BRPI0903293A2

BRPI0903293A2 - pneumático

Info

Publication number: BRPI0903293A2
Application number: BRPI0903293-2A
Authority: BR
Inventors: Anne France Gabriele Jeanne-Marie Cambron; Michel Jean Yves Windeshausen; Jean Luc Dheur; Gia Van Nguyen; Alain Emile Francois Roesgen; Jean-Marc Lacaze; Peter Phelps Roch; Andrew Frederick Weimer; Ghislain Adolphe Leon Thise
Original assignee: Goodyear Tire & Rubber
Priority date: 2008-09-11
Filing date: 2009-09-09
Publication date: 2010-05-25
Also published as: EP2163403A2; BRPI0903293B1; JP5564224B2; EP2163403B1; ZA200906301B; JP2010064738A; EP2163403A3; US20100059156A1; RU2412065C1; CN101934685A; CN101934685B

Abstract

PNEUMáTICO. Um pneumático tendo uma banda de rodagem do pneu, a banda de rodagem compreendendo sulcos, os sulcos formando elementos de banda de rodagem, a banda de rodagem tendo uma superfície radialmente externa e uma profundidade de banda de rodagem antiderrapante quando medida da superfície radialmente externa da banda de rodagem, e uma superfície radialmente mais interna dos sulcos, e um ou mais sulcos afundados localizados radialmente para dentro e abaixo da superfície da banda de rodagem não desgastada, a banda de rodagem compreendida de um composto de banda de rodagem de base, um composto radialmente externo, e um composto radialmente interno, em que a interseção do composto radialmente externo e do composto radialmente interno é ondulada.

Description

"PNEUMATICO"

Este pedido de patente reivindica o benefício e incorpora por referência o PedidoProvisório US 61/096.303 depositado em 11 de setembro de 2008.

Campo da Invenção

A presente invenção é direcionada a um pneumático. Mais particularmente, a in-venção é direcionada a um padrão de banda de rodagem expansível que se altera à medidaque o pneu se desgasta para manter o desempenho.Antecedentes da Invenção

À medida que um pneu se desgasta, o volume da banda de rodagem diminui devidoao contato friccional com a superfície da estrada. Conforme o pneu se desgasta, o volumedos sulcos diminui, à medida que o espaço poroso aumenta. Eventualmente o pneu reque-rerá substituição.

Quando o volume do sulco diminui, reduz a habilidade do pneu para canalizar a á-gua para fora da região de contato pneu-solo, reduzindo o desempenho do pneu em estradamolhada. Para algumas configurações da banda de rodagem, até mesmo se a banda derodagem do pneu não se desgastar até a profundidade antiderrapante mínima legal, o de-sempenho do pneu em estrada molhada pode ser severamente limitado.

À medida que o pneu se desgasta, o desempenho de frenagem a seco em geralmelhora enquanto o desempenho de frenagem a úmido pode piorar.

É desse modo desejado fornecer um pneu tendo excelentes características de ma-nuseio e desempenho quando novo, e manter um desempenho de pneu aceitável durantesua vida.

Sumário da Invenção

Revelada aqui é uma banda de rodagem do pneu projetada para ter um padrão debanda de rodagem variável. O padrão da banda de rodagem altera-se com o desgaste paraalcançar desempenho de banda de rodagem similar para o pneu tanto quando novo comousado. O padrão variável otimiza o desempenho do pneu gasto em uma tentativa para man-ter as características de desempenho a úmido do pneu.

Definições

"Lâmina" significa uma protrusão em um molde de cura de pneu que forma parte doprojeto da banda de rodagem. A protrusão forma uma depressão correspondente na bandade rodagem do pneu acabado.

