ES2261344T3 - Cubiertas neumaticas. - Google Patents
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Abstract
Cubierta neumática (11) que comprende una carcasa (18) que se extiende toroidalmente entre las de un par de partes (13) que constituyen los talones, un cinturón (24) que está dispuesto en el exterior de la carcasa en la dirección radial y consta de al menos dos capas (25a, 25b) que contienen hilos de refuerzo que son oblicuos con respecto a un plano ecuatorial de la cubierta, estando los hilos de dichas capas entrecruzados entre sí, un refuerzo (31) del cinturón que como tal refuerzo está dispuesto en el interior con respecto al cinturón en la dirección radial y consta de al menos una capa (32a, 32b) de refuerzo del cinturón en la que están embebidos elementos de refuerzo (33) que discurren en la dirección circunferencial, y un caucho (28) de la banda de rodadura que está dispuesto sobre los exteriores del cinturón (24) y del refuerzo (31) del cinturón en la dirección radial, estando el extremo exterior (34) a lo ancho de la capa (32a, 32b) de anchura máxima de refuerzo del cinturón dispuesto lateralmente hacia el exterior con respecto al extremo exterior (35) a lo ancho de la capa (25a) del cinturón que de entre las capas del cinturón es la que tiene la mayor anchura; estando dicha cubierta neumática caracterizada por el hecho de que un caucho de contención (40; 45; 47; 50; 52; 54; 57) que tiene una anchura de no menos de 4 mm y de no más de 60 mm y una dureza JIS no inferior a la dureza JIS de un caucho de recubrimiento (37) para la capa (32a, 32b) de anchura máxima de refuerzo del cinturón está dispuesto hacia el exterior desde el extremo exterior (34) a lo ancho de la capa (32a, 32b) de anchura máxima de refuerzo del cinturón.
Description
Cubiertas neumáticas.
Esta invención se refiere a una cubierta
neumática que comprende un cinturón y un refuerzo del cinturón en
los que están embebidos elementos de refuerzo que discurren en una
dirección circunferencial.
Ha venido siendo conocida hasta la fecha una
cubierta neumática que comprende un refuerzo del cinturón para
reforzar el cinturón como se describe, por ejemplo, en el documento
JP-A-2-208101. Una
cubierta de este tipo comprende una carcasa que se extiende
toroidalmente entre las de un par de partes que constituyen los
talones, un cinturón que está dispuesto sobre un exterior de la
carcasa en una dirección radial y consta de al menos dos capas del
cinturón en las que están embebidos muchos hilos de refuerzo que son
oblicuos con respecto a un plano ecuatorial de la cubierta, estando
los hilos de dichas capas entrecruzados entre sí, un refuerzo del
cinturón que como tal refuerzo está dispuesto en el interior con
respecto al cinturón en la dirección radial y tiene una anchura que
es menor que la del cinturón, constando dicho refuerzo del cinturón
de al menos una capa de refuerzo del cinturón en la que están
embebidos elementos de refuerzo que discurren en una dirección
circunferencial, y un caucho de la banda de rodadura que está
dispuesto sobre los exteriores del cinturón y del refuerzo del
cinturón en la dirección radial.
Sin embargo, si se intenta aplicar una baja
relación de forma a una cubierta neumática de este tipo de acuerdo
con las exigencias que en materia de más altas velocidades y de un
diseño más bajo deben satisfacer recientemente los vehículos, puesto
que es insuficiente la contención que es ejercida por el refuerzo
del cinturón, una parte que constituye la banda de rodadura (en
particular la parte que constituye el enlace entre la flanco y la
banda de rodadura) aumenta en gran medida de tamaño en la dirección
radial durante el inflamiento a una presión interna, y por
consiguiente puede generarse avería por desunión entre las capas del
cinturón en sus extremos exteriores a lo ancho en virtud de tal
aumento del diámetro de la parte que constituye la banda de
rodadura.
A tal efecto, recientemente se estudia la
posibilidad de acrecentar la contención de la parte que constituye
la banda de rodadura haciendo que la anchura del refuerzo del
cinturón sea mayor que la anchura del cinturón para con ello hacer
que sea uniforme el aumento del diámetro de la parte que constituye
la banda de rodadura y reprimir la aparición de avería por desunión
entre las capas del cinturón. Sin embargo, cuando se hace que la
anchura del refuerzo del cinturón sea mayor que la anchura del
cinturón, se ha confirmado que se genera avería por desunión en el
refuerzo del cinturón, en particular en un extremo exterior a lo
ancho de una capa de anchura máxima de refuerzo del cinturón.
Se llama asimismo la atención acerca de la
descripción del documento
US-A-5996662, que describe una
cubierta según el preámbulo de la reivindicación 1.
El presente inventor ha hecho varios estudios
acerca de tal avería por desunión en el extremo del refuerzo del
cinturón, y ha obtenido los conocimientos que se indican a
continuación. En primer lugar, la parte que constituye la banda de
rodadura es sometida a deformación por compresión en la dirección
radial en una zona de la parte que constituye la banda de rodadura
que como tal zona es la que establece el contacto con el piso, y en
particular en una parte que es la que justo está bajo una carga o en
las inmediaciones de la misma, y tal deformación por compresión
deviene bastante grande en una parte extrema de la parte que
constituye la banda de rodadura que como tal parte extrema está
situada en un sitio que corresponde a un extremo exterior a lo ancho
del refuerzo del cinturón, y en particular de la capa de anchura
máxima de refuerzo del cinturón en el caso de una cubierta neumática
que tiene un perfil bajo de su sección. En segundo lugar, cuando el
cinturón y el refuerzo del cinturón son deformados de forma tal que
sus anchuras se ven reducidas en virtud de la susodicha deformación
por compresión, un caucho de recubrimiento que rodea al elemento de
refuerzo que está situado en el extremo que es el más exterior a lo
ancho de la capa de anchura máxima de refuerzo del cinturón es
sometido a deformación a lo ancho, y si una dureza JIS (JIS = Normas
Industriales Japonesas) de un caucho lateral situado junto a tal
caucho de recubrimiento es menor que una dureza JIS del caucho de
recubrimiento, el caucho lateral apenas reprime la deformación del
caucho de recubrimiento a lo ancho, y por consiguiente es ocasionado
un gran esfuerzo de deformación en el caucho de recubrimiento, lo
cual facilita la aparición de avería por desunión.
