ES2291461T3 - Neumaticos para vehiculos a motor, en particular para su utilizacion sobre terrenos cubiertos con nieve. - Google Patents

Abstract

Neumático (1) para ruedas de vehículos, que comprende: una estructura de carcasa (2), que incluye una porción central de corona (3) y dos flancos axialmente opuestos (4, 5); una estructura de cintura (12) asociada coaxialmente con la estructura de carcasa; una banda de rodadura (14) que se extiende coaxialmente alrededor de la estructura de cintura, impresa con un diseño en relieve que comprende por lo menos una fila (18) de bloques separados mediante ranuras transversales (22) que interceptan dos ranuras circunferenciales (16, 15), comprendiendo dichas ranuras transversales un ensanchamiento (30) que se prevé en un área esencialmente equidistante de los extremos de cada ranura transversal, estando cada bloque delimitado esencialmente por dos lados longitudinales en la dirección circunferencial y por dos lados transversales, en concreto un lado frontal y un lado trasero respecto a la dirección de desplazamiento predeterminada (F), caracterizado por el hecho de que cada lado transversal comprende dos porciones curvilíneas sucesivas (28, 29), en donde una primera porción curvilínea (28) es cóncava hacia el interior del bloque y una segunda porción curvilínea (29) tiene una curvatura opuesta a la de la primera porción.

Description

Neumáticos para vehículos a motor, en particular para su utilización sobre terrenos cubiertos con nieve.

La presente invención se refiere a neumáticos para vehículos a motor, en particular para su utilización sobre terrenos cubiertos con nieve.

Tal como es sabido, un neumático en su forma más general comprende una estructura de carcasa, que incluye una porción de corona central y dos flancos parcialmente opuestos que terminan en un par de talones para fijar el neumático a la llanta de una rueda, una estructura de cintura asociada coaxialmente con la estructura de carcasa y una banda de rodadura que se extiende coaxialmente alrededor de la estructura de cintura.

La banda de rodadura comprende un diseño en relieve, generalmente formado mediante una pluralidad de ranuras transversales y longitudinales, las cuales, en combinación, dan lugar a una pluralidad de bloques distribuidos en diferentes tipos de configuraciones, por ejemplo a lo largo de un área central que se extiende a través del plano ecuatorial y en al menos dos áreas de reborde que se extienden en posiciones axialmente opuestas a cada lado del área central.

De particular importancia para los propósitos de desplazamiento sobre una superficie cubierta de nieve es la presencia, en los bloques, de entalladuras de agarre, en otras palabras una serie de muescas o ranuras separadas a muy poca distancia orientadas esencialmente de forma transversal respecto a la dirección de desplazamiento, y teniendo dimensiones pequeñas en la dirección circunferencial, siendo la función de éstas recoger y retener la nieve de una manera eficiente, debido a que generalmente se ha mostrado que es conveniente aprovecharse de la fricción de la nieve sobre la nieve.

Un tipo de neumático de invierno comercializado por el solicitante tiene, en la banda de rodadura, un par de ranuras circunferenciales rectilíneas, dispuestas simétricamente respecto al plano ecuatorial del neumático y separadas por una distancia esencialmente igual a la mitad del ancho total de la banda de rodadura.

Estas ranuras circunferenciales están combinadas con dos series de ranuras transversales, cada una de las cuales se extiende con una inclinación que se incrementa progresivamente desde el borde exterior de la banda de rodadura hasta un punto sobre el plano ecuatorial. Las ranuras transversales de las dos series convergen simétricamente sobre el plano ecuatorial del neumático en una dirección predeterminada preferida de desplazamiento, y tienen sus vértices intercalados alternativamente entre sí a lo largo de la extensión perimétrica de la banda de rodadura sobre el plano ecuatorial.

En esta banda de rodadura, la configuración de las ranuras transversales es tal como para promover unas buenas características de tracción debido a la convergencia entre sí de las ranuras en la dirección de desplazamiento.

Las ranuras circunferenciales rectilíneas, a su vez, permiten que el agua se extraiga de forma eficiente de la huella durante el desplazamiento sobre una superficie mojada, impidiendo así la producción del efecto bien conocido y peligroso del aquaplaning.

La tracción y el comportamiento general en un desplazamiento sobre una superficie cubierta de nieve son mejorados mediante la provisión de entalladuras de agarre separadas a muy poca distancia sobre los bloques generados por la intersección de las ranuras longitudinales con las transversales y mediante cavidades rectilíneas adecuadas, asociadas con las ranuras transversales, en el espacio delimitado y mediante las dos ranuras circunferenciales, extendiéndose cada una de dichas ranuras rectilíneas en la dirección circunferencial durante una corta distancia desde la correspondiente ranura transversal.

La patente EP-773.116 a nombre del presente solicitante describe un neumático para superficies cubiertas de nieve, provisto de una banda de rodadura, en la cual las ranuras circunferenciales están formadas por una secuencia de porciones orientadas de forma oblicua respecto a la dirección circunferencial del neumático; estas porciones oblicuas convergen simétricamente sobre el plano ecuatorial pero en la dirección opuesta a la dirección de convergencia de las ranuras transversales.

Cada una de las porciones oblicuas de las ranuras circunferenciales se extiende entre dos ranuras transversales consecutivas y delimita los bordes circunferenciales opuestos de un bloque central en un caso, y de un bloque de reborde en otro caso.

En esta solución, cada uno de los bloques de centro y de reborde tiene una esquina que se proyecta dentro de la correspondiente ranura circunferencial respecto a la esquina opuesta del bloque inmediatamente siguiente.

En esta situación, las esquinas proyectadas de los bloques centrales actúan como dientes que proporcionan agarre sobre la nieve en tracción, mientras que las esquinas proyectadas de los bloques de reborde producen este efecto durante el frenado.