"Sulco" significa uma área de vão alongado em uma banda de rodagem que podese estender circunferencial ou lateralmente em volta da banda de rodagem de uma maneirareta, curvada, ou em ziguezague. Sulcos se estendendo circunferencial e lateralmente àsvezes têm porções comuns e podem ser subclassificados como "largos" ou "estreitos". Um"sulco estreito" tem uma largura maior que um friso, mas menor ou igual a cerca de 4,0 mme um sulco "largo" tem uma largura maior que cerca de 4,0 mm. A largura do sulco é igual àárea de superfície da banda de rodagem ocupada por um sulco ou porção do sulco, a largu-ra desta é em questão, dividida pelo comprimento de tal sulco ou porção do sulco; dessemodo, a largura do sulco é sua largura média em seu comprimento.

"Radial" e "radialmente" é usado para significar direções radialmente em direção ouafastadas do eixo geométrico de rotação do pneu.

"Raia" significa uma tira de borracha que se estende circunferencialmente da bandade rodagem que é definida por pelo menos um sulco circunferencial e ou um segundo sulcocircunferencial ou uma borda lateral, em que a tira não é dividida por sulcos de profundidadetotal.

"Frisos" referem-se aos sulcos de largura muito estreita moldados em elementos dabanda de rodagem de um pneu que subdivide os elementos da banda de rodagem. Frisostêm uma largura na faixa de cerca de 0,3 mm a cerca de 1,0 mm. A largura de um friso é demodo que o friso tende a fechar-se completamente em uma região de contato pneu-solo.

Breve Descrição dos Desenhos

A invenção será descrita por via de exemplo e com referência aos desenhos emanexo, em que:

FIG. 1 é uma vista de perspectiva de uma primeira modalidade de um pneu da pre-sente invenção;

FIG. 2 é uma vista frontal do pneu da FIG. 1;

FIG. 3 é uma vista frontal de perto da banda de rodagem do pneu da FIG. 2; e

FIG. 4 é uma vista de corte transversal parcial de uma seção da banda de rodagemdo pneu;

FIGS. 5A-5C ilustram vistas de corte transversal parciais adicionais das modalida-des adicionais de uma seção de banda de rodagem do pneu;

FIG. 6 é uma vista de perspectiva de uma lâmina de friso em forma de buraco defechadura;

FIG. 7 é uma vista de perspectiva de uma lâmina para formar um sulco afundado;

FIGS. 8-11 ilustram uma banda de rodagem do pneu mostrando graus variados dedesgaste;

FIG. 12 ilustra o pneu mostrado na Fig. 1 com 50% de desgaste da banda de roda-gem; e

FIG. 13 ilustra uma região de contato pneu-solo com 50% ou mais de desgaste dabanda de rodagem, ilustrando as vias de evacuação de água.

Descrição Detalhada da Invenção

Figuras 1-4 ilustram uma primeira modalidade de um pneumático, adequado para ouso como um pneu para passageiros ou de caminhão, e particularmente para o uso emcondições molhadas. O pneu 10 tem uma banda de rodagem 12 com uma profundidadeantiderrapante D. A banda de rodagem 12 é projetada para se expandir conforme o pneu sedesgasta para revelar sulcos escondidos ou afundados de forma que o desempenho de der-rapagem a úmido e o desempenho de aquaplanagem não diminuem para níveis inaceitáveis.

O pneu 10 compreende uma carcaça 14 que inclui duas paredes laterais 16 que seestendem radialmente descendente da banda de rodagem 12. A carcaça de pneu 14 tam-bém inclui uma ou mais lonas radiais (não mostradas) se estendendo e preferivelmente en-roladas ao redor ou do contrário prendidas a dois talões anulares (não mostrados). O pneupode também opcionalmente incluir um enchimento (não mostrado). A virada da lona naárea do talão pode ser opcionalmente reforçada com um reforço de arame na área do talão23 enrolado ao redor da lona de talão. O pneu 10 pode também incluir um forro como tam-bém cobretalões, reforços de arame na área do talão, enchimentos (não mostrados) e ou-tros componentes de pneu conhecidos àqueles versados na técnica.

