ES2230127T3 - Conjunto de llanta y apoyo de soporte. - Google Patents

Abstract

Conjunto formado por una llanta (10), que comprende un primer asiento (13'') y un segundo asiento (13'''') de llanta, y un apoyo S de sostén de banda de rodadura, deformable elásticamente, inextensible circunferencialmente, aplicable sobre un soporte (11) de llanta y que cuenta con una pared radialmente interior enfrentada a la pared radialmente exterior de dicho soporte (11), y concéntrica con ella, prolongando dicho soporte axialmente hacia el interior, es decir, hacia el segundo asiento (13'''') de llanta, el primer asiento (13'') de llanta, y cuyo diámetro medio DN es, al menos, igual al diámetro de cualquier parte de la llanta (10) entre el extremo de dicho soporte (11) axialmente adyacente al primer asiento (13'') y el extremo de un saliente o realce (15'') de pequeño espesor que prolonga axialmente el primer asiento (13'') de llanta, estando inclinado dicho primer asiento (13'') de llanta hacia el exterior, es decir, un asiento de llanta con una generatriz cuyo extremo axialmente exteriora la llanta se encuentre en un círculo de diámetro D''B inferior al diámetro D''A del círculo en el que se encuentre el extremo axialmente interior, un segundo asiento (13'''') de llanta con, visto en sección meridiana, una generatriz cuyo extremo axialmente interior esté en un círculo de diámetro D''''A, superior al diámetro D''A del círculo en el que se encuentre el extremo axialmente interior del primer asiento (13'') de llanta, estando prolongado axialmente el primer asiento (13'') de llanta, por un lado, por una parte troncocónica (17) definida por el extremo circular, de diámetro D''A, axialmente interior de dicho primer asiento (13'') y, por otro, por el extremo axialmente adyacente del primer asiento (13'') de llanta de diámetro DN del soporte (11) de llanta, siendo superior el diámetro DN al diámetro D''A, teniendo dicha parte troncocónica (17), vista en sección meridiana, una generatriz que forma con el eje de rotación un ángulo á, abierto axialmente hacia el segundo asiento (13'''') de llanta yradialmente hacia el exterior, teniendo el apoyo S de sostén una anchura axial l inferior a la anchura L del soporte de llanta, caracterizado porque una de las paredes enfrentadas está provista de, al menos, una ranura circunferencial (110, 115) en la que esté dispuesta, al menos, una protuberancia (30, 30'', 30'''') de la otra pared enfrentada, de modo que las caras laterales de la protuberancia o las protuberancias (30'', 30'''') estén axialmente en contacto con dos caras laterales de la ranura circunferencial (110, 115), y porque el diámetro DN es superior al diámetro D''A en, al menos, un valor igual a 0, 02 DN, y porque dicho ángulo á es, al menos, igual a 45º.

Description

Conjunto de llanta y apoyo de soporte.

La presente invención se refiere a un conjunto formado por una rueda o una llanta monobloque de montaje de neumático y un anillo de sostén de banda de rodadura, cuyo conjunto se considera particularmente útil en el caso de rodadura de un neumático cuya presión de inflado se reduzca anormalmente en relación con la presión recomendada, pudiendo llegar a ser nula dicha presión de trabajo. Se refiere, también, a la llanta de montaje y al apoyo del sostén de banda de rodadura como tales.

Las principales dificultades encontradas en el caso de rodadura con neumático desinflado o a baja presión están relacionadas con los riesgos de separación de los talones del neumático y, en particular, la separación del talón situado del lado exterior del neumático montado del lado exterior del vehículo. Las técnicas propuestas, y bien conocidas, para evitar tales separaciones y, en particular, la que consiste en disponer axialmente al interior del asiento exterior de llanta un saliente o realce de pequeña altura, no parecen proporcionar completa satisfacción y tienden a aumentar las dificultades de montaje y desmontaje de los neumáticos.

