ES2340595T3 - Neumatico. - Google Patents
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Abstract
Un neumático (10) provisto de una banda de rodadura (12) que incluye una pluralidad de nervaduras separadas por al menos dos estrías de dirección circunferencial (14, 16) que se extienden en una dirección circunferencial, caracterizado porque: cuando se considera la forma (12F) del contacto con el terreno de la banda de rodadura, en las condiciones en las que el neumático esté montado sobre una llanta con máxima carga y con una presión de aire correspondiente a la máxima carga, la forma (12F) del contacto con el terreno tiene una longitud (L) en dirección circunferencial, que va disminuyendo gradualmente desde el centro (CL) en la dirección de la anchura del neumático, a la parte correspondiente hacia la estría circunferencial más exterior (16) en la dirección de la anchura del neumático, seguida de la forma (12F) del contacto con el terreno que tiene una longitud en la dirección circunferencial que aumenta gradualmente hacia el exterior en la dirección de la anchura del neumático, y porque en la forma (12F) del contacto con el terreno, se satisfacen las siguientes relaciones: 0,02 <=q (A-B)/L <=q 0,1, y 0,02 <=q (C-B)) L <=q 0,1, en donde L es la longitud en dirección circunferencial del centro en la dirección de la anchura del neumático, A es la longitud máxima en la dirección circunferencial de la parte correspondiente a la nervadura (18) más exterior en la dirección de la anchura del neumático, Ws es la anchura de la parte correspondiente a la nervadura (18) más exterior en la dirección de la anchura del neumático, W2 es la anchura de la parte correspondiente a la segunda nervadura (20) desde el exterior, en al dirección de la anchura del neumático, B es la distancia en la dirección circunferencial entre dos puntos (Psa, Psb) que son las intersecciones de las líneas de borde (18F) de los lados en dirección circunferencial de la parte correspondiente de la nervadura más exterior (18), que se cortan con una primera línea virtual (FLs) que se extiende en la dirección circunferencial y a una distancia de 0,076Ws en la dirección de la anchura del neumático, hasta el exterior desde una línea de borde (18F) de la parte correspondiente a la nervadura más exterior (18), correspondiendo la línea de borde a un borde de una estría (16) en dirección circunferencial en el interior de la nervadura más exterior (18) en la dirección de la anchura del neumático, y C es la distancia en la dirección circunferencial entre dos puntos (P2a, P2b) que son las intersecciones de las líneas de borde (20F) de los lados en dirección circunferencial de la parte correspondiente a la segunda nervadura (20) desde el exterior en la dirección de la anchura del neumático, que se cortan con una segunda línea virtual (FL2) que se extiende en la dirección circunferencial y que está a una distancia de 0,112W2 al interior en la dirección de la anchura del neumático desde una línea de borde (20F) correspondiente al borde de la estría en dirección circunferencial exterior en la dirección de la anchura de la parte correspondiente a la segunda nervadura (20) desde el exterior en la dirección de la anchura del neumático.
Description
Neumático.
El presente invento se refiere a un neumático, y
en particular a un neumático que puede suprimir el desgaste
desigual que se desarrolla fácilmente cuando se usa el neumático en
el eje de la dirección de un vehículo con una carga pesada.
En general, la forma de la parte de contacto con
el terreno (la huella) de un neumático es, por ejemplo, como se ha
ilustrado con el número 100 en la Fig. 8, tal que la longitud de la
parte de contacto con el terreno se reduce gradualmente desde la
parte central hacia la parte del hombro. Sin embargo, con el dibujo
de las nervaduras de la forma 100 de contacto con el terreno se
genera fácilmente un desgaste desigual debido al arrastre en las
proximidades del borde 102E de contacto de la banda de rodadura con
el terreno, y con objeto de suprimir el citado desgaste desigual se
puede hacer que la forma del contacto con el terreno se aproxime a
una forma rectangular.
Sin embargo, si la forma de contacto con el
terreno se aproxima más a la rectangular, debido a la variación de
las condiciones de fabricación del neumático y a las condiciones de
su uso, la longitud del contacto con el terreno aumenta desde la
parte central a la parte del hombro, para dar lugar a la forma 104
de contacto con el terreno, y se desarrolla fácilmente el desgaste
de la nervadura que golpea en las proximidades del borde exterior
en la dirección de la anchura del neumático en la segunda estría
desde la nervadura lateral exterior 106 (la parte rayada de la Fig.
9).
A fin de resolver este problema, se ha propuesto
un neumático (véase la Publicación de Patente 1) con un dibujo de
contacto con el terreno en el que la longitud del contacto con el
terreno se hace primero más corta desde la parte central en la
dirección de la anchura del neumático al lado del borde de contacto
con el terreno de la banda de rodadura, y después la longitud de
contacto con el terreno se va haciendo gradualmente mayor hasta el
borde de contacto con el terreno de la banda de rodadura.