Para incrementar el agarre sobre la nieve, este neumático tiene también una cavidad de forma trapezoidal que se extiende parcialmente entre dos bloques adyacentes en la misma fila central.

Esta cavidad pasa a través de la ranura transversal entre los dos bloques centrales y tiene un borde circunferencial interno y un borde circunferencial externo que divergen entre sí en según un ángulo preferentemente comprendido entre 3º a 15º, en la dirección opuesta a la dirección de desplazamiento.

Sin embargo, el diseño de una banda de rodadura adecuada para agarrarse sobre la nieve, que es del tipo de bloque, causa un cierto grado de ruido sobre carreteras secas debido a los impactos sucesivos de los lados transversales de los bloques sobre el terreno.

El documento US-5.924.464, que corresponde al preámbulo de la reivindicación 1, describe un neumático que tiene un porcentaje disminuido de vacío y capacidades de desgaste superiores, teniendo aún una capacidad de tracción en mojado mejorada. La capacidad de tracción en mojado mejorada se aumenta mediante las características de aislamiento de flujo de las ranuras menores del neumático. Al reducir la cantidad del flujo de agua entre las ranuras mayores y menores durante un período prescrito durante el cual las ranuras mayores evacúan el agua fuera del neumático, hay una reducción en el volumen y naturaleza de la turbulencia debido a los flujos de agua que se interceptan que salen de las ranuras menores hacia las ranuras mayores. Esta reducción de la turbulencia permite que el fluido sea adecuadamente canalizado fuera del área de la zona de contacto mediante sus ranuras mayores.

El documento EP-485.883 describe una banda de rodadura de neumático de tipo de invierno que comprende un número impar, pero al menos tres, de ranuras axialmente espaciadas que se extienden circunferencialmente y una pluralidad de ranuras en forma de zigzag dispuestas circunferencialmente sobre el neumático de una manera repetitiva y que se extienden a través de la banda de rodadura desde el plano ecuatorial hacia los bordes laterales del neumático. Las ranuras en forma de zigzag situadas sobre un lado del plano ecuatorial son simétricas a las situadas en el lado opuesto del plano ecuatorial. Las ranuras que se extienden circunferencial y lateralmente definen elementos de bloque, dispuestos en filas que se extienden circunferencialmente y que tienen cada una al menos en parte la forma de un paralelogramo. Una pluralidad de entalladuras de agarre se incorporan en cada elemento de bloque.

Al considerar la técnica anterior citada, el solicitante ha percibido la necesidad de proporcionar un neumático para terrenos cubiertos de nieve que pueda simultáneamente asegurar un buen agarre sobre el terreno cubierto de nieve, características de desplazamiento silencioso sobre carreteras secas, y una alta resistencia al desgaste de los bloques de la banda de rodadura.

El solicitante ha encontrado que estas ventajas pueden lograrse proporcionando perfiles de borde transversales enfrentados de los bloques circunferencialmente adyacentes, que son tales como para producir, cuando se combinan en pares, medios de agarre de la nieve con un perfil corrugado, junto con variaciones de su perfil que son tales como para atenuar el impacto del bloque sobre el terreno en condiciones de desplazamiento sobre carreteras secas.

Un primer aspecto de la invención es por lo tanto un neumático de invierno para ruedas de vehículos, que comprende una estructura de carcasa que incluye una porción de corona central y dos flancos axialmente opuestos; una estructura de cintura asociada coaxialmente con la estructura de carcasa; y una banda de rodadura que se extiende coaxialmente alrededor de la estructura de cintura, impresa con un diseño en relieve que comprende por lo menos una fila de bloques delimitados por un par de ranuras circunferenciales interceptadas por ranuras transversales.

Cada bloque está esencialmente delimitado por dos lados longitudinales en la dirección circunferencial y por dos lados transversales, o perfiles transversales de borde, uno en la parte frontal y otro en la parte trasera respecto a una dirección de desplazamiento predeterminada.

Las principales características de dicha banda de rodadura son las siguientes:

a) cada ranura transversal comprende una ampliación de la sección transversal que tiene un perfil esencialmente curvilíneo; esta ampliación de la sección transversal está formada en el área central de cada ranura transversal y se diseña para atrapar la nieve;

b) cada uno de los perfiles transversales de borde de los bloques comprende por lo menos dos porciones curvilíneas sucesivas formadas de manera diferente entre sí, para formar medios para atenuar el ruido generado por el contacto de la banda de rodadura con carreteras secas cuando el neumático se desplaza.

En una realización preferida, todo los bloques de dicha por lo menos una fila son idénticos entre sí.

Preferentemente, el borde transversal de un bloque comprende dos porciones curvilíneas dispuestas en una secuencia que es el reverso de la del perfil de borde transversal enfrentado de un bloque circunferencialmente adyacente.

En una realización adicional, cada uno de los perfiles de borde transversal de los bloques comprende una primera porción rectilínea seguida por dos porciones curvilíneas.

Adicionalmente, las dos porciones curvilíneas están preferentemente formadas por una primera porción curvilínea que es cóncava hacia el interior del bloque y una segunda porción curvilínea con una curvatura opuesta a la de la primera porción.

En particular, el neumático según la invención está caracterizado por el hecho de que dicha primera porción curvilínea a continuación de dicha porción rectilínea comprende dos arcos circulares, en concreto un primer y un segundo arco circular, y dicha segunda porción curvilínea comprende un tercer arco circular, siendo el radio del primer arco circular igual o mayor que el radio del segundo y del tercer arco circular, y siendo el radio del tercer arco circular igual o mayor que el radio del segundo arco circular.

Preferentemente, la relación entre los radios del primer y del segundo arcos circulares está comprendida entre 1 y 6.

