ES2240011T3 - Neumatico. - Google Patents

Abstract

Neumático (10) que comprende una superficie de banda de rodadura que presenta una pluralidad de ranuras (18) que se extienden a lo largo de una dirección circunferencial del neumático, en el que las ranuras definen una pluralidad de partes de apoyo, partes de apoyo que incluyen: una primera parte de apoyo (24) que, entre la pluralidad de partes de apoyo, se forma lo más alejada al lado exterior en dirección transversal del neumático; y una segunda parte de apoyo (22) formada adyacente a dicha primera parte de apoyo en dirección transversal del neumático, caracterizado porque si una distancia, a lo largo de la dirección radial del neumático, desde una línea imaginaria de prolongación de una línea del contorno exterior en dirección transversal del neumático a lo largo de la superficie de contacto con el suelo en dicha segunda parte de apoyo (22) hasta la parte extrema del lado interior en dirección transversal del neumático de dicha primera parte de apoyo (24) es H1, una distancia, a lo largode la dirección radial del neumático, desde una línea imaginaria de prolongación de la línea del contorno exterior en dirección transversal del neumático a lo largo de la superficie de contacto con el suelo en dicha segunda parte de apoyo (22) hasta la parte extrema del lado exterior en dirección transversal del neumático de dicha primera parte de apoyo (24) es H2, y que la dirección hacia el centro del neumático es positiva,

Description

Neumático.

La presente invención se refiere a un neumático utilizado para camiones, autobuses o vehículos similares, y en particular a un neumático que presenta una excelente resistencia al desgaste irregular.

En los neumáticos convencionales, se han tomado varias medidas contra el desgaste irregular, con objeto de evitar que las partes de apoyo presenten un desgaste irregular y prolongar la vida del neumático. Las partes de apoyo son las partes que se forman al dividir la superficie de contacto con suelo del neumático por ranuras de dirección circunferencial o ranuras de tacos.

En la Fig. 2 de los dibujos adjuntos, se ilustra un neumático convencional al que se ha aplicado una medida contra el desgaste irregular. En el neumático 100, se han conformado, a partir de un plano ecuatorial CL, a lo largo de la dirección transversal del neumático, un nervio central 106, un segundo nervio 108, y un nervio del borde 110, mediante unas ranuras de dirección circunferencial 104 dispuestas en la superficie de la banda de rodadura 102.

Tal neumático, según el preámbulo de la reivindicación 1, se da a conocer en el documento FR 2 665 121.

Entre una línea de contorno exterior L3 en dirección transversal del neumático (incluyendo la línea de prolongación imaginaria) de la superficie de contacto con el suelo del nervio central 106 y del segundo nervio 108 del neumático 100 por una parte, y la superficie de contacto con el suelo del nervio del borde 110, por otra, existe una distancia constante H (escalón) en dirección radial del neumático.

El nervio del borde 110 presenta el escalón H en la dirección en la que se reduce el radio, con respecto al segundo nervio 108 y al nervio central 106. Por consiguiente, cuando se aplica una carga pesada al neumático 100, la presión de contacto con el suelo sobre el nervio del borde 110 es relativamente pequeña, y la presión de contacto con el suelo sobre el nervio central 106 y sobre el segundo nervio 108 serán iguales. Por tanto puede evitarse el desgaste irregular (empuje de segundo nervio, empuje de nervio central) del nervio central 106 y del segundo nervio
108.

El escalón H se establece de forma que no sea superior a 0,40 veces el espesor D de la banda de rodadura en el plano ecuatorial CL. (El espesor D de la banda de rodadura en el plano ecuatorial CL es la distancia, en dirección radial del neumático, desde la superficie de contacto con el suelo hasta la capa más elevada de cinturón 112).

Sin embargo, como este escalón H es constante a lo largo de la dirección transversal en el nervio del borde 110, existe también un escalón H en el lado del extremo exterior del nervio del borde en dirección transversal del neumático. En consecuencia, cuando se aplica al neumático 100 una carga normal o ligera, la presión de contacto con el suelo pasa a ser incluso inferior en el nervio del borde, en el que la presión de contacto con suelo es relativamente baja si se compara con las otras partes de la banda de rodadura cuando se aplica una carga ligera. Presenta el inconveniente de que se fomenta el desgaste irregular en el lado del extremo exterior del nervio del borde.