La invención se basa en los conocimientos que
acaban de ser expuestos y radica en una cubierta neumática que
comprende una carcasa que se extiende toroidalmente entre las de un
par de partes que constituyen los talones, un cinturón que está
dispuesto en el exterior de la carcasa en la dirección radial y
consta de al menos dos capas del cinturón que contienen hilos de
refuerzo que son oblicuos con respecto a un plano ecuatorial de la
cubierta, estando los hilos de dichas capas entrecruzados entre sí,
un refuerzo del cinturón que como tal refuerzo está dispuesto en el
interior con respecto al cinturón en la dirección radial y consta de
al menos una capa de refuerzo del cinturón en la que están embebidos
elementos de refuerzo que discurren en la dirección circunferencial,
y un caucho de la banda de rodadura que está dispuesto sobre los
exteriores del cinturón y del refuerzo del cinturón en la dirección
radial, estando el extremo exterior a lo ancho de la capa de anchura
máxima de refuerzo del cinturón dispuesto lateralmente hacia el
exterior con respecto al extremo exterior a lo ancho de la capa del
cinturón que de entre las capas del cinturón es la que tiene la
mayor anchura, y estando un caucho de contención que tiene una
anchura de no menos de 4 mm y de no más de 60 mm y una dureza JIS no
inferior a la dureza JIS de un caucho de recubrimiento para la capa
de anchura máxima de refuerzo del cinturón dispuesto hacia el
exterior desde el extremo exterior a lo ancho de la capa de anchura
máxima de refuerzo del cinturón.
Cuando el caucho de contención que tiene una
dureza JIS no inferior a la del caucho de recubrimiento para la capa
de anchura máxima de refuerzo del cinturón es dispuesto hacia el
exterior desde el extremo exterior a lo ancho de la capa de anchura
máxima de refuerzo del cinturón como se ha mencionado anteriormente,
el caucho de contención, que es difícilmente deformable, ejerce una
contención en el caucho de recubrimiento que rodea al elemento de
refuerzo que está situado en el extremo que es el más exterior a lo
ancho de la capa de anchura máxima de refuerzo del cinturón para así
reprimir la deformación del caucho de recubrimiento a lo ancho. Así,
se ve reducido el esfuerzo de deformación que se produce en el
caucho de recubrimiento, siendo así reprimida la aparición de avería
por desunión. Además, cuando la anchura del caucho de contención es
de menos de 4 mm, la susodicha fuerza de contención deviene
demasiado débil, y por consiguiente no puede desarrollarse el efecto
de reprimir la aparición de avería por desunión.
En una realización preferible de la invención,
la dureza JIS del caucho de contención es de 65-85
grados. Así, puede reprimirse eficazmente la aparición de avería por
desunión en el extremo exterior a lo ancho de la capa de anchura
máxima de refuerzo del cinturón, impidiéndose al mismo tiempo la
aparición de avería por desunión en la carcasa.
En otra realización preferible de la invención,
se hace que un espesor del caucho de contención en un límite entre
el extremo exterior a lo ancho de la capa de anchura máxima de
refuerzo del cinturón y el caucho de contención sea no menor que un
grosor en el extremo exterior a lo ancho del refuerzo del cinturón.
Así, puede reprimirse con eficacia la aparición de avería por
desunión en cualquier punto en el extremo exterior a lo ancho de la
capa de anchura máxima de refuerzo del cinturón.
En otra realización preferible de la invención,
el caucho de contención está unido al caucho de recubrimiento para
la capa de refuerzo del cinturón formando un solo cuerpo con el
mismo. Así, el caucho de contención es dispuesto junto con la capa
de refuerzo del cinturón al ser dispuesta ésta última, con lo que se
ve facilitada la operación de trabajo.
En una realización más preferible de la
invención, el caucho de contención se prolonga hacia el interior a
lo ancho cubriendo la parte extrema exterior a lo ancho del refuerzo
del cinturón por el exterior de la misma en la dirección radial.
Así, el esfuerzo de deformación se ve reducido en gran medida en el
extremo exterior a lo ancho de la capa de anchura máxima de refuerzo
del cinturón, con lo cual puede ser reprimida más eficazmente la
aparición de avería por desunión.
En una realización aún más preferible de la
invención, cuando la dureza JIS del caucho de contención es de no
menos de 65 grados pero de no más de 80 grados, el caucho de
contención es pasado por sobre un exterior de la parte extrema
exterior a lo ancho del refuerzo del cinturón en la dirección radial
y es prolongado hacia el interior a lo ancho hasta una zona situada
entre el refuerzo del cinturón y una parte extrema exterior a lo
ancho de una capa de anchura máxima del cinturón. Así, pueden
reprimirse simultáneamente la aparición de avería por desunión en el
extremo exterior a lo ancho de la capa de anchura máxima de refuerzo
del cinturón y la aparición de avería por desunión entre el refuerzo
del cinturón y el cinturón.
