BRPI0804238A2 - pneumático - Google Patents

Abstract

PNEUMáTICO. Pneumático radial, o pneumático compreendendo ao menos uma lona de reforço de carcaça e um par de porções opostas de talão. Cada porção de talão tem um núcleo de talão e um ápice de talão, e a ao menos uma lona de reforço de carcaça tem uma porção baixada localizada axialmente no sentido para dentro do talão e uma extremidade de redobra localizada axialmente no sentido para fora do núcleo de talão. A extremidade de redobra da lona é aproximadamente paralela à porção baixada.

Description

"PNEUMÁTICO"

Esse pedido reivindica o benefício do, e incorpora mediante referência o PedidoProvisório dos Estados Unidos 60/977.382 depositado em 4 de outubro de 2007.

Campo da Invenção

A presente invenção se refere a um pneumático. Mais especificamente, a presenteinvenção se refere a um pneumático radial em que a porção de talão do pneu é projetadapara durabilidade aperfeiçoada devido à configuração da porção de redobra da lona de re-forço da carcaça.

Antecedentes da Invenção

A durabilidade da área de talão é um dos principais interesses da indústria depneus, mais tipicamente quando o pneu é sobrecarregado ou as temperaturas e outras con-dições tal como a velocidade são extremas. Uma porção de talão de pneu convencional 100é ilustrada na Figura 6. O que é convencionalmente considerado como a porção principal104 de uma lona de reforço da carcaça se estende radialmente no sentido para dentro emdireção ao aro do pneu e é virada em torno de um núcleo de talão inextensível 106 paraformar uma redobra de lona de carcaça 108. A redobra de lona de carcaça 108 se estendeem um único ângulo \i em relação a uma linha radial tangente ao ponto axialmente maisexterno do núcleo de talão 106 e paralelo ao plano equatorial do pneu.

Devido à configuração e natureza da carcaça radial, quando um pneu é expandido,a porção principal da carcaça é colocada sob tensão, puxando a porção principal da carcaça104 radialmente para cima e a redobra de carcaça 108 radialmente no sentido para dentro.

Após enchimento e durante operação do pneu, quando o pneu está sob deflexão, a lona decarcaça é submetida às forças de flexão e a porção principal da carcaça 104 se deslocaradialmente no sentido para dentro enquanto que a redobra de carcaça 108 se desloca radi-almente e axialmente no sentido para fora. Durante ambas, tensão e deflexão, a borrachaadjacente à porção principal de carcaça 104 e a redobra de carcaça 108, devido à relaçãode adesão entre a borracha e os cordões de reforço da lona, também são forçadas a se des-locar e a borracha é submetida à tensão. O movimento da lona de carcaça e da borrachaadjacente pode resultar em rachadura da borracha na porção de talão do pneu, diminuindo adurabilidade do pneu.

Sumário da Invenção

A invenção prove em um primeiro aspecto um pneumático radial, o pneumáticocompreendendo ao menos uma lona de reforço de carcaça e um par de porções de talão,opostas, cada porção de talão tem um núcleo de talão e um ápice de talão, a pelo menosuma lona de reforço de carcaça tem uma porção baixada localizada axialmente no sentidopara dentro do talão e uma extremidade de redobra localizada axialmente no sentido parafora do núcleo de talão, em que a extremidade de redobra da lona é aproximadamente para-leia à porção baixada.

A invenção prove em um segundo aspecto um pneumático radial, o pneumáticocompreendendo ao menos uma lona de reforço de carcaça e um par de porções opostas detalão, cada porção de talão tem um núcleo de talão e um ápice de talão, a pelo menos umalona de reforço de carcaça tem uma porção baixada localizada axialmente no sentido paradentro do talão e uma extremidade de redobra localizada axialmente no sentido para fora donúcleo de talão, em que a extremidade de redobra da lona não é paralela à porção baixada,e em que as linhas da extremidade de redobra e da porção baixada são divergentes comrelação uma à outra.