En vista de lo expuesto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un neumático que presenta una resistencia superior al desgaste irregular en todas las partes de apoyo dispuestas en el neumático.

Como un primer aspecto de la presente invención se proporciona un neumático que comprende una superficie de la banda de rodadura que presenta una pluralidad de ranuras que se extienden a lo largo de la dirección circunferencial del neumático, en el que las ranuras definen una pluralidad de partes de apoyo, que incluyen una primera parte que se forma, entre la pluralidad de las partes de apoyo, el más extremo hacia la dirección transversal del neumático; y una segunda parte de apoyo que se forma adyacente a la primera parte de apoyo en dirección transversal del neumático, en el que siendo H1 la distancia, a lo largo de la dirección radial del neumático, desde una línea de prolongación imaginaria de una línea de contorno exterior en dirección transversal al neumático a lo largo de la superficie de contacto con el suelo en la segunda parte de apoyo hasta una parte extrema del lado interior en dirección transversal del neumático de la primera parte de apoyo, y H2 la distancia, a lo largo de la dirección radial del neumático, desde una línea de prolongación imaginaria de la línea de contorno exterior en dirección transversal del neumático a lo largo de la superficie de contacto con el suelo de la segunda parte de apoyo hasta la parte extrema del lado exterior en dirección transversal de la primera parte, y considerando que la dirección hacia el centro del neumático es positiva, se establece la relación H1 > H2.

Según el primer aspecto, se proporciona un escalón (distancia H1 en dirección radial del neumático) entre la primera parte de apoyo y la segunda parte de apoyo. De este modo, la presión de contacto con el suelo en la primera parte de apoyo se reduce relativamente, y se igualan las presiones de contacto con el suelo en la primera parte de apoyo y la segunda parte de apoyo. En consecuencia, aún en el caso en que se aplique al neumático una carga pesada (una carga que exceda del 100%, cuando la carga normal se considera del 100%) y la presión de contacto con el suelo es la mayor en la parte extrema en dirección transversal del neumático, esto es, la primera parte de apoyo (comparada con otras partes del neumático), puede evitarse con fiabilidad el desgaste irregular en la parte de apoyo del lado del plano ecuatorial de la segunda parte de apoyo.

Cuando se aplica una carga más ligera que la carga normal (100%) (en lo sucesivo, "carga ligera"), en el caso de un neumático ordinario, la menor presión de contacto con el suelo se aplica a la parte extrema en dirección transversal, y por tanto, existe la posibilidad de que la parte extrema del lado exterior en dirección transversal del neumático de la primera parte de apoyo sufra un desgaste irregular. Sin embargo, según la presente invención, se forman el escalón H1, dispuesto entre la línea imaginaria de prolongación del contorno exterior de la segunda parte de apoyo y el lado extremo interior en dirección transversal del vehículo (lado de la segunda parte de apoyo) de la primera parte de apoyo, y el escalón H2, dispuesto entre la línea de prolongación imaginaria del contorno exterior de la segunda parte del campo y el lado extremo exterior en dirección transversal de la primera parte de apoyo de tal manera que sea inferior hacia la parte extrema del lado exterior, esto es, H1>H2. Por tanto, se elimina progresivamente la reducción de la presión de contacto con el suelo a lo largo de la dirección hacia la parte extrema exterior de la primera parte del campo. En consecuencia, si se compara con una estructura convencional en la que los escalones son iguales (esto es, H1=H2), puede eliminarse de forma notable el desgaste irregular de la parte extrema del lado exterior de la primera parte de apoyo.

Es decir, proporcionando el escalón entre la primera parte de apoyo y la segunda parte de apoyo, puede evitarse un desgaste irregular en la segunda parte de apoyo cuando se aplica una carga pesada. Además, disponiendo el escalón entre la línea de contorno exterior y la primera parte de apoyo de tal manera que disminuya desde la parte extrema del lado interior de la primera parte de apoyo hacia la parte extrema del lado exterior de la misma, se elimina el desgaste irregular de la primera parte de apoyo, que puede ser grande debido al escalón cuando se aplica una carga ligera.