La patente EP 0 673 324 describe, con objeto de poner remedio a las dificultades antedichas, un conjunto rodante compuesto por un neumático y que comprende una llanta monobloque con dos asientos de llanta denominados inclinados hacia el exterior y prolongados axialmente hacia el exterior mediante dos salientes o realces de pequeña altura. El asiento del borde de llanta que estará situado al exterior del vehículo está prolongado axialmente hacia el interior mediante un soporte destinado y adaptado a recibir un apoyo de sostén de banda de rodadura, mientras que el asiento situado del lado interior del vehículo está prolongado axialmente hacia el interior mediante pestañas de llanta, cuyas pestañas están unidas al soporte por medio de una garganta de montaje. La variante preferida de dicha llanta comprende dos asientos inclinados hacia el exterior y con diámetros diferentes, teniendo el asiento situado del lado exterior del vehículo un diámetro inferior al diámetro del asiento situado del lado interior del vehículo. El apoyo de sostén del conjunto es un apoyo de material elastómero deformable elásticamente, susceptible de ovalización, y aplicable en el soporte. El denominado apoyo de sostén de banda de rodadura, como su nombre indica, está destinado a impedir el hundimiento de la banda de rodadura y, de ese modo, permitir rodar al neumático con una flecha aceptable a pesar de la falta o ausencia de gas de inflado, al mismo tiempo que mantiene posicionado firmemente el talón exterior del neumático en su asiento de llanta.

Aunque represente un enorme progreso en relación con los sistemas conocidos para rodaduras que denominamos rodaduras en modo de deterioro, permitiendo excelentes prestaciones en rodadura normal, el conjunto descrito en lo que antecede tiene un inconveniente importante, que es el de ser pesado.

Con vistas a una disminución consecuente de peso, es posible actuar eficazmente sobre los dos elementos del conjunto, a saber, la llanta y el apoyo de sostén. Las demandas europea EP 0 807 539 y francesa FR 98/09387 (FR-A-2 781 184) describen tales llantas aligeradas que comprenden bien un soporte provisto de numerosos vaciados o bien un soporte que se resume en dos zonas de apoyo circunferenciales separadas axialmente por una garganta circunferencial. En lo que se refiere al apoyo, se ha aligerado de manera significativa merced a la sustitución de una gran parte del cuerpo macizo, entre la base y la corona de dicho apoyo, por numerosos vaciados separados por tabiques macizos, de forma y posición apropiadas. Las demandas francesas FR 98/14244 (EP-A-1000774) y FR 99/07469 (FR-A-2794686) describen tales apoyos, utilizados también para bloquear, al menos, el talón de neumático montado en el asiento de llanta situado del lado exterior del vehículo y con menor diámetro. El documento EP-A-0 807 539 muestra un conjunto de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, cuyo ángulo \alpha es de, aproximadamente, 65º.

La patente US 5787950 de la solicitante muestra una llanta cuyos asientos están inclinados hacia el exterior y que comprende un soporte destinado a recibir un apoyo de sostén con la misma anchura. Esta última característica asegura que el talón del neumático destinado a estar colocado en este asiento esté retenido axialmente de modo efectivo por el apoyo de sostén, a fin de impedir cualquier riesgo de separación de dicho talón.

La invención tiene por objeto un conjunto, formado por una llanta y un apoyo de sostén, aligerado adicionalmente en relación con las realizaciones precedentes, pero sin subestimar las cualidades fundamentales de dichos conjuntos conocidos, que consisten en evitar la separación de los talones del neumático, permitiendo al mismo tiempo un fácil montaje de dicho neumático en la llanta, cualquiera que sea el tipo de fabricación de la llanta de montaje, y el mantenimiento de la integridad de dicho neumático aunque se ruede a presión baja o incluso nula.

Este objeto se logra merced a las características definidas en la reivindicación 1.

Se entiende por paredes concéntricas, paredes en forma de superficies de revolución, con el mismo eje de revolución y separadas entre sí por una distancia constante.

Se entiende por diámetro mínimo del soporte de llanta, medido en el plano paralelo al plano ecuatorial que contenga el extremo de dicho soporte más cercano al primer asiento de llanta, la distancia máxima entre dos puntos diametralmente opuestos de dicho extremo circular.

Se entiende por saliente de pequeña altura, habida cuenta de las dimensiones de las llantas afectadas y de las dimensiones de los neumáticos destinados a estar montados en dichas llantas, un saliente cuya altura sea, como máximo, igual al 2,5% del diámetro mínimo del soporte de llanta.

La ranura circunferencial puede ser, relativamente, de grandes dimensiones y, por ejemplo, consistir en la garganta circunferencial que divida el soporte en dos zonas de apoyo circunferenciales y tal como se describe en la solicitud FR 98/09387. En ese caso, una protuberancia del apoyo entra en contacto, axialmente, con una sola de las paredes de la ranura circunferencial, apoyando a tope contra ella.

La ranura circunferencial puede tener, también, dimensiones axial y radial reducidas, estando comprendidas dichas dimensiones entre 0,01 y 0,015 veces el diámetro del soporte de apoyo. Entonces, la protuberancia de dicho apoyo se aloja en dicha ranura, apoyando a tope contra las dos paredes laterales de la ranura.