Composto Dual da Banda de Rodagem do Pneu

Uma vista de corte transversal do leiaute da banda de rodagem verde é mostradana Figura 4a e Figuras 5a-5c. Figura 4b ilustra uma banda de rodagem curada. A banda derodagem 12 é compreendida de camada de borracha de capa da banda de rodagem emcamadas duais compreendida de uma combinação de uma camada de capa da banda derodagem radialmente externa 13 (ou Capa 1) e uma camada de capa da banda de rodagemradialmente interna 15 (ou capa 2) junto com uma camada de borracha de base da bandade rodagem subjacente 17 que fica por baixo da camada de capa da banda de rodagem deduas lonas. Como mostrado nas figuras, a interseção 19 da camada de capa 1 e da camadade capa 2 tem bordas serrilhadas pontudas na banda de rodagem verde como mostrado naFigura 4a. Após a cura, as bordas serrilhadas pontudas tornam-se bordas serrilhadas arre-dondadas à medida que a borracha flui no molde como mostrado na Fig. 4b. Prefere-se quehaja pelo menos um pico localizado em cada bloco da banda de rodagem ou raia na bandade rodagem não-curada ou curada. Preferivelmente há dois ou mais picos na banda de ro-dagem não-curada ou curada. Mais preferivelmente, há pelo menos três picos na banda derodagem não-curada ou curada entre os sulcos circunferenciais. O perfil ondulado na bandade rodagem curada assegura que conforme a banda de rodagem se desgasta, a camada 15de capa interna 2 fica gradualmente exposta de forma que não há nenhuma grande altera-ção de etapa nas propriedades dos compostos. Preferivelmente, a camada 15 de capa 2 seestende radialmente para fora dos fundos dos sulcos circunferenciais da banda de rodagem,de forma que a camada de capa 2 se estende para o bloco da banda de rodagem ou para araia.

Alternativamente, a camada de capa 1 e de capa 2 pode ser moldada em etapa nabanda de rodagem não-curada ou curada, tendo uma parte de cima plana.

A camada de borracha de capa externa da banda de rodagem 13 pode ser de qual-quer composto de banda de rodagem desejado, selecionado para, por exemplo, promoverbaixa resistência de movimento e boa tração a seco. A camada de capa interna da banda derodagem 15 é compreendida de uma composição de borracha rica em sílica mais maciapara promover tração a úmido para a superfície de movimento da banda de rodagem à me-dida que a camada de capa externa da banda de rodagem se desgasta para expor a cama-da de capa interna da banda de rodagem mais macia. Em um exemplo para um pneu deverão, as capas da banda de rodagem podem ter as propriedades como descritas na Tabelaabaixo. As capas da banda de rodagem podem ser coextrusadas.

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Raia da Banda de Rodaqem do Pneu e Leiaute do Friso

A banda de rodagem do pneu 12, como mostrada na Figura 3, é simétrica em voltade um plano circunferencial ou eixo geométrico longitudinal. A banda de rodagem do pneu12 tem pelo menos uma fileira circunferencialmente alinhada de raias 20, preferivelmenteduas fileiras circunferencialmente alinhadas de raias 20 e 22. As raias 20, 22 são de prefe-rência circunferencialmente contínuas e posicionadas adjacentes ao eixo geométrico longi-tudinal. A banda de rodagem 12 também compreende duas fileiras circunferencialmentealinhadas de blocos de ombro 24 e 26. A largura dos blocos de ombro é preferivelmentemaior que as raias internas 20, 22, e varia de 1,5 a 3,5 vezes a largura da raia interna. Osblocos de ombro são separados por sulcos laterais.

Posicionado entre as raias 20, 22 está um sulco circunferencial central 27, preferi-velmente contínuo. O sulco circunferencial 27 é largo e posicionado no plano central dopneu. Um segundo sulco circunferencial 28 é posicionado entre bloco de ombro 24 e a raia20. Um terceiro sulco circunferencial 31 é posicionado entre a raia 22 e bloco de ombro 26.