En el neumático de la invención, las partes de apoyo pueden incluir además una tercera parte de apoyo formada en el lado interior en dirección transversal del neumático de la segunda parte de apoyo, y si la profundidad en dirección radial de una de las ranuras en dirección circunferencial formadas entre la segunda parte de apoyo y la tercera parte de apoyo es D, la distancia H1 en dirección radial del neumático se mantiene dentro de la gama 0<H1<0,3D.

Como consecuencia, cuando se aplica una carga pesada, se evita el desgaste irregular de la parte de apoyo en el lado del plano ecuatorial del segundo nervio. Si se aplica una carga ligera, puede eliminarse el desgaste irregular del nervio del borde en la parte extrema exterior en dirección transversal del neumático.

En el neumático de la invención la parte extrema de la segunda parte de apoyo, del lado del primer campo, puede estar achaflanada.

Como consecuencia, cuando existe el escalón entre la primera parte de apoyo y la segunda parte de apoyo del lado de la primera parte de apoyo, y en particular si el escalón es grande, al achaflanar la parte de la segunda parte de apoyo del lado de la primera parte de apoyo puede evitarse que sobresalga y contacte con la superficie de la carretera. Por tanto, puede evitarse el desgaste irregular en esta zona.

La invención se describirá con mayor detalle haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la Fig. 1 es una vista en sección en dirección transversal del neumático que corresponde a una forma de realización preferida de la presente invención.

La Fig. 2 es una vista en sección en dirección transversal del neumático correspondiente a un ejemplo convencional.

A continuación se describirá un neumático correspondiente a una forma de realización preferida de la presente invención haciendo referencia a los dibujos. La Fig. 1 es una vista en sección en dirección transversal de la parte de la corona de un neumático.

Como se ilustra en la Fig. 1, un neumático 10 comprende una pluralidad de capas de cinturón 12 que están situadas en la parte de corona de una carcasa (no representada) (en la presente forma de realización existen cinco capas de cinturón 12) una parte de banda de rodadura 14 que está dispuesta en la parte superior de las capas de cinturón 12, y partes de borde 16 dispuestas de tal manera que son continuas, con las partes extremas en la dirección transversal del neumático de la parte de la banda de rodadura 14.

En la superficie de la parte de la banda de rodadura 14 se disponen una pluralidad de ranuras 18 que se extienden en dirección circunferencial del neumático. En consecuencia, en la superficie de la banda de rodadura 14, se forman un nervio central 20, un segundo nervio (segunda parte de apoyo) 22, y una parte de borde (primera parte de apoyo) 24, que están divididas por las ranuras de dirección circunferencial 18, en este orden desde el centro (plano ecuatorial) CL hacia la parte extrema (exterior) en dirección transversal del neumático. (En la presente forma de realización, se disponen nervios. Sin embargo, también puede utilizarse un dibujo de bloques que incluye ranuras de tacos que se extienden en dirección transversal del neumático).

La configuración del contacto con el suelo en la sección en dirección transversal del neumático del nervio central 20 y el segundo nervio 22 consiste en una línea exterior de contorno arqueado L1 de radio R1 con su centro en el interior del neumático. Por otra parte, la configuración del contacto con el suelo en la sección en dirección transversal del neumático del nervio del borde 24 consiste en una línea exterior de forma arqueada L2 de radio R2 con centro en el interior del neumático. El punto de intersección de las líneas de contorno L1, L2 (incluyendo las líneas imaginarias de prolongación) se encuentra en el lado exterior en dirección transversal del neumático del nervio de borde 24.