La invención se comprenderá mejor por medio de los dibujos adjuntos a la descripción, que muestran ejemplos no limitativos de ejecución de un conjunto de una llanta y un apoyo de sostén para el montaje de un neumático, en cuyos dibujos:

\bullet la figura 1 representa, esquemáticamente, visto en sección meridiana, un primer conjunto conforme a la invención,

\bullet la figura 2 representa, de la misma manera, una segunda variante de conjunto conforme a la invención,

\bullet la figura 3 muestra una segunda variante del conjunto de la figura 2, radicando las diferencias en el apoyo,

\bullet la figura 4 muestra una tercera variante del conjunto, comprendiendo el apoyo dos protuberancias.

En la figura 1 se muestra, vista en sección meridiana, una llanta monobloque tal como se describe en la solicitud de patente FR 98/09837, sabiendo que la llanta puede formar, con un disco, una rueda monobloque o que el disco puede fabricarse independientemente de la llanta y unirse con dicha llanta posteriormente. La llanta 10 comprende dos asientos 13' y 13'' de llanta troncocónicos con diámetros diferentes, D'_{A} y D''_{A}, respectivamente. Debe entenderse por diámetro de un asiento troncocónico el diámetro de su mayor extremo circular. Las generatrices de los dos asientos 13' y 13'' están inclinadas hacia el primero y hacia el segundo bordes de la llanta, siendo mayores, respectivamente, los diámetros D'_{A} y D''_{A} de sus extremos axialmente interiores que los diámetros D'_{B} y D''_{B} de sus extremos axialmente exteriores. Dichos dos asientos troncocónicos están prolongados axialmente hacia el exterior por dos salientes o realces 15' y 15'' cuya altura, medida perpendicularmente al eje de rotación, es igual a 4 mm. El primer asiento 13', destinado a estar montado del lado exterior del vehículo que se equipará con tales conjuntos, está prolongado, axialmente al interior, por una parte troncocónica 17 cuya generatriz forma, con una paralela al eje de rotación, un ángulo \alpha, abierto axialmente hacia el interior y radialmente hacia el exterior, de 70º, y cuya altura h_{1}, medida perpendicularmente al eje de rotación, es igual a 4,5 mm. El extremo axialmente interior de dicha generatriz es, también, extremo del soporte 11 de llanta situado axialmente del lado exterior del vehículo. Dicho soporte está constituido por dos zonas 111 y 112 de apoyo separadas por una primera ranura circunferencial 110, y la anchura L del soporte es la distancia axial que separa el extremo axialmente exterior de la zona 111 de apoyo del extremo axialmente exterior de la zona 112 de apoyo. La zona 112 de apoyo más cercana axialmente al segundo asiento 13'' de llanta, destinado a estar montado del lado interior del vehículo, incluye, en su extremo más cercano a dicho asiento 13'', un saliente o tope 16 de posicionamiento destinado a evitar el desplazamiento axial hacia el interior del apoyo S de sostén de banda de rodadura que se dispondrá sobre el soporte 11 de llanta. El segundo asiento 13'' está prolongado, axialmente hacia el interior, por una pestaña 14 de altura h_{2} igual a 4,5 mm, es decir, igual a la altura h_{1} definida anteriormente. Dicha pestaña 14 delimita, con el tope 16 de posicionamiento, una garganta 12 de montaje para el posicionamiento del talón de neumático que se montará en el asiento 13''.