Descrição Discutida dos Desenhos

A invenção será descrita por intermédio de exemplo com referência aos desenhosanexos nos quais:

A Figura 1 é uma vista em seção transversal de metade de um pneumático;

A Figura 2 é uma vista de perto da porção de talão que representa a configuraçãode referência ou controle;

As Figuras 3-4 são construções alternativas da porção de talão da invenção;

A Figura 5 é uma vista em seção transversal de uma configuração de banda de ro-dagem opcional; e

A Figura 6 é uma configuração de talão da técnica anterior.

Definições

"Relação de Aspectos" significa a relação da altura de seção de um pneu para asua largura de seção.

"Axial" e "axialmente" significa as linhas ou direções que são paralelas ao eixo derotação do pneu.

"Talão" ou "Núcleo de Talão" significa geralmente aquela parte do pneu compreen-dendo um elemento de tensão anular, os talões radialmente internos são associados à fixa-ção do pneu no aro, sendo envoltos pelos cordões de lona e moldados com ou sem outroselementos de reforço tais como cobre-latão, reforços de arame, ápices ou tiras de enchi-mento, protetores de reentrâncias e elementos antifricção.

"Estrutura de Cinta" ou "Cintas de Reforço" significam ao menos duas camadas a-nulares ou lonas de cordões paralelos, tecidos ou não-tecidos, subjacentes à banda de ro-dagem, não fixados ao talão, e tendo ambos, ângulos de corda esquerdo e direito na faixade 17° a 27° com relação ao plano equatorial do pneu.

"Pneu de Lona Oblíqua" significa que os cordões de reforço na lona de carcaça seestendem diagonalmente através do pneu de talão a talão em um ângulo de aproximada-mente 25-65° com relação ao plano equatorial do pneu, os cordões de lona se estendendoem ângulos opostos em camadas alternadas."Elemento de Bloco" significa um elemento de banda de rodagem definido por umombro ou ranhura circunferencial e um par de ranhuras lateralmente estendidas.

"Amortecedores" ou "Amortecedores de Pneu" significam o mesmo que cinta ou es-trutura de cinta ou cintas de reforço.

"Carcaça" significa um laminado de material de lona de pneu e outros componentesde pneu cortados no tamanho certo adequado para emenda, ou já emendados, em um for-mato cilíndrico ou toroidal. Componentes adicionais podem ser adicionados à carcaça antesdela ser vulcanizada para criar o pneu moldado.

"Circunferencial" significa linhas ou direções se estendendo ao longo do perímetroda superfície da banda de rodagem anular perpendicular à direção axial; também se refere àdireção dos conjuntos de curvas circulares adjacentes cujos raios definem a curvatura axialda banda de rodagem conforme visto em seção transversal.

"Cordão" significa um dos filamentos de reforço, incluindo fibras, que são usadaspara reforçar as lonas.

"Forro Interno" significa a camada, ou camadas, de elastômero ou de outro materialque formam a superfície interna de um pneu sem câmara de ar e que contém o fluido deenchimento dentro do pneu.

"Insertos" significa o reforço tipicamente usado para reforçar os costados dos pneusdo tipo que roda vazio; também se refere ao inserto elastomerico que está subjacente àbanda de rodagem.

"Lona" significa uma camada de cordões revestidos com elastômero, radialmentedesdobrados ou de outro modo paralelos.

"Radial" e "radialmente" significa direções radialmente no sentido de ou no sentidocontrário ao eixo de rotação do pneu.

"Estrutura de Lona Radial" significa a uma ou mais lonas de carcaça ou cuja aomenos uma lona tem cordões de reforço orientados em um ângulo entre 65° e 90° com rela-ção ao plano equatorial do pneu.

"Raia" significa uma tira circunferencialmente estendida de borracha da banda derodagem que é definida por ao menos uma ranhura circunferencial e ou uma segunda ra-nhura circunferencial ou uma borda lateral, e que a tira não é dividida por ranhuras de pro-fundidade plena.

"Pneu de Lona Radial" significa um pneumático circunferencialmente limitado oucom cintas no qual os cordões de lona que se estendem a partir de talão a talão são assen-tados em ângulos de corda entre 65° e 90° com relação ao plano equatorial do pneu.