En consecuencia, en el nervio de borde 24, la distancia en dirección radial (escalón) entre la línea de contorno exterior L1 y la línea de contorno exterior L2 en la parte extrema del lado del segundo nervio 22 del nervio de borde 24 (en lo sucesivo denominada "parte extrema interior del nervio de borde") es H1. La distancia en dirección radial (escalón) entre la línea de contorno exterior L1 y la línea de contorno exterior L2 en la parte lateral exterior en dirección transversal del neumático del nervio de borde 24 (en lo sucesivo denominado "parte extrema exterior del nervio de borde") es H2. Si se comparan estos dos valores, puede observarse que H1>H2. Es decir, el nervio de borde 24 está dispuesto de tal manera que el escalón disminuye hacia la parte extrema exterior del mismo.

La profundidad en dirección radial de la ranura circunferencial 18 formada entre los nervios centrales 20 y 22 es D. Es preferible que el escalón H1 se conforme de tal manera que se encuentre dentro de la gama 0<H1<0,3D. Además, es preferible que el escalón H1 sea de 0,3 mm o inferior.

Si el escalón H1 es tal que H1<0, esto es, si H1 es negativo, cuando se aplique una carga pesada, la presión de contacto con el suelo en el nervio de borde (la primera parte de apoyo) 24 será incluso mayor, y se formará un desgaste desigual progresivo desde el segundo nervio 22 (segunda parte de apoyo) hacia el nervio central 20 (la parte de apoyo en el lado del plano ecuatorial).

Por otra parte, si el escalón H1 excede de 0,3D, el escalón es demasiado grande. El grado de rectangularidad en el lado extremo interior del nervio de borde 24 decrecerá relativamente, y existe la posibilidad de que se produzca un desgaste irregular en esta parte. En el presente contexto, el "grado de rectangularidad" es la relación (X1/X2) de la longitud de contacto con el suelo (X1) en el lado del extremo interior del nervio de borde y la longitud de contacto con el suelo (X2) del nervio central 20 en el caso en que las longitudes en dirección circunferencial del neumático (longitudes de contacto con suelo) de las respectivas partes de apoyo se midan utilizando la huella como configuración de contacto con suelo del neumático.

Las líneas de contorno exterior L1, L2 son mediciones, tomadas con un dispositivo de medición de configuración por láser, de la configuración en el momento en que el neumático 10 se monta en una llanta normal y se infla a presión normal (dual). En el presente contexto, "normal" en la expresión "llanta normal" y "normal" en la expresión "presión normal" se definen por la TRA (The Tire and Rim Association Inc.) o la ETRTO (The European Tire and Rim Technical Organization).

A continuación se discutirán los efectos del neumático 10 que presente la estructura descrita anteriormente.

Cuando se aplica sobre un neumático normal una carga que sea por lo menos del 100% de la carga normal (en lo sucesivo, "carga pesada"), la mayor presión de contacto con suelo, con respecto a otras partes del neumático, se aplicará, generalmente, en las partes extremas en dirección transversal del neumático.

Sin embargo, en el neumático 10 de la presente forma de realización, como está dispuesto el escalón H1 entre el segundo nervio 22 y el nervio de borde 24, la presión de contacto con el suelo en el nervio de borde 24, en el que la presión de contacto con el suelo es mayor que las otras partes cuando se aplica una carga pesada, disminuye, y la presión de contacto con el suelo se iguala desde el nervio central 20 hasta el nervio de borde 24. En consecuencia, se elimina el desgaste irregular (empuje en el nervio central, empuje en el segundo nervio) del nervio central 20 y del segundo nervio 22 (esto es, la parte de apoyo que se encuentra en el lado del plano ecuatorial de la segunda parte de apoyo).

Cuando se aplica sobre un neumático normal una carga inferior al 100% de la carga normal (en lo sucesivo, "carga ligera"), se aplicará, generalmente, una presión de contacto con el suelo inferior a la de las otras partes del neumático en las partes extremas en dirección transversal del neumático.

Sin embargo en el neumático 10 de la presente forma de realización, se forman los escalones H1, H2 entre la línea de contorno exterior L1 y la línea de contorno exterior L2 de tal manera que disminuye hacia la parte extrema exterior del nervio de borde 24. Por tanto, la presión de contacto con el suelo en la parte extrema exterior del nervio de borde 24, que es donde la presión de contacto con el suelo es inferior de las otras partes en el momento en que se aplica una carga ligera, es superior al caso en el que los escalones son constantes. Por tanto, la presión de contacto con el suelo se iguala desde el nervio central 20 hasta el nervio de borde 24. En consecuencia, aunque existe un escalón entre el nervio de borde 24 y el segundo nervio 22, puede eliminarse con fiabilidad el desgaste del nervio de borde (la primera parte de apoyo).