En una realización todavía más preferible de la
invención, el caucho de contención es prolongado hacia el interior a
lo ancho para así envolver a la parte extrema exterior a lo ancho
del refuerzo del cinturón por su exterior y por su interior en la
dirección radial. Así, se ve reducido con seguridad el esfuerzo de
deformación en el extremo exterior a lo ancho de la capa de anchura
máxima de refuerzo del cinturón, con lo cual puede ser fuertemente
reprimida la aparición de avería por desunión.
En otra realización preferible de la invención,
el caucho de contención consta de dos o más capas de caucho que
están laminadas radialmente y tienen distintas durezas JIS, y se
hace que una dureza JIS de una capa de caucho que de entre las capas
de caucho es la que está situada cerca de la carcasa sea menor que
la de las restantes capas de caucho. Así, puede reducirse el
esfuerzo de deformación en un caucho de recubrimiento para la
carcasa que como tal caucho de recubrimiento es adyacente al caucho
de contención.
En una realización más preferible de la
invención, cuando la dureza JIS del caucho de contención es de más
de 85 grados, se interpone entre la carcasa y el caucho de
contención una capa de caucho que tiene una dureza JIS que es menor
que la de un caucho de recubrimiento para la carcasa. Así, puede
impedirse la aparición de avería por desunión en el caucho de
recubrimiento para la carcasa.
Se describe a continuación más ampliamente la
invención haciendo referencia a los dibujos acompañantes, en los
cuales:
La Fig. 1 es una vista esquemática en sección de
la mitad izquierda de una primera realización de la cubierta
neumática según la invención;
la Fig. 2 es una vista ampliada, parcial y
esquemática en sección que ilustra una zona que está situada en las
inmediaciones de un caucho de contención de la Fig. 1;
la Fig. 3 es una vista ampliada, parcial y
esquemática en sección que ilustra una zona que está situada en las
inmediaciones de un caucho de contención en una segunda realización
de la cubierta neumática según la invención;
la Fig. 4 es una vista esquemática en sección de
la mitad izquierda de una tercera realización de la cubierta
neumática según la invención;
la Fig. 5 es una vista esquemática en sección de
la mitad izquierda de una cuarta realización de la cubierta
neumática según la invención;
la Fig. 6 es una vista ampliada, parcial y
esquemática en sección que ilustra una zona que está situada en las
inmediaciones de un caucho de contención en una quinta realización
de la cubierta neumática según la invención;
la Fig. 7 es una vista ampliada, parcial y
esquemática en sección que ilustra una zona que está situada en las
inmediaciones de un caucho de contención en una sexta realización de
la cubierta neumática según la invención; y
la Fig. 8 es una vista ampliada, parcial y
esquemática en sección que ilustra una zona que está situada en las
inmediaciones de un caucho de contención en una séptima realización
de la cubierta neumática según la invención.
En las Figs. 1 y 2, el número de referencia 11
es una cubierta neumática radial robusta que tiene un perfil bajo de
su sección y presenta una relación de forma de no más de 0,70. Esta
cubierta 11 comprende un par de partes 13 que constituyen los
talones, estando un alma 12 del talón embebida en cada una de dichas
partes que constituyen los talones, una parte 14 que constituye un
flanco y se extiende hacia el exterior en la dirección radial desde
la respectiva parte 13 que constituye un talón, y una parte 15 que
constituye la banda de rodadura, tiene una forma prácticamente
cilíndrica y une entre sí los extremos radialmente exteriores de las
partes 14 que constituyen los flancos.
Asimismo, la cubierta 11 comprende una carcasa
18 que se extiende toroidalmente entre las almas 12 de los talones
para reforzar la parte 14 que constituye el flanco y la parte 15 que
constituye la banda de rodadura, estando cada parte extrema de la
carcasa 18 arrollada por en torno al alma 12 del talón desde el
interior de la cubierta hacia el exterior de la misma en la
dirección radial. La carcasa 18 consta de al menos una tela 19 de la
carcasa, y concretamente de una tela de la carcasa en la realización
ilustrada. En el interior de la tela 19 de la carcasa están
embebidos muchos hilos inextensibles 20 tales como hilos de acero
que están dispuestos cada uno prácticamente en la dirección radial.
Además, un elemento resistente 21 que está reforzado con hilos de
acero, por ejemplo, está dispuesto en torno a la carcasa 18 en la
parte 13 que constituye el talón.
El número de referencia 24 es un cinturón que
está dispuesto sobre un exterior de la carcasa 18 en la dirección
radial. El cinturón 24 consta de al menos dos capas 25 del cinturón
(dos capas del cinturón en la realización ilustrada) que están
apiladas unas sobre otras, y en el interior de cada capa 25 del
cinturón están embebidos muchos hilos inextensibles de refuerzo
tales como hilos de acero, hilos de fibra de aramida e hilos
similares. En este caso, los hilos de refuerzo que están embebidos
en la capa 25 del cinturón están dispuestos oblicuamente a un ángulo
de oblicuidad de los hilos de 45-70º con respecto a
la dirección circunferencial, y las direcciones en las cuales los
hilos están dispuestos oblicuamente en al menos dos capas 25 del
cinturón son mutuamente opuestas.
De entre las capas 25 del cinturón, la anchura
de una capa interior 25a del cinturón que está situada en el
interior en la dirección radial es mayor que la de una capa exterior
25b del cinturón que está situada en el exterior en la dirección
radial. En la realización ilustrada, por consiguiente, la capa
interior 25a del cinturón es una capa de anchura máxima del
cinturón.