"Costado" significa uma porção de um pneu entre a banda de rodagem e o talão.

"Estrutura laminada" significa uma estrutura não-vulcanizada feita de uma ou maiscamadas de pneu ou componentes elastoméricos tal como um forro interno, costados, ecamada de lona opcional.

Descrição Detalhada da Invenção

A linguagem a seguir é do melhor modo ou modos atualmente considerados de rea-lizar a invenção. Essa descrição é feita com o propósito de ilustrar os princípios gerais dainvenção e não deve ser considerada em um sentido limitador. O escopo da invenção émais bem determinado mediante referência às reivindicações anexas. Os numerais de refe-rência conforme ilustrados nos desenhos são idênticos àqueles referidos nos relatórios des-critivos. Com o propósito desse pedido, as várias modalidades ilustradas nas figuras utilizamindividualmente o mesmo numerai de referência para componentes similares. As estruturasempregam basicamente os mesmos componentes com variações em posição ou quantidadedesse modo originando as construções alternativas nas quais o conceito inventivo pode serpraticado.

Uma primeira modalidade de um pneumático é mostrada na Figura 1, a qual temuma carcaça 7, uma estrutura de cinta 8 radialmente no sentido para fora da carcaça, e umabanda de rodagem 10 radialmente no sentido para fora da estrutura de cinta 8. A estruturade cinta 8 pode ser do tipo convencionalmente usado para um pneumático, e geralmenteincluirá ao menos duas lonas de reforço de cordões inclinados, angulares, e pode incluiruma lona de cordões de 0o. A estrutura de cinta efetiva do pneu será determinada pelo usofinal pretendido para o pneu. Similarmente, a configuração de banda de rodagem exata serádeterminada pelo uso final pretendido para o pneu.

A carcaça pode ter apenas uma lona de reforço de carcaça 12, ou uma ou mais lo-nas de reforço de carcaça 12, um par de porções de talão opostas 14 e um par de costadosopostos 16. A lona 12 tem uma porção principal 18 se estendendo através dos costadosopostos 16 e uma redobra de carcaça 20 iniciando nas porções de talão 14. A redobra decarcaça 20 da lona de reforço de carcaça 12 se estende a partir da porção principal 18 dalona de reforço de carcaça 12, e é envolta em torno de um núcleo de talão 22 e um ápice detalão 24 na porção de talão 14. A redobra de carcaça 20 termina a uma distância HT a partirda linha base de talão BL. A linha base BL de talão de pneu é uma linha imaginária, perpen-dicular ao plano equatorial EP do pneu, a partir da interseção do lado externo radialmenteestendido da porção de talão e da base de talão do pneu.

No sentido para fora da lona de carcaça 12 na porção de talão 14 está uma lona re-forçada de cordão, referida como reforço de arame 26. O reforço de arame 26 se estende apartir de axialmente no sentido para dentro do núcleo de talão 22 até axialmente no sentidopara fora do núcleo de talão 22, sendo enrolado em torno do núcleo de talão 22 similar àlona de carcaça 12. A extremidade axialmente externa 26b do reforço de arame preferivel-mente termina radialmente no sentido para dentro da extremidade de lona de carcaça 20. Oreforço de arame 26 é opcional e pode ser omitido na construção do pneu de modo que aúnica lona de cordão de reforço que se enrola em torno do núcleo de talão 22 é a lona decarcaça 12.