Adicionalmente, la relación entre los radios del tercer y del segundo arcos circulares está preferentemente comprendida entre 1 y 4.

Preferentemente, el segundo y el tercer arcos circulares están unidos por un cuarto arco circular adicional que tiene un radio no mayor que el radio de cualquiera de los arcos circulares adyacentes.

En una realización preferida, los bloques son esencialmente de forma romboidal, con una diagonal mayor que converge sobre el plano ecuatorial en un ángulo comprendido entre 25º y 55º, y preferentemente no mayor de 45º.

Más en particular, cada bloque tiene esencialmente la forma de un rumbo irregular que se aproxima a la forma ovoide puntiaguda de las hojas de ciertas plantas. En una realización según la invención, la banda de rodadura comprende una primera y una segunda filas centrales de bloques que tienen la forma descrita con anterioridad.

En esta solución, la primera fila central se ubica entre una primera ranura circunferencial que se hace en el plano ecuatorial y una segunda ranura circunferencial en una posición lateral, mientras que la segunda fila central se ubica entre dicha primera ranura circunferencial y una tercera ranura circunferencial en una posición lateral axialmente opuesta; los bloques están separados entre sí mediante ranuras transversales que tienen ejes de línea media inclinados respecto al plano ecuatorial.

Preferentemente, los bloques de las dos filas centrales están escalonados circunferencialmente entre sí.

En una solución adicional, los ejes de línea media de las ranuras transversales de las dos filas centrales están inclinados en direcciones opuestas entre sí respecto al plano ecuatorial.

En una realización preferida adicional, el neumático comprende dos filas de bloques de reborde a los lados de las filas centrales.

Una primera fila de bloques de reborde se ubica entre la segunda ranura circunferencial y un primer borde de la banda de rodadura, mientras que la segunda fila de reborde se ubica entre la tercera ranura circunferencial y el borde opuesto de la banda de rodadura; los bloques de cada fila de reborde están separados entre sí circunferencialmente mediante unas ranuras transversales.

Preferentemente, cada uno de los bloques de las filas de reborde tiene su forma delimitada mediante lados longitudinales paralelos al plano ecuatorial, mediante lados transversales y mediante un perfil curvilíneo de enlace entre el lado longitudinal axialmente interno y el lado transversal trasero. Preferentemente dichos lados transversales tienen una forma curvilínea.

Preferentemente, los bloques centrales y de reborde tienen porciones de enlace curvilíneas que son opuestas entre sí a lo largo de las ranuras laterales circunferenciales.

Ventajosamente, dichas porciones de enlace curvilíneas que son opuestas entre sí forman un ensanchamiento de la ranura circunferencial destinada a atrapar la nieve.

Preferentemente, los bloques centrales y de reborde comprenden una pluralidad de entalladuras de agarre orientadas paralelas entre sí dentro de cada bloque.

Aún más preferentemente, en cada fila de bloques las entalladuras de agarre de cada bloque están orientadas en direcciones diferentes a la dirección de las ranuras transversales.

Se ha encontrado que esta diferencia entre la orientación de las direcciones de las entalladuras de agarre y de las ranuras transversales mejora la tracción sobre la nieve y no afecta de forma adversa el desplazamiento silencioso del neumático sobre carreteras secas.

Características y ventajas adicionales serán más evidentes a partir de la siguiente descripción de un ejemplo de una realización preferida de un neumático según la invención, proporcionada como orientación y sin propósito restrictivo, con referencia a los dibujos adjuntos, en lo cuales:

La figura 1 muestra una vista parcial en sección transversal de un neumático según la invención.

La figura 2 muestra un desarrollo parcial, en una vista en planta, de la banda de rodadura del neumático de la figura 1.

La figura 3 muestra una ampliación de una porción de la figura 2.

La figura 4 muestra algunos detalles de una porción de un bloque ilustrado en la figura 3.

La figura 5 muestra una ampliación de algunas partes de la figura 2.

La figura 6 muestra una comparación entre el perfil de borde transversal de un bloque según la invención y el de un bloque conocido.

La figura 7 muestra una variante de diseño de la banda de rodadura de la figura 2.

Con referencia a la figura 1, la referencia numérica 1 indica en una forma general un neumático para vehículos a motor según la invención, por ejemplo un neumático de grado 195/65 R 15.

El neumático 1 comprende una estructura de carcasa 2, que incluye una porción de corona central 3 y dos flancos 4, 5, estando provista dicha estructura de carcasa 2 de una tela de refuerzo 2a cuyos extremos opuestos 2b, 2c están asociados con correspondientes cables de talón 6, 7 ubicados en los lados radialmente internos de dichos flancos 4, 5. En el caso ilustrado, los extremos de la tela están envueltos alrededor de dichos cables de talón, y en este caso, un relleno elastomérico 8 se aplica a los bordes perimétricos radialmente externos de los cables de talón 6, 7, para ocupar el espacio formado entre la tela de refuerzo 2a y los correspondientes extremos 2b, 2c de la tela de refuerzo 2a.

Como es sabido, las áreas opuestas del neumático 1, comprendiendo cada una un cable de talón 6, 7 y el relleno 8, forman lo que se conoce como talones, indicados en conjunto mediante las referencias numéricas 9 y 10, destinados a asegurar el neumático 1 sobre una correspondiente llanta de montaje 11 de la rueda de un vehículo.

Una estructura de cintura 12, que comprende una o más telas de refuerzo 13 hechas de cuerdas textiles o metálicas incorporadas en una mezcla específica, se asocia coaxialmente con la estructura de carcasa 2 antes mencionada.

Una banda de rodadura 14, en cuyo grosor está cortado un diseño mostrado con mayor detalle en la figura 2, se aplica en una forma conocida a la estructura de cintura 12.

La banda de rodadura según la invención es particularmente adecuada para superficies cubiertas de nieve.