El número de referencia 28 es un caucho de la
banda de rodadura que está dispuesto sobre los exteriores del
cinturón 24 y del siguiente refuerzo 31 del cinturón en la dirección
radial, estando formadas en la superficie exterior del caucho 28 de
la banda de rodadura las de una pluralidad de acanaladuras
principales 29 que discurren en la dirección circunferencial y las
de una pluralidad de acanaladuras laterales (no ilustradas) que se
cruzan con estas acanaladuras principales 29.
El número de referencia 31 es un refuerzo del
cinturón que como tal refuerzo está dispuesto en el interior con
respecto al cinturón 24 y en el exterior con respecto a la carcasa
18 en la dirección radial, es decir que esta intercalado entre el
cinturón 24 y la carcasa 18, quedando así solapado con el cinturón
24. El refuerzo 31 del cinturón consta de al menos una capa 32 de
refuerzo del cinturón, y concretamente de dos capas 32 laminadas de
refuerzo del cinturón en la realización ilustrada. En el interior de
cada capa 32 de refuerzo del cinturón están embebidos elementos de
refuerzo 33 que están hechos de un material inextensible tal como
acero, fibra de aramida o un material similar y discurren
prácticamente en la dirección circunferencial. El elemento de
refuerzo 33 es un hilo (alambre retorcido) o un monofilamento. En la
sección radial de la capa 32 de refuerzo del cinturón se observan
muchos elementos de refuerzo.
En las realizaciones de la invención, los
elementos de refuerzo 33 están dispuestos en un plano que es
paralelo a las caras anterior y posterior de la capa 32 de refuerzo
del cinturón discurriendo en ondulación o en zigzag, tal como en
forma de onda cuadrada, de onda triangular, de onda curvilínea o de
una onda similar y según la misma fase, pero dichos elementos de
refuerzo pueden estar dispuestos de forma tal que discurran
rectilíneamente y paralelamente entre sí.
El refuerzo 31 del cinturón consta de una capa
interior 32a de refuerzo del cinturón que está situada en el
interior en la dirección radial y una capa exterior 32b de refuerzo
del cinturón que está situada en el exterior en la dirección radial
y junto a la capa 25a de anchura máxima del cinturón, teniendo dicha
capa interior de refuerzo del cinturón y dicha capa exterior de
refuerzo del cinturón la misma anchura. Como resultado de ello,
estas capas interior y exterior 32a, 32b de refuerzo del cinturón
son capas de anchura máxima de refuerzo del cinturón,
respectivamente. Asimismo, cada una de las capas de refuerzo del
cinturón puede ser formada arrollando helicoidalmente muchas veces
sobre el exterior de la carcasa 18 un cuerpo cauchutado que tiene
forma de cinta y contiene una pluralidad de elementos de refuerzo 33
dispuestos lado a lado.
En la invención, los extremos exteriores 34 a lo
ancho de las capas interior y exterior 32a, 32b de refuerzo del
cinturón, o de la capa de anchura máxima de refuerzo del cinturón,
están situados hacia el exterior con respecto a un extremo exterior
35 a lo ancho de la capa interior 25a de anchura máxima del cinturón
a lo ancho. Así, la parte 15 que constituye la banda de rodadura se
ve fuertemente sometida a contención por parte del refuerzo 31 del
cinturón, con lo que se hace que sea uniforme el aumento del
diámetro de la parte 15 que constituye la banda de rodadura y se
reprime la aparición de avería por desunión entre las capas del
cinturón 24. Además, el número de referencia 36 es un caucho
amortiguador que está interpuesto entre el refuerzo 31 del cinturón
y la parte extrema exterior a lo ancho de la capa interior 25a de
anchura máxima del cinturón.
Sin embargo, cuando los extremos exteriores 34 a
lo ancho de las capas interior y exterior 32a, 32b de anchura máxima
de refuerzo del cinturón están situados hacia el exterior con
respecto al extremo exterior 35 a lo ancho de la capa interior 25a
de anchura máxima del cinturón a lo ancho, un caucho de
recubrimiento 37 que rodea a los elementos de refuerzo 33a que están
situados en las partes extremas que son las más exteriores a lo
ancho de las capas interior y exterior 32a, 32b de anchura máxima de
refuerzo del cinturón se ve sometido a una deformación a lo ancho en
virtud de la deformación por compresión de la parte 15 que
constituye la banda de rodadura hacia el interior en la dirección
radial, con lo cual puede ser ocasionada avería por desunión.
En la realización ilustrada de la invención, por
consiguiente, un caucho de contención 40 que tiene una dureza JIS no
menor que la del caucho de recubrimiento 37 para las capas 32a, 32b
de anchura máxima de refuerzo del cinturón es dispuesto hacia el
exterior desde los extremos exteriores 34 a lo ancho de las capas
32a, 32b de anchura máxima de refuerzo del cinturón a lo ancho. La
disposición de tal caucho de contención 40, que es difícilmente
deformable, ejerce una contención en el caucho de recubrimiento 37
que rodea a los elementos de refuerzo 33a que son los más exteriores
en las capas 32a, 32b de anchura máxima de refuerzo del cinturón,
siendo así reprimida la deformación del caucho de recubrimiento 37 a
lo ancho, con lo cual se ve reducido el esfuerzo de deformación en
el caucho de recubrimiento 37, siendo así reprimida la aparición de
avería por desunión.
