistência à flexão mais rígida do corpo de junta, embora utilizando material tendo o mesmo módulo.

[0038] A “forma em v” das modalidades do raio mostradas e descritas aqui permite que raios adjacentes “aninhem” e forneçam taxa de mola linear quando defletidos radialmente por uma distância aproximadamente igual à deflexão vertical dos pneus. O aninhamento dos raios evita que raios adjacentes colidam sob condições de carregamento normal.

[0039] Deve ser entendido por uma pessoa versada na técnica que a rigidez do raio pode ser ajustada ajustando o comprimento do “v” do “raio em forma de v”, os módulos do material constituinte e a arquitetura interna do raio.

[0040] Será entendido que outras configurações e geometrias de elemento de alma podem ser usadas dentro do escopo da invenção, incluindo elementos de alma os quais são interligados, tal como quando eles podem formar um padrão de colmeia ou outro.

[0041] As combinações selecionadas de aspectos da tecnologia divulgada correspondem a uma pluralidade de diferentes modalidades da presente invenção. Deve ser notado que cada uma das modalidades exemplares apresentadas e discutidas aqui não deve insinuar limitações da presente matéria. Características ou etapas ilustradas ou descritas como parte de uma modalidade podem ser usadas em combinação com aspectos de outra modalidade para render ainda modalidades adicionais. Adicionalmente, certas características podem ser intercambiadas com dispositivos ou características semelhantes não mencionados expressamente que executam a mesma função ou função semelhante.

[0042] As dimensões e os valores aqui divulgados não serão entendidos como estando estritamente limitados aos valores numéricos exatos recitados. Em vez disso, a menos que de outro modo especificado, cada tal dimensão se destina a significar tanto o valor recitado quanto uma faixa funcionalmente equivalente circundando esse valor. Por exemplo, uma dimensão divulgada como “40 mm” se destina a significar “cerca de 40 mm”. Além disso, as dimensões e os valores aqui divulgados não estão limitados a uma unidade de medição especificada. Por exemplo, dimensões expressas em unidades inglesas são entendidas como incluindo dimensões equivalentes em unidades métricas e outras (por exemplo, uma dimensão divulgada como “1 polegada” se destina a significar uma dimensão equivalente de “2,5 cm”).

[0043] Como aqui utilizado, o termo “método” ou “processo” se refere a uma ou mais etapas que podem ser realizadas em outro ordenamento que não o mostrado sem afastamento do escopo da invenção presentemente divulgada. Como aqui utilizado, o termo “método” ou “processo” pode incluir uma ou mais etapas realizadas pelo menos por um aparelho eletrônico ou baseado em computador. Qualquer sequência de etapas é exemplar e não se destina a limitar os métodos aqui descritos a qualquer sequência particular, nem se destina a impedir a adição de etapas, omissão de etapas, repetição de etapas ou execução de etapas simultaneamente. Como aqui utilizado, o termo “método” ou “processo” pode incluir uma ou mais etapas realizadas pelo menos por um aparelho eletrônico ou baseado em computador tendo um processador para executar instruções que realizam as etapas.

[0044] Os termos “um”, “uma” e as formas singulares das palavras serão tomados para incluir a forma plural das mesmas palavras, de modo que os termos signifiquem que um ou mais de alguma coisa é fornecido. Os termos “pelo menos um” e “um ou mais” são usados intercambiavelmente. Faixas que são descritas como sendo “entre a e b” são inclusivas dos valores para “a” e “b”.

[0045] Todo documento aqui citado, incluindo qualquer patente ou pedido de referência cruzada ou relacionado, é aqui incorporado por referência na sua totalidade, a menos que expressamente excluído ou de outro modo limitado. A citação de qualquer documento não é uma admissão de que ele é técnica anterior em relação a qualquer invenção divulgada ou reivindicada aqui ou que ele sozinho, ou em qualquer combinação com qualquer outra referência ou referências, ensina, sugere ou divulga qualquer tal invenção. Além disso, na medida em que qualquer significado ou definição de um termo neste documento conflite com qualquer significado ou definição do mesmo termo em um documento incorporado por referência, o significado ou a definição, atribuídos a esse termo neste documento, prevalecerá.

Claims (12)

1. Raio para um pneu, o referido pneu sendo fixado a um cubo, caracterizado pelo fato de que compreende: uma banda de rodagem externa (200); um primeiro elemento de raio (142) compreendido de um elastômero circundando um plástico reforçado com fibra; um segundo elemento de raio (144) compreendido de um elastômero circundando um plástico reforçado com fibra; e um corpo de junta (130) conectando o referido primeiro elemento de raio e o referido segundo elemento de raio, em que o referido corpo de junta (130) compreende um material elástico disposto de modo que o referido primeiro elemento de raio (142) e o referido segundo elemento de raio (144) sejam defletíveis em pelo menos um primeiro plano de flexão, em que o primeiro elemento de raio (142) e o segundo elemento de raio (144) estão dispostos entre o referido cubo e a referida banda de rodagem externa.

2. Raio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que tem um segundo corpo de junta (112) conectando o primeiro elemento de raio ao referido cubo.

3. Raio, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que tem um terceiro corpo de junta (110) conectando o segundo elemento de raio à referida banda de rodagem externa.

4. Raio, de acordo com qualquer uma das reivindicações acima, caracterizado pelo fato de que o plástico reforçado com fibra são filamentos orientados na direção radial.

5. Raio, de acordo com qualquer uma das reivindicações acima, caracterizado pelo fato de que o corpo de junta (130) é compreendido de um elastômero de borracha.

6. Raio, de acordo com qualquer uma das reivindicações acima, caracterizado pelo fato de que o corpo de junta (130) é compreendido de uma membrana reforçada conectando o primeiro e o segundo elementos de raio.

7. Raio, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a membrana reforçada do corpo de junta (130) é compreendida de cordões.

8. Raio, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a membrana reforçada do corpo de junta (130) é compreendida de cordões compreendidos de um material selecionado de um grupo consistindo em poliéster, rayon, aramida, náilon e algodão.

9. Raio, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o segundo e o terceiro corpos de junta (112, 110) são compreendidos de um elastômero de borracha.

10. Raio, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o segundo e o terceiro corpos de junta (112, 110) possuem uma membrana de reforço.

11. Raio, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a membrana de reforço do segundo e do terceiro corpos de junta (112, 110) são compreendidos de cordões.

12. Raio, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a membrana reforçada do segundo e do terceiro corpos de junta (112, 110) é compreendida de cordões compreendidos de um material selecionado de um grupo consistindo em poliéster, rayon, aramida, náilon e algodão.

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