La banda de rodadura 14 comprende tres ranuras circunferenciales, en concreto una ranura (15) ubicada en la posición central, a lo largo del plano ecuatorial, y dos ranuras laterales 16, 17. La intersección entre dichas ranuras circunferenciales y una pluralidad de ranuras transversales 22, 23, 24, 25 delimita cuatro filas circunferenciales de bloques, en concreto dos filas centrales 18, 19 que colocadas a través del plano ecuatorial y dos filas de reborde 20, 21 ubicadas sobre lados opuestos de la fila central de bloques.

Las ranuras transversales 22, 23 que delimitan los bloques de las filas centrales 18, 19 tienen, para cada fila, líneas medias m-m inclinadas según ángulos iguales respecto al plano ecuatorial, y las ranuras de las dos filas convergen sobre el plano ecuatorial en la dirección de desplazamiento mostrada mediante la flecha F en la figura 2.

Estas ranuras transversales de las filas centrales interceptan las ranuras laterales circunferenciales 16, 17 y continúan para formar las ranuras transversales 24, 25 de las filas de reborde 20, 21.

Las ranuras circunferenciales 15, 16, 17 tienen ejes de línea media esencialmente paralelos al plano ecuatorial: preferentemente estas ranuras tienen una profundidad comprendida entre 4 y 12 mm.

La anchura de las ranuras laterales circunferenciales 16, 17 está preferentemente comprendida entre 2 y 10 mm, más preferentemente entre 4 y 8 mm; la anchura de la ranura circunferencial central 15 entre los bloques de las dos filas centrales está preferentemente comprendida entre 2 y 8 mm, y preferentemente entre 4 y 6 mm.

Se especifica en este punto que el término "anchura" indica la abertura de la ranura, en otras palabras, la distancia axial entre las líneas rectas tangentes a los bordes internos de la ranura.

Las ranuras transversales 22, 23 tienen preferentemente una profundidad comprendida entre 4 y 10 mm. Preferentemente tienen una anchura máxima comprendida entre 2 y 5 mm.

Las ranuras transversales 24, 25 preferentemente tienen una profundidad comprendida entre 4 y 10 mm. Preferentemente, tienen una anchura máxima comprendida entre 4 y 9 mm.

Preferentemente, tanto las ranuras transversales como las ranuras circunferenciales tienen una profundidad igual, por ejemplo una profundidad de 8 mm en el neumático aquí considerado.

En el siguiente texto, por motivos de simplicidad, sólo la parte de la banda de rodadura 14 de la figura 2 ubicada sobre la izquierda del plano ecuatorial Y-Y se describirá en detalle, debido a que la parte ubicada a la derecha de dicho plano es idéntica a la parte de lado izquierda rotada 180º sobre el plano ecuatorial y desplazada en una cantidad predeterminada en dirección circunferencial.

Se describirán ahora los bloques; debe destacarse que cada bloque comprende dos lados longitudinales y dos lados transversales, llamados los lados frontal y trasero según la dirección de desplazamiento.

Los bloques 26 de las filas centrales 18, 19 se inscriben en un paralelogramo regular formado por lados longitudinales que son esencialmente paralelos al plano ecuatorial y por lados transversales que están inclinados según ángulos iguales respecto al plano ecuatorial, aunque se apartan de este perfil de la manera que se describe a continuación.

Preferentemente, los lados longitudinales axialmente internos están separados del plano ecuatorial por una distancia igual a la mitad de la anchura de dicha ranura central.

Más precisamente, tal como se muestra claramente en la figura 3, el bloque 26 de la fila central se aparta de la forma de paralelogramo regular delimitado por los lados longitudinales "a" y "b", los lados transversales "c" y "d" y las diagonales I_{2} y I_{1} de las formas siguientes:

- el lado longitudinal axialmente exterior del bloque está alineado con el lado exterior "a" del paralelogramo y su longitud es más corta que este lado del paralelogramo, siendo preferiblemente no mayor del 75% de la longitud "a";

- el lado longitudinal axialmente interno está inclinado según un ángulo \alpha, comprendido entre 5º y 18º, respecto al plano ecuatorial;

- los lados transversales tienen una porción de longitud determinada, que preferiblemente no excede del 35% de "c", en común con los correspondientes lados "c" y "d" del paralelogramo;

- la extensión lineal máxima del bloque coincide con la diagonal más larga I_{1} del paralelogramo; esta diagonal está inclinada respecto al plano ecuatorial según un ángulo \delta, preferentemente comprendido entre 25º y 55º;

- la dimensión transversal máxima es menor que la longitud de la diagonal menor I_{2} del paralelogramo y preferentemente no es mayor del 75% de I_{2};

- la forma global es una forma ovoide en punta encerrada en un paralelogramo en el cual la relación I_{2}/I_{1} entre la diagonal menor y la diagonal mayor está preferentemente comprendida entre 0,50 y 0,70.

Debe observarse que los lados transversales de los bloques centrales son de un diseño especial, por el hecho de que cada uno de ellos está formado por un perfil que comprende por lo menos tres porciones, todas formadas de manera diferente entre sí.

Tal como se muestra claramente en la ampliación en la figura 4, el perfil del borde transversal "c" del bloque central 26 comprende una primera porción rectilínea 27 y dos porciones curvilíneas sucesivas 28, 29, de las cuales una es cóncava y la otra es convexa hacia el exterior del bloque.

La primera porción rectilínea 27 está inclinada respecto a la diagonal I_{1} según un ángulo \beta comprendido entre 20º y 35º.

En una primera realización, estas porciones curvilíneas sucesivas son arcos parabólicos.

En una realización diferente, tanto el primer como el segundo arcos curvilíneos están formados en forma de arcos circulares.