Con el fin de compensar la baja presión de contacto con el suelo en la parte extrema exterior del nervio de borde 24 cuando se aplica una carga ligera, el punto de intersección de la línea de contorno exterior L1 y la línea de contorno exterior L2 puede quedar situado por encima del nervio de borde 24 (entre la parte extrema interior y la parte extrema exterior), esto es, H2 puede tener valor negativo. De este modo, la presión de contacto con el suelo cuando se aplica una carga ligera se iguala aún más en dirección transversal del neumático, y puede eliminarse aún más el desgaste desigual en la proximidad de la parte extrema exterior del nervio de borde 24.

Si la parte extrema del segundo nervio 22 del lado del nervio de borde está achaflanada (p., ej., achaflanada según la curvatura R3 como se representa mediante la línea de trazos en la Fig. 1), puede suprimirse todavía más el desgaste desigual de la parte extrema del segundo nervio 22 del lado del nervio de borde.

Con objeto de confirmar los efectos que se acaban de describir, se realizaron experiencias en las siguientes condiciones.

TABLA 1

	Ejemplo Comp. 2	Ejemplo	Ejemplo Comp. 1
H1	1	1,2	0
H2	1	-0,3	0
R1	660	660	660
R2	- - -	\infty	- - -
R3	- - -	190	- - -

La configuración del Neumático Ejemplo era sustancialmente similar a la del neumático de la forma de realización anteriormente descrita (véase Fig. 1) (con la parte extrema del segundo nervio 22 del lado del nervio de borde achaflanada según el radio R3). Sin embargo, el punto de intersección de las líneas de contorno exteriores L1, L2 se encontraba situado por encima del nervio de borde 24. Es decir, el escalón H2 era negativo.

La configuración del neumático del Ejemplo Comparativo 1 carecía de escalón entre el segundo nervio y el nervio de borde. En la configuración del neumático del Ejemplo Comparativo 2 los escalones eran constantes, de la misma forma que la configuración del ejemplo convencional anteriormente descrito (véase Fig. 2).

El tamaño de todos los neumáticos era 305/75R24.5.

La configuración una vez montado el neumático en una llanta normal (9,00 x 24,5) e inflado a la presión interior normal (dual, 0,804 MPa (8,2 kgf/cm^{2})) se midió mediante un dispositivo de medición de configuración por láser y se utilizó como configuración de contorno. Se midió la huella con el neumático inflado a la presión interna normal (dual) y con una carga del 85% de la carga normal aplicada al mismo y se tomó como configuración de contacto con suelo. Para la prueba de carretera real (prueba de carretera), se montaron los neumáticos en llantas normales, se inflaron a las presiones interiores normales, y se hicieron circular sobre carretera real con una carga de servicio de 2,75 x 10^{6} N (2800 kgf) aplicada a los mismos. Se evaluaron los desgastes irregulares en el nervio de borde y en el segundo nervio después de recorrer una distancia de 10.000 km, 30.000 km, 50.000 km, 100.000 km y 150.000 km.

La llanta era una llanta normal (o "llanta aprobada" o "llanta recomendada") determinada según las normas correspondiente al tamaño del neumático radial. La presión interna era la presión que correspondía a la máxima carga de una sola rueda (posibilidad de carga máxima) con un tamaño apropiado determinado de acuerdo con las normas que se exponen a continuación. La carga era la carga máxima correspondiente a una sola rueda (posibilidad de carga máxima) del tamaño apropiado determinado según las mismas normas.

Dichas normas se ajustaron a las normas industriales válidas en la zona geográfica en la que se fabricaba o se utilizaba el neumático. Por ejemplo en los EUA, las normas corresponden a "The Yearbook of The Tire and Rim Association, Inc.". En Europa, "The Standards Manual of The European Tire and Rim Technical Organization". En Japón, el "JAMA Yearbook" de la Japan Automobile Tire Association.