En este caso, la dureza JIS del caucho de
contención 40 es preferiblemente de no menos de 65 grados pero de no
más de 85 grados. Cuando la dureza JIS es de menos de 65 grados, no
puede ser suficientemente reprimida la deformación del caucho de
recubrimiento 37 que rodea a los elementos de refuerzo 33a que son
los más exteriores, y resulta insuficiente el efecto de reprimir la
aparición de avería por desunión, mientras que cuando dicha dureza
es de más de 85 grados, es generado un gran esfuerzo de deformación
en un caucho de recubrimiento 41 para la carcasa 18 (la tela 19 de
la carcasa), con lo cual es ocasionada avería por desunión en el
caucho de recubrimiento 41. Además, la expresión "dureza JIS"
que aquí se utiliza significa una dureza de caucho medida a una
temperatura de 30ºC usando una máquina de ensayos de dureza del tipo
de un durómetro tipo A según la norma JIS
K6253-1993.
En la realización ilustrada, el caucho de
contención 40 está unido al caucho de recubrimiento 37 para las
capas 32a, 32b de refuerzo del cinturón formando un solo cuerpo con
el mismo, es decir que dicho caucho de contención es formado
prolongando el caucho de recubrimiento 37 hacia el exterior a lo
ancho. Fruto de ello, no existe un claro límite entre el caucho de
recubrimiento 37 que rodea al elemento de refuerzo 33a que es el más
exterior y el caucho de contención 40, pero puede considerarse que
existe un límite hipotético como se ilustra mediante líneas de
trazos en la Fig. 2. En el caso del cuerpo enterizo que constituye
la susodicha unión, el caucho de contención 40 y el caucho de
recubrimiento 37 son de la misma clase, por lo cual ambos cauchos
tienen naturalmente también la misma dureza JIS.
A fin de unir el caucho de contención 40 al
caucho de recubrimiento 37 que rodea al elemento de refuerzo 33a que
es el más exterior de tal manera que dicho caucho de contención
forme un solo cuerpo con dicho caucho de recubrimiento, basta con
formar una parte que constituya una aleta para el caucho de
recubrimiento en una parte del cuerpo con forma de cinta de tal
manera que dicha parte que constituye la aleta sobresalga de un
extremo lateral del cuerpo con forma de cinta, siendo dicha
formación de dicha parte que constituye una aleta efectuada durante
la producción de tal cuerpo con forma de cinta. Entonces, cuando el
caucho de contención 40 está unido al caucho de recubrimiento 37 que
rodea al elemento de refuerzo 33a que es el más exterior de forma
tal que dicho caucho de contención forma un solo cuerpo con dicho
caucho de recubrimiento, como se ha mencionado anteriormente, el
caucho de contención 40 puede ser dispuesto simultáneamente en el
exterior de la carcasa 18 al ser efectuada la formación del refuerzo
31 del cinturón mediante el arrollamiento del cuerpo que tiene forma
de cinta, con lo cual se ve facilitada la operación de trabajo.
El caucho de contención 40 debe tener una
anchura L de no menos de 4 mm. Cuando la anchura L es de menos de 4
mm, el caucho de contención 40 apenas contiene la deformación del
caucho de recubrimiento 37 que rodea al elemento de refuerzo 33a que
es el más exterior, y por consiguiente es fácilmente ocasionada la
aparición de avería por desunión. Sin embargo, cuando la anchura L
es de más de 60 mm, el caucho de contención 40 llega a alcanzar una
anchura que es mayor que la anchura de la banda de rodadura en la
formación de la cubierta, y hay peligro de que entre aire en la
cubierta, por lo que la anchura L es de no más de 60 mm.
Además, la anchura L del caucho de contención 40
significa un tramo que va desde el extremo exterior a lo ancho del
caucho de recubrimiento 37 que rodea al elemento de refuerzo 33a que
es el más exterior hasta una intersección N entre una línea curvada
M que pasa por el centro del refuerzo 31 del cinturón en la
dirección de su grosor y discurre paralelamente a la carcasa 18 y
una superficie del extremo exterior a lo ancho del caucho de
contención 40 a lo largo de la línea curvada M.
Además, un espesor t del caucho de contención 40
en un límite entre el extremo exterior 34 a lo ancho de la capa 32a,
32b de anchura máxima de refuerzo del cinturón y el caucho de
contención 40 es preferiblemente no menor que un grosor del refuerzo
31 del cinturón en su extremo exterior a lo ancho. A pesar de que la
avería por desunión es ocasionada desde cualesquiera puntos en el
extremo exterior 34 a lo ancho de las capas 32a, 32b de refuerzo del
cinturón, la desunión en cualquier punto puede ser eficazmente
reprimida cuando el espesor t está definido como se ha mencionado
anteriormente.
En la Fig. 3 se muestra una segunda realización
de la invención. En esta realización, un caucho de contención 45
está hecho de un material de caucho que es distinto del caucho de
recubrimiento 37 para la capa 32 de refuerzo del cinturón. Esto
quiere decir que puede usarse caucho que satisfaga las exigencias
que deben ser satisfechas por el caucho de contención 45 como tal,
con lo cual puede reprimirse eficazmente la aparición de avería por
desunión. Además, la estructura y las funciones son por lo demás
iguales a las de la primera realización.
La Fig. 4 muestra una tercera realización de
esta invención. En esta realización, una parte exterior de un caucho
de contención 47 en la dirección radial (una parte exterior en la
dirección del grosor) se prolonga hacia el interior a lo ancho
cubriendo así la parte extrema exterior a lo ancho del refuerzo 31
del cinturón por su exterior con una zona prolongada 47a en la
dirección radial.
Así, el caucho de contención 47 (la zona
prolongada 47a) queda situado incluso sobre el exterior del caucho
de recubrimiento 37 que rodea a los elementos de refuerzo 33a que
son los más exteriores en la dirección radial, por lo que la
contención del caucho de recubrimiento deviene fuerte, y por
consiguiente se ve reducido en gran medida el esfuerzo de
deformación en el extremo exterior 34 a lo ancho de la capa 32a, 32b
de anchura máxima de refuerzo del cinturón, y es adicionalmente
reprimida la aparición de avería por desunión. Además, la estructura
y las funciones son por lo demás iguales a las de la primera
realización.