Desse modo, nesta modalidade particular, há três sulcos circunferenciais 27, 28, 31. Os sul-cos mais externos 28, 31 são de preferência ligeiramente mais largos que o sulco central 27.As duas raias centrais 20, 22 têm frisos 30, 32 angulados com respeito à direção axial. Osângulos variam de cerca de 30 a cerca de 50 graus quando medidos da direção axial dopneu. Mais preferivelmente, o ângulo dos frisos varia de cerca de 40 a cerca de 50 graus.Mais preferivelmente, os frisos têm uma forma ondulada.

Preferivelmente, os frisos 30, 32 são formados pela lâmina 40 mostrada na Figura7. Os frisos 30, 32 têm um sulco afundado 30', 32' disposto em baixo do friso e que fica ex-posto à superfície da banda de rodagem do pneu conforme a banda de rodagem do pneudesgasta-se durante o uso. O sulco afundado 30', 32' pode ser reto enquanto a porção su-perior da lâmina que forma o friso é reta ou ondulada. Alternativamente, os frisos 30, 32 po-dem ser substituídos com um sulco afundado. Os frisos e/ou sulco afundado são posiciona-dos tal como a banda de rodagem se desgasta, os sulcos afundados 30', 32 são gradual-mente expostos. Quando expostos à superfície da banda de rodagem, os sulcos afundados30', 32' ajudam a canalizar a água para os sulcos circunferenciais como mostrado na Figura13. Quando os sulcos afundados ficam expostos à superfície da banda de rodagem, as raias20, 22 expandem-se para uma fileira circunferencial dos blocos de banda de rodagem 20',22'. Figuras 9-11 ilustram a banda de rodagem com níveis diferentes de desgaste. As figu-ras ilustram o sulco afundado 30, 32 alargando-se durante o desgaste, e sendo substituídoeventualmente por um sulco que conecta os sulcos circunferenciais 28, 27. Figura 12 ilustraa banda de rodagem em nível de desgaste de 50%.

Os sulcos afundados podem estar em profundidades variadas, e podem se esten-der em uma maior profundidade que os sulcos entre os blocos da banda de rodagem ouraias. Os sulcos podem ser afundados abaixo da superfície da banda de rodagem a umaprofundidade na faixa de 30-110% da profundidade antiderrapante. Preferivelmente os sul-cos afundados se estendem para a camada de capa 2.

Os blocos de ombro da banda de rodagem 24, 26 podem adicionalmente compre-ender sulcos afundados 40, ou friso com um sulco afundado em baixo do mesmo. Os sulcosafundados quando abertos à superfície de banda de rodagem são posicionados para comu-nicação com sulcos circunferenciais 28, 30 para facilitar a canalização da água para resis-tência à hidroplanagem. A combinação de friso/sulco afundado pode ser formada por umalâmina de friso em forma de buraco de fechadura como mostrado na figura 6.

Figuras 8-12 ilustram graus variados de desgaste da banda de rodagem. Figura 8mostra a superfície da banda de rodagem em uma condição nova ou não desgastada. Figu-ra 9 mostra a superfície da banda de rodagem em uma condição ligeiramente desgastadacom frisos 30, 32, 33 ainda intactos. Uma porção pequena da camada de capa 2 foi exposta.

Figura 10 ilustra outro desgaste da banda de rodagem do pneu. Sulcos afundados 30', 32'foram expostos à superfície da banda de rodagem de forma que as raias 20, 22 expandiramem fileiras circunferencialmente alinhadas de blocos separados por sulcos 30', 32'. Os sul-cos afundados expostos 30', 32' cooperam com os sulcos circunferencialmente alinhados27, 28, 31 para canalizar a água para tração a úmido melhorada. Figura 10 também ilustra aárea aumentada da camada de capa 2 tendo um composto de banda de rodagem selecio-nado para propriedades de tração a úmido. Figuras 11 e 12 ainda ilustram outro desgaste dabanda de rodagem em que os sulcos laterais no ombro ficam completamente expostos.Figura 13 ilustra sulcos circunferenciais 60, 62 nos blocos de ombro 24, 26 que fi-cam expostos sob desgaste.