El soporte 11 está provisto, en la cara radialmente superior de la zona 112 de apoyo, de una segunda ranura circunferencial 115 que se presenta, vista en sección meridiana, sensiblemente en forma de semicírculo de pequeño radio, igual a 4,5 mm, que corona un rectángulo de pequeña altura, siendo la altura de la ranura sensiblemente igual a la altura de un saliente 15'(15''). De manera preferida, las intersecciones de la ranura 115 con la cara de la zona 112 de apoyo están achaflanadas mediante ligeros redondeos a fin de dañar lo menos posible a la protuberancia 30 situada en la cara radialmente inferior del apoyo S de sostén de banda de rodadura, de igual forma y dimensión, de modo que pueda alojarse fácilmente en la ranura 115. El apoyo S de material de caucho tiene una anchura axial l claramente muy inferior a la anchura axial L del soporte 11, siendo, en el ejemplo considerado, igual a 0,6 L. Ventajosamente, la anchura l del apoyo S de sostén puede ser, en el caso de que exista la primera ranura circunferencial 110, superior a la anchura l_{1} de dicha ranura. La protuberancia 30 está constituida del mismo material de caucho que el del apoyo y puede estar reforzada o no. En caso de estar reforzada, lo estará, preferiblemente, mediante un hilo elástico continuo circunferencialmente o un cordón continuo de varios hilos, elástico, es decir, que presente un cierto alargamiento bajo carga de elongación y que recupere su forma inicial una vez desaparecida la carga. Podrá estar reforzada mediante secciones de hilo o cordón inextensible, separadas circunferencialmente por el caucho que forme dicha protuberancia. De modo preferido, la protuberancia 30 está situada axialmente entre el extremo de la cara radialmente interior de dicho apoyo S axialmente más cercana al asiento 13' y el centro de dicha cara. La distancia axial V_{x} que separa el eje geométrico de la protuberancia 30, que es también eje geométrico de la ranura 110, del extremo de la zona 112 de apoyo situada del lado exterior del vehículo, está comprendida entre 0,1 y 0,2 veces la anchura axial l del apoyo S, por una parte, para obtener un mejor centrado del apoyo en la zona 112 y, por otra, para minimizar la longitud del desplazamiento de la protuberancia del apoyo bajo esfuerzo de compresión, aunque la elasticidad circunferencial de la protuberancia 30 permita una aplicación fácil del apoyo en el soporte 11.

La llanta 10 mostrada en la figura 2 difiere de la llanta de la figura 1, principalmente, por la ausencia de la garganta 12 de montaje del talón de neumático destinado a ser montado en el segundo asiento 13'' de llanta del lado interior del vehículo. La segunda zona 112 de apoyo del soporte 11 de llanta se extiende, entonces, desde el extremo axialmente interior de la ranura circunferencial 110 al extremo axialmente interior del segundo asiento 13'' de llanta. Lo mismo que en el ejemplo de la figura 1, dicho soporte 11 está provisto de una ranura circunferencial 115 de forma meridiana idéntica a la precedente, en la que se alojará la protuberancia 30 del apoyo S, cuyo apoyo, por una parte, sirve de medio de posicionamiento y, por otra, de tope, al talón de neumático que esté montado en el segundo asiento 13'' de llanta. De ese modo, el apoyo S está provisto en su base 31 de una protuberancia 310 que puede ser continua o discontinua circunferencialmente. Dicho conjunto, al tener la cara radialmente inferior de la llanta 10 menos irregularidades que la llanta precedente, permite evitar las retenciones de agua en la cavidad de la llanta.

En el caso de un conjunto cuya llanta 10 esté desprovista de garganta de montaje de talón, resulta ventajoso que el apoyo S de sostén de banda de rodadura (figura 3) esté aligerado de por sí. Un apoyo S, tal como se describe en la solicitud FR 98/14244, con una base 31 reforzada por elementos de refuerzo circunferenciales, un cuerpo 32 de apoyo que comprende, por un lado, una parte maciza 321 y, por otro, una parte vaciada 322 con tabiques radiales 323, y una corona 33 provista de ranuras circunferenciales 330, permite, cuando la parte vaciada sea la más cercana axialmente al segundo asiento 13'' de llanta, tener una parte de apoyo maciza 321 centrada, por tanto plenamente eficaz, y, al mismo tiempo, bloquear el segundo talón de neumático.

La figura 4 muestra un conjunto conforme a la invención y que difiere del mostrado en la figura 1 por el hecho de que el apoyo S de sostén reposa sobre las dos zonas 111 y 112 de apoyo del soporte 11, y porque la llanta de dicho conjunto no comprende, por una parte, tope 16 de posicionamiento del apoyo S y, por otra, ranura circunferencial 115. En efecto, para llantas obtenidas por embutición de una chapa de acero, es muy difícil, por no decir imposible, prever y realizar tales contornos o formas. El mantenimiento axial del apoyo S sobre la llanta del conjunto se realiza, entonces, por medio de dos protuberancias 30' y 30'' del apoyo S, estando en contacto cada protuberancia con una pared lateral de la primera ranura circunferencial 110 y apoyando a tope en ella, la protuberancia 30' sobre la pared axialmente exterior 110' y la protuberancia 30'' sobre la pared axialmente interior 110'. Las protuberancias 30' y 30'' tienen dimensiones iguales a las dimensiones de la protuberancia 30 mostrada en la figura 1.