La Fig. 5 muestra una cuarta realización de la
invención. En esta realización, una parte exterior de un caucho de
contención 50 en la dirección radial (una parte exterior en la
dirección del grosor) está pasada por sobre un exterior de la parte
extrema exterior a lo ancho del refuerzo 31 del cinturón en la
dirección radial y se prolonga hacia el interior a lo ancho hasta
una zona Q que está situada entre el refuerzo 31 del cinturón, y en
particular entre la capa exterior 32b de refuerzo del cinturón, y
una parte extrema exterior a lo ancho de una capa 25a de anchura
máxima del cinturón.
En este caso, en primer lugar se hace que sea
más fuerte la contención del caucho de recubrimiento 37,
análogamente al caso de la tercera realización anteriormente
descrita.
En segundo lugar, hay peligro de aparición de
avería por desunión debido a la aparición de un gran esfuerzo de
deformación por cizallamiento en la zona Q que se encuentra entre la
parte extrema exterior a lo ancho de la capa 25a de anchura máxima
del cinturón y el refuerzo 31 del cinturón (la capa exterior 32b de
refuerzo del cinturón) porque hay una diferencia de alargamiento
circunferencial entre ambas capas 25a y 32b. Sin embargo, tal
esfuerzo de deformación por cizallamiento puede ser eficazmente
mitigado cuando la zona prolongada 50a del caucho de contención 50
se prolonga hasta la zona Q y queda interpuesta entre las capas para
engrosar un espesor de caucho en la zona Q. Así, cuando el caucho de
contención tiene una forma como la mencionada anteriormente, las
averías por desunión en los dos sitios anteriormente mencionados
pueden ser simultáneamente reprimidas por el único caucho de
contención 50.
En este caso, la dureza JIS del caucho de
contención 50 deberá ser de no menos de 65 grados pero de no más de
80 grados. Cuando la dureza JIS del caucho de contención 50 es de
más de 80 grados, los esfuerzos de deformación se concentran en un
caucho de recubrimiento para la capa interior 25a del cinturón que
como tal caucho tiene una dureza JIS que es menor que la del caucho
de contención 50, y por consiguiente hay peligro de aparición de
avería por desunión en tal caucho de recubrimiento. La razón por la
cual la dureza JIS queda limitada a ser de no menos de 65 grados es
la misma como la que ha sido mencionada anteriormente. Además, la
estructura y las funciones son por lo demás iguales a las de la
primera realización.
La Fig. 6 muestra una quinta realización de la
invención. En esta realización, una parte exterior de un caucho de
contención 52 en la dirección radial (una parte exterior en la
dirección del grosor) y una parte interior de dicho caucho de
contención en la dirección radial (una parte interior en la
dirección del grosor) se prolongan hacia el interior a lo ancho
juntamente para así envolver la parte extrema exterior a lo ancho
del refuerzo 31 del cinturón por su exterior y por su interior en la
dirección radial con una zona prolongada exterior 52a y una zona
prolongada interior 52b. Esto quiere decir que la parte extrema
exterior a lo ancho del refuerzo 31 del cinturón queda envuelta por
el caucho de contención 52 por el exterior y por el interior en la
dirección radial.
Así, el caucho de contención 52 (las zonas
prolongadas 52a, 52b) queda situado sobre el exterior y el interior
del caucho de recubrimiento 37 que rodea a los elementos de refuerzo
33a que son los más exteriores en la dirección radial, con lo que
deviene más fuerte la contención del caucho de recubrimiento 37, y
por consiguiente es adicionalmente reducido el esfuerzo de
deformación en el extremo exterior 34 a lo ancho de la capa 32a, 32b
de anchura máxima de refuerzo del cinturón, y es fuertemente
reprimida la aparición de avería por desunión. Además, la estructura
y las funciones son por lo demás iguales a las de la primera
realización.
La Fig. 7 muestra una sexta realización de la
invención. En esta realización, un caucho de contención 54 consta de
dos o más capas de caucho laminadas radialmente que tienen distintas
durezas JIS (constando dicho caucho de contención de dos capas de
caucho en la realización ilustrada), es decir que dicho caucho de
contención consta de una capa interior de caucho 54a y una capa
exterior de caucho 54b, haciéndose que una dureza JIS de una capa de
caucho que de entre las capas de caucho es la que está situada cerca
de la carcasa 18 (en el interior en la dirección radial) sea menor
que la de las restantes capas de caucho. En la realización
ilustrada, se hace que la dureza JIS de la capa interior de caucho
54a sea menor que la de la capa exterior de caucho 54b.
Cuando se hace que sea mayor la dureza JIS de la
capa de caucho que está situada cerca de la carcasa 18, los
esfuerzos de deformación se concentran en el caucho de recubrimiento
41 para la carcasa 18 (para la tela 19 de la carcasa), y hay peligro
de aparición de avería por desunión en el caucho de recubrimiento
41. Sin embargo, cuando se hace que sea menor la dureza JIS de la
capa interior de caucho, como se ha mencionado anteriormente, puede
ser reducido el esfuerzo de deformación en el caucho de
recubrimiento 41 para la carcasa 18 que como tal caucho de
recubrimiento está en contacto con el caucho de contención 54.
Además, la estructura y las funciones son por lo demás iguales a las
de la primera realización.