Más precisamente, la primera porción curvilínea 28 comprende dos arcos circulares, en concreto un primero y un segundo, que tienen un radio de r_{1} y r_{2} respectivamente, y la segunda porción curvilínea 29 comprende un tercer arco circular que tiene un radio r_{3}.

Preferentemente, la primera y la segunda porciones curvilíneas están conectadas por un cuarto arco circular que tiene un radio r_{4}.

Preferentemente, la configuración del perfil del borde transversal del bloque 26 tiene las siguientes características adicionales:

- la relación entre el radio r_{1} del primer arco circular y el radio r_{2} del segundo está comprendida entre 1 y 6;

- la relación entre el radio r_{3} del tercer arco circular y el radio r_{2} del segundo está comprendida entre 1 y 4;

- el radio de enlace r_{4} es menor que cualquiera de los otros radios;

- la distancia "D" entre la primera porción rectilínea y la línea paralela tangente al segundo arco circular en el punto R de extensión máxima de la cavidad formada mediante dicha porción curvilínea 28, medida perpendicularmente a dicha porción rectilínea, está comprendida entre 1 y 3 mm.

Si ahora examinamos la figura 2 en combinación con la figura 3, se observará que las tres porciones diferentes 27, 28, 29 de un perfil de borde transversal de un bloque dado 26 tienen una secuencia que es la inversa de la del perfil de borde transversal enfrentado de un bloque adyacente de la misma fila; esta característica permite un ensanchamiento de la sección transversal 30 que se forma en cada ranura transversal 22, 23. Este ensanchamiento tiene una forma curvilínea, preferiblemente de tipo circular, en un área esencialmente equidistante a los extremos de la ranura transversal 22, 23.

Se ha encontrado que la forma curvilínea del ensanchamiento de la sección transversal 30 mantiene ventajosamente una resistencia suficiente del material elastomérico al desgarro y la abrasión (desgaste) en el bloque.

Adicionalmente, este ensanchamiento de la sección transversal 30 forma ventajosamente un medio de agarre que es particularmente adecuado para atrapar nieve, tal como se muestra mediante el sombreado en la figura 2.

Preferiblemente, estos ensanchamientos de la sección transversal son todos del mismo tamaño.

Si examinamos ahora las características de los bloques de las filas laterales, se observará que éstos pueden tener varias formas que son diferentes de las descritas con anterioridad.

La forma del bloque que es más conveniente para los propósitos de la invención es la mostrada en la figura 2. Con mayor detalle, cada bloque 31 de las filas de reborde 20, 21 está delimitado por lados longitudinales 32, 33 que son esencialmente paralelos al plano ecuatorial, mediante lados transversales 34, 35 con una forma curvilínea y mediante un perfil curvilíneo de enlace 36 entre el lado longitudinal axialmente interno y uno de los lados transversales. Preferiblemente, dicho perfil curvilíneo 36 es un arco circular.

En el ejemplo de la figura 2, el perfil curvilíneo 36 forma un enlace entre el lado longitudinal 33 y el lado transversal que está en la parte trasera respecto a la dirección de avance del neumático.

Los bloques de reborde 31 se siguen entre sí circunferencialmente con un intervalo predeterminado "p" que preferiblemente está comprendido entre 20 mm y 40 mm.

Adicionalmente, los bloques centrales 26 y los bloques de reborde 31 adyacentes están escalonados circunferencialmente entre sí mediante la distancia preferentemente igual a aproximadamente el 50% del intervalo medio. Preferiblemente, como se ve en la ampliación de la figura 5, este escalonamiento se lleva a cabo de forma tal que el enlace curvilíneo 36 entre un lado y otro lado longitudinal del bloque de reborde 31 es opuesto al enlace curvilínea 36' entre un lado longitudinal y un lado transversal del bloque central 26.

En la figura 5, "T" indica la distancia entre dichos enlaces curvilíneos 36, 36'.

En la práctica, los bloques centrales y de reborde están diseñados con enlaces curvilíneos que hacen que sus formas se aparten de las de los bloques en forma de rombos de ángulos agudos.

Esencialmente, los enlaces antes mencionados extraen de los bloques 26, 31 la cantidad de material elastomérico correspondiente a las áreas 37, 38 mostradas mediante sombreado en la figura 5.

Ventajosamente, este diseño y disposición de los bloques proporciona un ensanchamiento localizado de la ranura lateral circunferencial 16, 17 y, por lo tanto, un agarre más adecuado de la nieve, tal como se muestra esquemáticamente mediante el sombreado en el área 39 de la figura 5.

Para optimizar el agarre de la banda de rodadura sobre el terreno cubierto de nieve, cada uno de los bloques de centro y de reborde está provisto de una pluralidad de incisiones, conocidas por los expertos en la materia como "entalladuras de agarre".

Preferentemente, las entalladuras de agarre entre los bloques de cada fila son paralelas entre sí, con una orientación diferente de la dirección de las ranuras transversales de la misma fila; preferentemente, esta orientación es en la dirección opuesta, respecto al plano ecuatorial, a la de dichas ranuras transversales.

Se ha encontrado que esta disposición mejora el agarre sobre nieve sin afectar adversamente el desplazamiento silencioso del neumático sobre carreteras secas.

Con mayor detalle, los bloques centrales 26 comprenden unas series de entalladuras de agarre 40, paralelas entre sí en cada bloque, inclinados en la dirección opuesta a las ranuras transversales 22, 23 respecto al plano ecuatorial, según un ángulo \gamma preferiblemente comprendido entre 0º y 30º respecto a la dirección axial.