Os sulcos afundados 30', 32', 33' podem ser afundados abaixo da superfície dabanda de rodagem em uma profundidade na faixa de 30-110% da profundidade antiderra-pante.

Variações na presente invenção são possíveis levando em conta a descrição destafornecida aqui. Embora certas modalidades representativas e detalhes tenham sido mostra-dos para o propósito de ilustrar a invenção em questão, será evidente àqueles versadosnesta técnica que várias alterações e modificações podem ser feitas na mesma sem aban-dono do escopo da invenção em questão. Portanto, é para ser entendido que alteraçõespodem ser feitas nas modalidades particulares descritas que estarão dentro do escopo in-tencionado total da invenção definido pelas reivindicações em anexo a seguir.

Claims

1. Pneumático tendo uma banda de rodagem do pneu, CARACTERIZADA pelo fatode que possui um ou mais sulcos circunferenciais e um ou mais elementos da banda de ro-dagem de contato com o solo, a banda de rodagem tendo uma superfície radialmente exter-na e uma profundidade da banda de rodagem antiderrapante quando medida da superfícieradialmente externa da banda de rodagem e uma superfície radialmente mais interna dossulcos, e um ou mais sulcos afundados localizados radialmente para dentro e abaixo da su-perfície da banda de rodagem não desgastada, a banda de rodagem compreendida de umcomposto de banda de rodagem de base, um composto radialmente externo, e um compos-to radialmente interno em que o composto radialmente interno fica abaixo da superfície dabanda de rodagem, em que a interseção do composto radialmente externo e do compostoradialmente interno é ondulada.

2. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que oum ou mais sulcos afundados estão em comunicação fluida com o um ou mais sulcos cir-cunferenciais quando a banda de rodagem estiver em uma condição desgastada.

3. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que ocomposto radialmente interno se estende radialmente ascendente nos elementos da bandade rodagem.

4. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que ocomposto radialmente interno tem uma plasticidade Mooney de cerca de 58.

5. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que ocomposto radialmente interno tem uma recuperação a frio de cerca de 17.

6. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que ocomposto radialmente interno tem RPA G' 1% de cerca de 5,8.

7. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que ocomposto radialmente externo é selecionado para desgaste da banda de rodagem, e ocomposto radialmente interno é selecionado para tração a úmido.

8. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a in-terface entre os compostos externo e interno forma pelo menos um pico localizado em umelemento da banda de rodagem.

9. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que asuperfície da banda de rodagem compreende três sulcos circunferencialmente contínuos,em que um dos sulcos fica localizado no plano central do pneu.

10. Pneu, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que asuperfície da banda de rodagem compreende pelo menos duas raias circunferencialmentecontínuas, em que as raias ficam localizadas adjacentes a um sulco circunferencialmentecontínuo.

11. Pneumático tendo uma banda de rodagem do pneu, CARACTERIZADA pelo fa-to de que possui um ou mais sulcos circunferenciais e um ou mais elementos da banda derodagem de contato com o solo, a banda de rodagem tendo uma superfície radialmente ex-terna e uma profundidade da banda de rodagem antiderrapante quando medida da superfí-cie radialmente externa da banda de rodagem e uma superfície radialmente mais internados sulcos, e um friso posicionado na superfície da banda de rodagem e uns sulcos afunda-dos localizados radialmente para dentro do friso e abaixo da superfície da banda de roda-gem não desgastada, a banda de rodagem compreendida de um composto de banda derodagem de base, um composto radialmente externo, e um composto radialmente internoem que o composto radialmente interno fica abaixo da superfície da banda de rodagem, emque a interseção do composto radialmente externo e do composto radialmente interno é on-dulada.