Los resultados de las pruebas se recogen en la Tabla 2. La resistencia al desgaste irregular se calculó sobre la base de la cantidad recíproca del desgaste irregular, y se expresó según un índice tal que la resistencia al desgaste irregular en el neumático del Ejemplo Comparativo 1 era 100. A mayor índice, correspondía una mejor resistencia al desgaste irregular.

TABLA 2

Evaluación de carretera	Ejemplo Comp. 2	Ejemplo	Ejemplo Comp. 1
segundo nervio	110	110	100
nervio de borde	90	100	100

En el Neumático Ejemplo, como se dispuso un escalón entre el nervio de borde y el segundo nervio diferente del correspondiente al neumático del Ejemplo Comparativo 1, el Neumático Ejemplo mostraba una resistencia al desgaste irregular mejorada en el segundo nervio. Además, en el Neumático Ejemplo, la línea de contorno exterior del segundo nervio y la línea de contorno exterior del nervio de borde se cortaban por encima del nervio de borde. Se confirmó que, debido a esta estructura, la resistencia al desgaste irregular del nervio de borde podía también ser mantenida. Es decir, disponiendo el escalón, mejoraba la resistencia al desgaste irregular del segundo nervio. Debido a que los escalones empequeñecían desde la parte extrema interior del nervio de borde hacia la parte extrema exterior del nervio de borde, se eliminaba el desgaste irregular del nervio de borde que podía producirse debido al escalón.

La presente invención proporciona un neumático en el que, cuando se aplica una carga pesada, puede eliminarse el desgaste irregular de la parte de apoyo en el lado del plano ecuatorial del segundo nervio, y cuando se aplica una carga ligera, puede eliminarse el desgaste irregular en la parte extrema del lado del nervio de borde en dirección transversal del neumático.

Claims (6)

1. Neumático (10) que comprende una superficie de banda de rodadura que presenta una pluralidad de ranuras (18) que se extienden a lo largo de una dirección circunferencial del neumático, en el que las ranuras definen una pluralidad de partes de apoyo, partes de apoyo que incluyen:

una primera parte de apoyo (24) que, entre la pluralidad de partes de apoyo, se forma lo más alejada al lado exterior en dirección transversal del neumático; y

una segunda parte de apoyo (22) formada adyacente a dicha primera parte de apoyo en dirección transversal del neumático,

caracterizado porque si

una distancia, a lo largo de la dirección radial del neumático, desde una línea imaginaria de prolongación de una línea del contorno exterior en dirección transversal del neumático a lo largo de la superficie de contacto con el suelo en dicha segunda parte de apoyo (22) hasta la parte extrema del lado interior en dirección transversal del neumático de dicha primera parte de apoyo (24) es H1,

una distancia, a lo largo de la dirección radial del neumático, desde una línea imaginaria de prolongación de la línea del contorno exterior en dirección transversal del neumático a lo largo de la superficie de contacto con el suelo en dicha segunda parte de apoyo (22) hasta la parte extrema del lado exterior en dirección transversal del neumático de dicha primera parte de apoyo (24) es H2, y

que la dirección hacia el centro del neumático es positiva,

se establece la relación H1>H2.

2. Neumático según la reivindicación 1, en el que dichas partes de apoyo incluyen además una tercera parte de apoyo (20) formada en el lado interior en dirección transversal del neumático de dicha segunda parte de apoyo (22), y dado que la profundidad en dirección radial del neumático de una ranura en dirección circunferencial (18) formada entre dicha segunda parte de apoyo (22) y dicha tercera parte de apoyo (20), es D, la distancia H1 en dirección radial del neumático se instala dentro del intervalo 0<H1<0,3D.

3. Neumático según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que H1 es igual a 0,3 mm o inferior.

4. Neumático según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que una parte extrema del lado de dicha segunda parte de apoyo (22) de dicha primera parte de apoyo está achaflanada.

5. Neumático según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el valor de la distancia H2 es negativo.

6. Neumático según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que se establecen las relaciones H1>0 y H2<0.