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A su vez, cada uno de los bloques de reborde 31 comprende preferiblemente una pluralidad de entalladuras de agarre 41, comprendiendo cada una tres porciones sucesivas formadas en forma de una línea quebrada de tres partes con la porción central inclinada respecto al plano ecuatorial, y que tiene una dirección opuesta a la de las entalladuras 40 de los bloques de la fila central adyacente; el ángulo de inclinación de dichas porciones centrales de las entalladuras de agarre 41 respecto al plano ecuatorial se halla preferentemente comprendido entre 0º y 45º respecto al eje de rotación.

Para reducir el ruido, las entalladuras de agarre de los bloques central y de reborde sobre el mismo lado del plano ecuatorial están inclinados en la dirección opuesta (figura 2) que la de los bloques de las filas correspondientes ubicadas al otro lado del plano ecuatorial.

También para optimizar el agarre de la banda de rodadura sobre carreteras cubiertas de nieve, los bordes de reborde y central pueden también comprender muescas 42 (figure 7) ubicadas a lo largo de los lados longitudinales axialmente exteriores de los bloques de reborde.

Preferentemente, dichas muescas están ubicadas sobre extensiones de las porciones adyacentes de las correspondientes entalladuras de agarre o son paralelas a las mismas.

Estas muescas son preferentemente más profundas y más anchas que dichas entalladuras de agarre; en un ejemplo de realización, las muescas 42 tienen una anchura y una profundidad de 2 mm y la relación entre la profundidad de las muescas y la de las entalladuras de agarre está preferentemente comprendida entre 0,20 y 0,60. En el neumático anteriormente mencionado, este valor es de 0,25.

El neumático según la invención ha hecho posible disminuir el ruido desplazamiento sobre carreteras secas.

Se considera que uno de los factores que pueden haber contribuido a lograr un desplazamiento más silencioso puede ser el perfil particular de los lados transversales de los bloques centrales.

Para proporcionar un mejor entendimiento de las posibles mejoras en cuanto al silencio, la figura 6 muestra el perfil del borde transversal de un bloque convencional con un perfil rectilíneo N y el de un bloque según la invención, en la condición en la cual puntos sucesivos de estos perfiles tocan el terreno durante el avance progresivo del neumático en la dirección de desplazamiento F.

El avance progresivo del neumático sobre el terreno está representado mediante las líneas 1 a 8, todas a igual distancia entre sí.

Como puede verse, el bloque que tiene un perfil de borde transversal rectilíneo entra en contacto con el terreno a través de porciones consecutivas de forma y de longitud idénticas; por lo tanto, porciones del perfil frontal del bloque golpean el terreno en sucesión en una frecuencia específica única que forman una fuente de sonido.

Debe destacarse que, en el neumático según la invención, el contacto con el suelo implica inicialmente porciones de forma y longitud idénticas, tales como AB, BC, seguidas por una porción CD que difiere tanto en forma como en longitud de las porciones precedentes, a continuación por una porción DE que es diferente y más larga que las precedentes, luego por una porción EF con una configuración y dimensión lineal que es aún mayor que las precedentes, y en cualquier caso tiene un perfil completamente diferente, y finalmente una porción FG que es diferente y más corta que la anterior.

Esencialmente, puede asegurarse que el impacto del perfil de borde transversal del bloque según la invención no da lugar a un fenómeno repetitivo, tal como se ha encontrado en el caso de un perfil de borde transversal rectilíneo N.

Es probable que esta característica sea responsable del desplazamiento más silencioso que se ha encontrado.

Una característica adicional de la invención se proporciona mediante una de las realizaciones preferidas, en la cual el diseño de la banda de rodadura de la figura 2 está combinado con una anchura axial predeterminada de las filas central y de reborde del patrón de la banda de rodadura.

Si W indica (figura 2) la anchura axial total de la banda de rodadura entre las cavidades que separan los rebordes O, O' del neumático, es conveniente hacer la anchura axial L_{c} de las filas centrales menor que el de las filas de reborde.

Preferentemente, la relación L_{c}/W no excede de 0,45.

Si la porción de la banda de rodadura que contiene las filas centrales está hecha con la anchura axial L_{c} antes mencionada, las articulaciones longitudinales representadas mediante la ranuras laterales circunferenciales 16, 17 están desplazadas hacia el plano ecuatorial (figura 2).

Con esta solución, se ha encontrado posible mejorar simultáneamente tanto la atracción sobre nieve como el comportamiento del neumático, así como su falta de ruido sobre carreteras secas, sin degradar la resistencia al desgaste.

Debe observarse que la invención comprende realizaciones alternativas adicionales además de las descritas con anterioridad.

Para dar una imagen más clara de las posibles realizaciones de la invención, se hará ahora referencia a la banda de rodadura ilustrada en la figura 7, en la cual los mismos números de referencia indican elementos idénticos que ya se han descrito en las figuras precedentes.

Yendo a un examen más detallado, debe observarse que la variante ilustrada en la figura 7 difiere de la ilustrada en la figura 2 en las siguientes características:

- los ejes de línea media de la ranuras transversales de las dos filas centrales 18, 19 están inclinados en la misma dirección respecto al plano ecuatorial;

- las entalladuras de agarre 40 de los bloques 26 de las dos filas centrales están en la misma dirección respecto al plano ecuatorial;

- los bloques de una fila de reborde 20, cuando se rotan 180º sobre la dirección axial, coinciden con los bloques de la segunda fila de reborde 21.

Según una realización previamente descrita, la variante en la figura 7 muestra una pluralidad de muescas 42 que ayudan a atrapar la nieve al final de cada bloque de reborde.

Estas muescas están distribuidas de una manera esencialmente uniforme, con una orientación que en algunas soluciones, tales como la de la figura 7, puede estar colocada perpendicularmente respecto al plano ecuatorial.

En realizaciones adicionales, que pueden derivarse fácilmente a partir de la descripción anterior y que por lo tanto no se han ilustrado, la banda de rodadura puede comprender dos filas de bloques intermedios adicionales, preferiblemente también de forma ovoide punteado, colocadas entre las dos filas centrales y las dos filas laterales mostradas en la figura 2.