La Fig. 8 muestra una séptima realización de la
invención. En esta realización, un caucho de contención 57 está
hecho de un material de caucho que tiene una dureza JIS de más de 85
grados. Cuando se usa un caucho de contención 57 de este tipo, es
generado un gran esfuerzo de deformación en el caucho de
recubrimiento 41 para la carcasa 18 (para la tela 19 de la carcasa)
que como tal caucho de recubrimiento está en contacto con el caucho
de contención 18 al tener lugar la deformación bajo carga, y hay
peligro de aparición de avería por desunión en el caucho de
recubrimiento 41. A tal efecto, una capa de caucho 58 que tiene una
dureza JIS que es menor que la del caucho de recubrimiento 41 para
la carcasa 18 es interpuesta entre la carcasa 18 y el caucho de
contención 57.
Así, el susodicho gran esfuerzo de deformación
es absorbido por la capa de caucho 58, que es fácilmente deformable,
con lo cual es mitigado el esfuerzo de deformación que actúa en el
caucho de recubrimiento 41 para la carcasa 18, para así impedir la
aparición de avería por desunión en el caucho de recubrimiento 41.
Además, la estructura y las funciones son por lo demás iguales a las
de la primera realización.
Los ejemplos siguientes se dan para ilustrar la
invención y no pretenden constituir limitaciones de la misma.
Se prevén cubiertas convencionales 1 y 2 en las
que una dureza JIS de un caucho (caucho de contención) que está
dispuesto hacia el exterior desde un extremo exterior a lo ancho de
una capa de anchura máxima de refuerzo del cinturón a lo ancho es
menor que una dureza JIS de un caucho de recubrimiento para la capa
de máxima anchura de refuerzo del cinturón, y una cubierta
comparativa en la que una dureza JIS de un caucho (caucho de
contención) que está dispuesto hacia el exterior desde un extremo
exterior a lo ancho de una capa de anchura máxima de refuerzo del
cinturón a lo ancho es mayor que una dureza JIS de un caucho de
recubrimiento para la capa de anchura máxima de refuerzo del
cinturón pero una anchura L de caucho es de menos de 4 mm, y
cubiertas de los ejemplos 1-19 en las que una dureza
JIS de un caucho (caucho de contención) que está dispuesto hacia el
exterior desde un extremo exterior a lo ancho de una capa de anchura
máxima de refuerzo del cinturón a lo ancho es mayor que una dureza
JIS de un caucho de recubrimiento para la capa de anchura máxima de
refuerzo del cinturón pero una anchura L de caucho es de no menos de
4 mm.
Estas cubiertas tienen unas dimensiones de la
cubierta de 285/60R22,5. En estas cubiertas, una capa interior del
cinturón tiene una anchura de 160 mm y un ángulo de oblicuidad de
los hilos de 52º hacia arriba hacia la derecha, y una capa exterior
del cinturón tiene una anchura de 140 mm y un ángulo de oblicuidad
de los hilos de 52º hacia arriba hacia la izquierda, y las capas
interior y exterior de refuerzo del cinturón tienen una anchura de
220 mm,
respectivamente.
respectivamente.
Asimismo, una dureza JIS de un caucho de
recubrimiento para la capa de anchura máxima de refuerzo del
cinturón es de 70 grados en las cubiertas convencionales 1 y 2, en
la cubierta comparativa y en las cubiertas de los Ejemplos
1-3 y 6-19, y de 60 grados en las
cubiertas de los Ejemplos 4 y 5, y un espesor en el extremo exterior
a lo ancho del refuerzo del cinturón en estas cubiertas es de 4 mm.
Además, un caucho distinto del caucho de recubrimiento para la capa
de anchura máxima de refuerzo del cinturón es el que está dispuesto
en calidad de caucho de contención en las cubiertas convencionales 1
y 2 y en las cubiertas de los Ejemplos 4-19,
mientras que el caucho de recubrimiento para la capa de anchura
máxima de refuerzo del cinturón está adicionalmente prolongado en
calidad de caucho de contención en la cubierta comparativa y en las
cubiertas de los Ejemplos 1-3. Solamente en la
cubierta del Ejemplo 19 está dispuesta entre el caucho de contención
y la carcasa una capa de caucho que tiene una dureza JIS de
56
grados.
grados.
Las dimensiones de estas cubiertas están
indicadas en la Tabla 1. En este caso, las unidades de la dureza JIS
son grados, y las unidades de cada uno de los miembros del grupo que
consta de la anchura L y del espesor t son mm. En la cubierta del
Ejemplo 17, los valores numéricos de 70 y 76 para la dureza JIS del
caucho de contención corresponden a las capas exterior e interior de
caucho que constituyen el caucho de contención. En la cubierta del
Ejemplo 18, los valores numéricos de 76 y 70 para la dureza JIS del
caucho de contención corresponden a las capas exterior e interior de
caucho que constituyen el caucho de contención.
Entonces, cada una de estas cubiertas es inflada
a una presión interna de 900 kPa, y es aplicada una carga de 49,03
kN para calcular el esfuerzo de deformación a lo ancho que es
aplicado al caucho de recubrimiento que está situado en el extremo
exterior a lo ancho de la capa de anchura máxima de refuerzo del
cinturón. Los resultados están indicados en la Tabla 1 por medio de
un índice sobre la base de que es de 100 el índice correspondiente
al valor del esfuerzo de deformación del caucho en la cubierta
convencional 1.
A continuación, cada una de estas cubiertas es
montada en una llanta de 9,00x22,5 e inflada a la susodicha presión
interna, y se hace entonces que la cubierta ruede sobre un tambor a
una velocidad de 60 km bajo la susodicha carga hasta que es
ocasionada avería por desunión en cualquier punto. Los resultados
están también indicados en la Tabla 1 mediante un índice, sobre la
base de que es de 100 el índice correspondiente a la distancia
recorrida por la cubierta convencional 1.