A Figura 2 ilustra uma configuração de referência ou controle de uma configuraçãode talão. A Figura 3 representa uma primeira modalidade da invenção. A Figura 3 ilustrauma configuração de talão robusta. Em primeiro lugar, a dimensão G do ápice 24 foi aumen-tada em relação ao controle para diminuir os ciclos de esforço de cisalhamento e temperatu-ra, preferivelmente na faixa de 1-5 mm, mais preferivelmente de aproximadamente 2-4 mm.Em segundo lugar, é preferido que um único ápice macio seja utilizado para aumentar a du-rabilidade. Opcionalmente, o volume do ápice também pode ser diminuído na faixa de apro-ximadamente 5-15% para durabilidade aperfeiçoada. Preferivelmente, a extremidade deredobra de lona 20 e a extremidade de reforço de arame 26b foram giradas no sentido con-trário ao ápice na faixa de aproximadamente 5 a 15 graus, preferivelmente 5-10 graus. Maispreferivelmente, a extremidade de redobra de lona 20 e a extremidade de reforço de arame26b são orientadas aproximadamente paralelas à lona baixada 18b. A curvatura da extremi-dade de reforço de arame/redobra de lona pode ser curvada de uma maneira paralela à lonabaixada conforme mostrado na Figura 4, ou pode ser linear conforme mostrado na Figura 3.Contudo, a redobra de lona e o reforço de arame não precisam estar exatamente paralelos,e a redobra de lona e reforço de arame podem ser girados em aproximadamente 5 grausaxialmente no sentido para fora a partir da configuração paralela.

Opcionalmente, a extremidade interna de reforço de arame 26a foi deslocada radi-almente no sentido para dentro na faixa de aproximadamente 5 a 15 mm em relação aopneu de controle, de modo que a extremidade interna de reforço de arame 26a está radial-mente no sentido para dentro da extremidade externa de reforço de arame 26b. Opcional-mente a extremidade interna de reforço de arame 26a pode ter aproximadamente a mesmadistância radial a partir do talão como a extremidade externa do reforço de arama 26b, ouligeiramente radialmente no sentido para dentro da extremidade 26b, conforme mostrado naFigura 4. A Figura 4 também ilustra um ápice de composto dual que pode ser utilizado.

Para melhorar ainda mais a durabilidade do pneu, a banda de rodagem 10 pode serconfigurada conforme mostrado na Figura 5. A Figura 5 ilustra uma banda de rodagem divi-dida em uma zona central 30 e zonas externas de ombro 40. A zona central pode ser forma-da de um composto que tem uma temperatura inferior de trabalho sob carga, enquanto queas zonas externas de ombro 40 podem ser selecionadas para elevada durabilidade.

O pneu da presente invenção tem uma vida útil aperfeiçoada e durabilidade de ta-lão aperfeiçoada. Os presentes ensinamentos são aplicáveis a uma ampla faixa de pneus epodem ser úteis em linhas de pneu tal como, mas não limitada a, pneu de passageiros,pneus radiais de caminhões médios, pneus de aeronaves, e pneus fora de estrada. Os ensi-namentos também podem ser úteis no aperfeiçoamento da durabilidade de talão para pneusque podem rodar vazios de qualquer tipo.

Claims (7)

1. Pneumático radial, o pneumático CARACTERIZADO por ao menos uma lona dereforço de carcaça e um par de porções opostas de talão, cada porção de talão tem um nú-cleo de talão e um ápice de talão, a pelo menos uma lona de reforço de carcaça tem umaporção baixada localizada axialmente no sentido para dentro do talão e uma extremidade deredobra localizada axialmente no sentido para fora do núcleo de talão, em que a extremida-de de redobra da lona é aproximadamente paralela à porção baixada.

2. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO adicionalmen-te pelo fato de que um reforço de arame tendo uma extremidade axialmente interna e umaextremidade axialmente externa, em que a extremidade axialmente interna está localizadaradialmente no sentido para dentro da extremidade de redobra de lona.

3. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO adicionalmen-te pelo fato de que um reforço de arame tem uma extremidade axialmente interna e umaextremidade axialmente externa, em que a extremidade axialmente interna está localizadaradialmente no sentido para dentro da extremidade axialmente externa.

4. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato deque a extremidade de redobra de lona tem a mesma curvatura que a lona baixada.

5. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato deque o ápice é formado de um composto.

6. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato deque o ápice tem uma dimensão na faixa de aproximadamente 2 mm a aproximadamente 5mm.

7. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato deque uma banda de rodagem tem uma zona interna formada de um primeiro composto e zo-nas externas de ombro formadas de um segundo composto.