En otras palabras, el diseño y la disposición de los bloques de las filas intermedias nuevamente puede ser de manera que se produce el ensanchamiento localizado antes mencionado de la ranuras transversales y/o de la ranuras circunferenciales, proporcionando así un mejor agarre sobre nieve, siendo el conjunto tal como se muestra esquemáticamente mediante áreas sombreadas en la figura 5.

Debe destacarse, sin embargo, que los bloques de las filas intermedias pueden tener configuraciones diferentes de las de los bloques de las filas centrales, o pueden tener perfiles poligonales diferentes de los descritos.

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Referencias citadas en la descripción

Esta lista de referencias citadas por el solicitante es sólo para conveniencia del lector. No forma parte del documento de Patente Europea. Aunque se haya tenido un gran cuidado en recoger las referencias, no puede excluirse la presencia de errores u omisiones y por ello la EPO declina cualquier responsabilidad a este respecto.

Documentos de patentes citados en la descripción

\bullet EP 773116 A [0010]

\bullet EP 485883 [0018]

\bullet US 5924464A [0017]

Claims (36)

1. Neumático (1) para ruedas de vehículos, que comprende: una estructura de carcasa (2), que incluye una porción central de corona (3) y dos flancos axialmente opuestos (4, 5); una estructura de cintura (12) asociada coaxialmente con la estructura de carcasa; una banda de rodadura (14) que se extiende coaxialmente alrededor de la estructura de cintura, impresa con un diseño en relieve que comprende por lo menos una fila (18) de bloques separados mediante ranuras transversales (22) que interceptan dos ranuras circunferenciales (16, 15), comprendiendo dichas ranuras transversales un ensanchamiento (30) que se prevé en un área esencialmente equidistante de los extremos de cada ranura transversal, estando cada bloque delimitado esencialmente por dos lados longitudinales en la dirección circunferencial y por dos lados transversales, en concreto un lado frontal y un lado trasero respecto a la dirección de desplazamiento predeterminada (F), caracterizado por el hecho de que cada lado transversal comprende dos porciones curvilíneas sucesivas (28, 29), en donde una primera porción curvilínea (28) es cóncava hacia el interior del bloque y una segunda porción curvilínea (29) tiene una curvatura opuesta a la de la primera porción.

2. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que las porciones curvilíneas (28, 29) del lado transversal frontal de un primer bloque de dicha por lo menos una fila (18) se disponen en una secuencia que es la inversa a la secuencia de las porciones curvilíneas (28, 29) del lado transversal trasero de un segundo bloque que es circunferencialmente adyacente a dicho primer bloque.

3. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los lados transversales de cada bloque comprenden una porción rectilínea (27) seguida por dichas porciones curvilíneas (28, 29).

4. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicha primera porción curvilínea (28) consiste en un primer arco circular y un segundo arco circular.

5. Neumático según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que la relación entre el radio de dicho primer (r_{1}) y dicho segundo (r_{2}) arcos circulares está comprendida entre 1 y 6.

6. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicha segunda porción curvilínea (29) consiste en un tercer arco circular.

7. Neumático según las reivindicaciones 4 y 6, caracterizado por el hecho de que la relación entre el radio de dicho tercer (r_{3}) y dicha segundo (r_{2}) arcos circulares está comprendida entre 1 y 4.

8. Neumático según las reivindicaciones 3 y 4, caracterizado por el hecho de que la distancia (D) entre dicha porción rectilínea (27) y una línea paralela a dicha porción rectilínea y tangente al segundo arco circular en el punto de extensión máxima de la concavidad formada mediante dicha primera porción curvilínea (28), medida perpendicularmente a dicha porción rectilínea, está comprendida entre 1 y 3 mm.

9. Neumático según las reivindicaciones 4 y 6, caracterizado por el hecho de que el segundo y el tercer arcos circulares están unidos mediante un cuarto arco circular adicional que tiene un radio (r_{4}) no mayor que el radio de cualquiera de los arcos circulares adyacentes.

10. Neumático según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que la porción rectilínea (27) está inclinada según un ángulo (\beta) comprendido entre 20º y 35º respecto a la diagonal (I_{1}) del rombo que contiene el bloque.

11. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los lados longitudinales axialmente exteriores de los bloques de dicha por lo menos una fila (18) son paralelos al plano ecuatorial del neumático
(Y-Y).

12. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los lados longitudinales axialmente internos de los bloques de dicha por lo menos una fila (18) forman ángulos (\alpha) comprendidos entre 5º y 18º con la dirección del plano ecuatorial del neumático (Y-Y).

13. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicha por lo menos una fila (18) de bloques está contenida en una fila de paralelogramos en los cuales:

- los lados longitudinales axialmente internos (b) de los paralelogramos son paralelos al plano ecuatorial del neumático (Y-Y) y equidistantes a dicho plano;

- los lados longitudinales axialmente exteriores (a) de los paralelogramos son paralelos al plano ecuatorial del neumático (Y-Y) y coinciden parcialmente con los lados longitudinales de los bloques;

- los lados transversales (c) de los paralelogramos son paralelos entre sí, convergen sobre el plano contra del reumático (Y-Y) y coinciden parcialmente con los lados transversales de los bloques;

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- los lados transversales de los paralelogramos sobre un lado del plano ecuatorial del neumático (Y-Y) están escalonados circunferencialmente respecto a los dispuestos sobre el otro lado en una distancia esencialmente igual a la mitad de su intervalo circunferencial.

14. Neumático según la reivindicación 13, caracterizado por el hecho de que la relación entre la diagonal menor (I_{2}) y la diagonal mayor (I_{1}) de cada uno de dichos paralelogramos está comprendida entre 0,50 y 0,70.

15. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dichos bloques son esencialmente de forma romboidal, con la diagonal mayor (I_{1}) convergiendo sobre el plano ecuatorial del neumático (Y-Y) según un ángulo (\delta) comprendido entre 25º y 55º.

16. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que comprende una primera fila central (18) y una segunda fila central (19) de bloques, estando la primera fila localizada entre una primera ranura circunferencial (15) a lo largo del plano ecuatorial del neumático (Y-Y) y una segunda ranura lateral circunferencial (16), estando la segunda fila localizada entre la primera ranura circunferencial y una tercera ranura circunferencial lateral (17), estando dichos bloques separados entre sí mediante unas ranuras transversales (22, 23) que tienen ejes de línea media (m-m') inclinados respecto al plano ecuatorial del neumático.

17. Neumático según la reivindicación 16, caracterizado por el hecho de que los bloques de la primera (18) y la segunda (19) filas centrales están escalonados circunferencialmente entre sí.

18. Neumático según la reivindicación 16, caracterizado por el hecho de que los ejes de línea media (m-m') de las ranuras transversales (22, 23) de la primera (18) y la segunda (19) filas centrales están inclinados en direcciones opuestas entre sí respecto al plano ecuatorial del neumático (Y-Y).

19. Neumático según la reivindicación 16, caracterizado por el hecho de que los ejes de línea media (m-m') de las ranuras transversales (22, 23) de la primera (18) y la segunda (19) filas centrales están inclinados en la misma dirección respecto al plano ecuatorial del neumático (Y-Y).

20. Neumático según la reivindicación 16, caracterizado por el hecho de que comprende dos filas (20, 21) que bloques de reborde a los lados de dichas primera (18) y segunda (19) filas centrales de bloques.

21. Neumático según la reivindicación 20, caracterizado por el hecho de que una primera fila (20) de bloques de reborde está ubicada entre la segunda ranura circunferencial (16) y un primer borde (O) de la banda de rodadura.

22. Neumático según la reivindicación 20, caracterizado por el hecho de que una segunda fila (21) de bloques de reborde está ubicada entre la tercera ranura circunferencial (17) y un segundo borde (O') de la banda de rodadura.

23. Neumático según la reivindicación 20, caracterizado por el hecho de que los bloques de las dos filas de reborde (20, 21) están separados circunferencialmente entre sí mediante unas ranuras transversales (24, 25).

24. Neumático según la reivindicación 20, caracterizado por el hecho de que los bloques de la dos filas de reborde (20, 21) forman imágenes simétricas entre sí a cada lado del plano ecuatorial del neumático (Y-Y).

25. Neumático según la reivindicación 20, caracterizado por el hecho de que los bloques de la primera fila de reborde (20), cuando se rotan 180º sobre la dirección axial, coinciden con los bloques de la segunda fila de reborde (21).

26. Neumático según la reivindicación 20, caracterizado por el hecho de que cada bloque de las dos filas de reborde (20, 21) está delimitado mediante unos lados longitudinales (32, 33) que son paralelos al plano ecuatorial del neumático (Y-Y), mediante un lado frontal y un lado trasero transversal (34, 35) que tienen perfiles curvilíneos, y mediante un perfil de enlace curvilíneo (36) entre el lado longitudinal axialmente interno y el lado trasero transversal.

27. Neumático según la reivindicación 25, caracterizado por el hecho de que las porciones curvilíneas (29) de los bloques de las filas centrales (18, 19) y los perfiles curvilíneos (36) de los bloques de las filas de reborde (20, 21) están dispuestos opuestos entre sí a lo largo de la segunda (16) y tercera (17) ranuras circunferenciales para formar un ensanchamiento (39) de dichas ranuras circunferenciales.

28. Neumático según la reivindicación 20, caracterizado por el hecho de que las anchuras axiales de las dos filas centrales (18, 19) son menores que las anchuras axiales de las dos filas de reborde (20, 21).

29. Neumático según la reivindicación 16, caracterizado por el hecho de que la relación entre la anchura axial (L_{c}) de las dos filas centrales (18, 19) y la anchura (W) de la banda de rodadura (14) medida entre los bordes (O, O') de la banda de rodadura no es mayor de 0,45.

30. Neumático según la reivindicación 20, caracterizado por el hecho de que todos los bloques de las filas centrales (18, 19) y de reborde (20, 21) tienen entalladuras de agarre (40, 41).

31. Neumático según la reivindicación 30, caracterizado por el hecho de que las entalladuras de agarre (40) de los bloques de las filas centrales (18, 19) son paralelas entre sí.

32. Neumático según la reivindicación 30, caracterizado por el hecho de que las entalladuras de agarre (40) de los bloques de las filas centrales (18, 19) están inclinadas en la dirección opuesta a los lados transversales de los bloques.

33. Neumático según la reivindicación 30, caracterizado por el hecho de que las entalladuras de agarre (41) de los bloques de la filas de reborde (20, 21) son en forma de zigzag.

34. Neumático según la reivindicación 30, caracterizado por el hecho de que las entalladuras de agarre (40, 41) de los bloques de la filas centrales (18, 19) y de reborde (20, 21), las ranuras circunferenciales (15, 16, 17) entre la filas y las ranuras transversales (22, 23, 24, 25) de las filas tienen esencialmente la misma profundidad.

35. Neumático según la reivindicación 30, caracterizado por el hecho de que comprende muescas (42) cuya profundidad está comprendida entre el 20% y el 60% de la profundidad de las entalladuras de agarre (40, 41).

36. Neumático según la reivindicación 35, caracterizado por el hecho de que la relación entre la profundidad de las muescas (42) y la de las entalladuras de agarre (40, 41) es de 0,25.