En la Tabla 1, el sitio en el que se encuentra
la avería por desunión que es ocasionada en cada cubierta está
representado como "sitio de la avería", significando la
expresión "extremo del refuerzo del cinturón" una aparición de
avería por desunión en el caucho de recubrimiento que rodea al
elemento de refuerzo que está situado en el extremo que es el más
exterior a lo ancho de la capa de anchura máxima de refuerzo del
cinturón, y significando la expresión "caucho de la carcasa"
una aparición de avería por desunión en el caucho de recubrimiento
para la carcasa (tela de la carcasa), y significando la expresión
"extremo de la capa del cinturón" la aparición de avería por
desunión en una zona Q que se encuentra entre la parte extrema
exterior a lo ancho de la capa de anchura máxima del cinturón y el
refuerzo del cinturón (la capa exterior de refuerzo del
cinturón).
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Como se ha mencionado anteriormente, según la
invención puede reprimirse con eficacia la aparición de avería por
desunión en el extremo exterior a lo ancho del refuerzo del
cinturón.
Claims (9)
1. Cubierta neumática (11) que comprende una
carcasa (18) que se extiende toroidalmente entre las de un par de
partes (13) que constituyen los talones, un cinturón (24) que está
dispuesto en el exterior de la carcasa en la dirección radial y
consta de al menos dos capas (25a, 25b) que contienen hilos de
refuerzo que son oblicuos con respecto a un plano ecuatorial de la
cubierta, estando los hilos de dichas capas entrecruzados entre sí,
un refuerzo (31) del cinturón que como tal refuerzo está dispuesto
en el interior con respecto al cinturón en la dirección radial y
consta de al menos una capa (32a, 32b) de refuerzo del cinturón en
la que están embebidos elementos de refuerzo (33) que discurren en
la dirección circunferencial, y un caucho (28) de la banda de
rodadura que está dispuesto sobre los exteriores del cinturón (24) y
del refuerzo (31) del cinturón en la dirección radial, estando el
extremo exterior (34) a lo ancho de la capa (32a, 32b) de anchura
máxima de refuerzo del cinturón dispuesto lateralmente hacia el
exterior con respecto al extremo exterior (35) a lo ancho de la capa
(25a) del cinturón que de entre las capas del cinturón es la que
tiene la mayor anchura; estando dicha cubierta neumática
caracterizada por el hecho de que un caucho de contención
(40; 45; 47; 50; 52; 54; 57) que tiene una anchura de no menos de 4
mm y de no más de 60 mm y una dureza JIS no inferior a la dureza JIS
de un caucho de recubrimiento (37) para la capa (32a, 32b) de
anchura máxima de refuerzo del cinturón está dispuesto hacia el
exterior desde el extremo exterior (34) a lo ancho de la capa (32a,
32b) de anchura máxima de refuerzo del cinturón.
2. Cubierta neumática como la reivindicada en la
reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que la dureza
JIS del caucho de contención es de 65-85 grados.
3. Cubierta neumática como la reivindicada en la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada por el hecho de que se
hace que un espesor (t) del caucho de contención (40) en un límite
entre el extremo exterior (34) a lo ancho de la capa (32a, 32b) de
anchura máxima de refuerzo del cinturón y el caucho de contención
(40) sea no menor que un espesor en el extremo exterior a lo ancho
del refuerzo (31) del cinturón.
4. Cubierta neumática como la reivindicada en la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada por el hecho de que el
caucho de contención (40) está unido al caucho de recubrimiento (37)
para la capa (32a, 32b) de refuerzo del cinturón formando un solo
cuerpo con el mismo.
5. Cubierta neumática como la reivindicada en la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada por el hecho de que el
caucho de contención (47) está prolongado hacia el interior a lo
ancho, cubriendo así la parte extrema exterior a lo ancho del
refuerzo (31) del cinturón por el exterior del mismo en la dirección
radial.
6. Cubierta neumática como la reivindicada en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por
el hecho de que cuando la dureza JIS del caucho de contención es de
no menos de 65 grados pero de no más de 80 grados, el caucho de
contención (50) está pasado por sobre un exterior de la parte
extrema exterior a lo ancho del refuerzo (31) del cinturón en la
dirección radial y está prolongado hacia el interior a lo ancho
hasta una zona (Q) que se encuentra entre el refuerzo (31) del
cinturón y una parte extrema exterior a lo ancho de una capa (25a)
de anchura máxima del cinturón.
7. Cubierta neumática como la reivindicada en la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada por el hecho de que el
caucho de contención (52) está prolongado hacia el interior a lo
ancho para así envolver la parte extrema exterior a lo ancho del
refuerzo (31) del cinturón por su exterior y su interior en la
dirección radial.
8. Cubierta neumática como la reivindicada en la
reivindicación 1 ó 2, caracterizada por el hecho de que el
caucho de contención (54) consta de dos o más capas (54a, 54b) de
caucho laminadas radialmente que tienen distinta dureza JIS, y se
hace que una dureza JIS de una capa de caucho (54a) que de entre las
capas de caucho es la que está situada cerca de la carcasa (18) sea
menor que la de la restante capa de caucho (54b).
9. Cubierta neumática como la reivindicada en la
reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que cuando la
dureza JIS del caucho de contención (57) es de más de 85 grados, se
interpone entre la carcasa (18) y el caucho de contención (57) una
capa de caucho (58) que tiene una dureza JIS que es menor que la de
un caucho de recubrimiento (41) para la carcasa (18).
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