Claims (7)

1. Conjunto formado por una llanta (10), que comprende un primer asiento (13') y un segundo asiento (13'') de llanta, y un apoyo S de sostén de banda de rodadura, deformable elásticamente, inextensible circunferencialmente, aplicable sobre un soporte (11) de llanta y que cuenta con una pared radialmente interior enfrentada a la pared radialmente exterior de dicho soporte (11), y concéntrica con ella, prolongando dicho soporte axialmente hacia el interior, es decir, hacia el segundo asiento (13'') de llanta, el primer asiento (13') de llanta, y cuyo diámetro medio D_{N} es, al menos, igual al diámetro de cualquier parte de la llanta (10) entre el extremo de dicho soporte (11) axialmente adyacente al primer asiento (13') y el extremo de un saliente o realce (15') de pequeño espesor que prolonga axialmente el primer asiento (13') de llanta, estando inclinado dicho primer asiento (13') de llanta hacia el exterior, es decir, un asiento de llanta con una generatriz cuyo extremo axialmente exterior a la llanta se encuentre en un círculo de diámetro D'_{B} inferior al diámetro D'_{A} del círculo en el que se encuentre el extremo axialmente interior, un segundo asiento (13'') de llanta con, visto en sección meridiana, una generatriz cuyo extremo axialmente interior esté en un círculo de diámetro D''_{A}, superior al diámetro D'_{A} del círculo en el que se encuentre el extremo axialmente interior del primer asiento (13') de llanta, estando prolongado axialmente el primer asiento (13') de llanta, por un lado, por una parte troncocónica (17) definida por el extremo circular, de diámetro D'_{A}, axialmente interior de dicho primer asiento (13') y, por otro, por el extremo axialmente adyacente del primer asiento (13') de llanta de diámetro D_{N} del soporte (11) de llanta, siendo superior el diámetro D_{N} al diámetro D'_{A}, teniendo dicha parte troncocónica (17), vista en sección meridiana, una generatriz que forma con el eje de rotación un ángulo \alpha, abierto axialmente hacia el segundo asiento (13'') de llanta y radialmente hacia el exterior, teniendo el apoyo S de sostén una anchura axial l inferior a la anchura L del soporte de llanta, caracterizado porque una de las paredes enfrentadas está provista de, al menos, una ranura circunferencial (110, 115) en la que esté dispuesta, al menos, una protuberancia (30, 30', 30'') de la otra pared enfrentada, de modo que las caras laterales de la protuberancia o las protuberancias (30', 30'') estén axialmente en contacto con dos caras laterales de la ranura circunferencial (110, 115), y porque el diámetro D_{N} es superior al diámetro D'_{A} en, al menos, un valor igual a 0,02 D_{N}, y porque dicho ángulo \alpha es, al menos, igual a 45º.

2. Conjunto según la reivindicación 1, caracterizado porque la protuberancia o las protuberancias (30, 30', 30'') se encuentran en la pared interior del apoyo S.

3. Conjunto según la reivindicación 2, caracterizado porque el soporte (11) de llanta está constituido por dos zonas (111, 112) de apoyo separadas por una primera ranura circunferencial (110) de anchura l_{1}, estando provista la zona de apoyo (112) más cercana axialmente al segundo asiento (13'') de llanta de una segunda ranura circunferencial (115) cuyo extremo más próximo axialmente al segundo asiento (13'') está provisto de un saliente o tope (16) de posicionamiento, estando destinados la ranura (115) en la que se aloja la protuberancia (30) del apoyo S y el tope (16) a evitar el desplazamiento axial de dicho apoyo S de sostén de banda de rodadura que se dispondrá en el soporte (11) de llanta.

4. Conjunto según la reivindicación 3, caracterizado porque la llanta (10) comprende una garganta (12) de montaje que prolonga axialmente hacia el interior de la llanta una pestaña (14) que, a su vez, prolonga el segundo asiento (13'') de llanta.

5. Conjunto según la reivindicación 3, caracterizado porque la zona de apoyo axialmente interior (112) se prolonga axialmente hasta el extremo axialmente interior del segundo asiento (13'') de llanta.

6. Conjunto según la reivindicación 3, caracterizado porque la anchura axial l del apoyo S de sostén de banda de rodadura es superior a la anchura axial 11 de la ranura (110).

7. Conjunto según la reivindicación 2, caracterizado porque el soporte (11) de llanta está constituido por dos zonas (111, 112) de apoyo separadas por una primera ranura circunferencial (110) de anchura l_{1}, estando provisto el apoyo S de sostén de banda de rodadura de dos protuberancias (30', 30'') en contacto, respectivamente, con las dos paredes laterales (110, 110'') de la primera ranura circunferencial (110) y que apoyan a tope en ellas.