En la Publicación de Patente 1: Solicitud de
Patente Japonesa Dejada Abierta para Pública Inspección
(JP-A) Nº 5-77608,
EP-A-024032 se describe un neumático
conocido configurado para reducir la resistencia del desgaste
desigual y que tiene las características de los preámbulos de las
reivindicaciones 1 y 2.
El neumático de la Publicación de Patente 1, al
considerar la forma de contacto con el terreno, puede suprimir el
desgaste desigual debido al arrastre en las proximidades del borde
de contacto con el terreno de la banda de rodadura y suprimir el
frotamiento del hombro puesto que una fuerza lateral hace que se
redondee el borde de la banda de rodadura y ese desgaste progresa
después hacia el centro.
Sin embargo, hay una fuerte demanda en el
mercado de que se suprima aún más el desgaste desigual.
Este invento se ha concebido con vistas a
resolver el citado problema, y un objeto del invento es proporcionar
un neumático que sea capaz de suprimir el desgaste desigual en
mayor medida que la usual.
Como resultado de la puesta en práctica de una
serie de investigaciones y experimentos, los inventores han podido
hallar una mejora significativa en el desgaste desigual optimizando
para ello las proporciones relativas de las dimensiones de las
partes de contacto con el terreno de las nervaduras separadas por
las estrías circunferenciales.
El invento de la reivindicación 1 se concibió
con vistas a las citadas circunstancias y proporciona un neumático
provisto de una banda de rodadura que incluye una pluralidad de
nervaduras separadas por al menos dos estrías en dirección
circunferencial que se extienden en una dirección circunferencial.
Atendiendo a la forma de contacto con el terreno de la banda de
rodadura bajo condiciones en que el neumático esté montado sobre una
llanta con máxima carga, y con una presión de aire correspondiente
a la máxima carga, la forma de contacto con el terreno tiene una
longitud en dirección circunferencial que disminuye gradualmente
desde el centro en la dirección de la anchura del neumático a la
parte correspondiente hacia la estría circunferencial más exterior
en la dirección de la anchura del neumático, seguida por la forma
de contacto con el terreno que tiene una longitud en dirección
circunferencial que aumenta gradualmente hacia el exterior en la
dirección de la anchura del neumático. Con respecto a la forma de
contacto con el terreno, se satisfacen las siguientes relaciones:
0,02 \leq(A-B)/L \leq 0,1, y 0,02
\leq(C-B)/L \leq 0,1. En estas
relaciones: L es la longitud en dirección circunferencial del
centro en la dirección de la anchura del neumático; A es la longitud
máxima en la dirección circunferencial de la parte correspondiente
a la nervadura más exterior en dirección de la anchura del
neumático; Ws es la anchura de la parte correspondiente a la
nervadura más exterior en la dirección de la anchura del neumático;
W_{2} es la anchura de la parte correspondiente a la segunda
nervadura desde el exterior en la dirección de la anchura del
neumático; B es la distancia en la dirección circunferencial del
neumático entre dos puntos que son las intersecciones de las líneas
de borde de los lados en dirección circunferencial de la parte
correspondiente a la nervadura más exterior, que se cortan con una
primera línea virtual que se extiende en la dirección
circunferencial del neumático y a una distancia de 0,076 Ws en la
dirección de la anchura del neumático hacia el exterior desde una
línea de borde de la parte correspondiente a la nervadura más
exterior, correspondiendo la línea de borde a un borde de una
estría en dirección circunferencial en el interior de la nervadura
más exterior en la dirección de la anchura del neumático; y C es la
distancia en la dirección circunferencial del neumático entre dos
puntos que son las intersecciones de las líneas de borde de los
lados en dirección circunferencial de la parte correspondiente a la
segunda nervadura desde el exterior en la dirección de la anchura
del neumático, que se cortan con una segunda línea virtual que se
extiende en la dirección circunferencial del neumático y que está a
una distancia de 0,112 W_{2} al interior en la dirección de la
anchura del neumático desde una línea de borde correspondiente al
borde de la estría en la dirección circunferencial exterior en la
dirección de la anchura de la parte correspondiente a la segunda
nervadura desde el exterior en la dirección la anchura del
neumático.
A continuación se explicará la operación del
neumático especificado en la reivindicación 1.
El desgaste desigual en las proximidades del
borde de la banda de doradura debido al arrastre y el desgaste por
frotamiento del hombro pueden suprimirse en mayor medida que la
usual. En condiciones en las que el neumático esté montado sobre
una llanta con máxima carga, y con una presión de aire
correspondiente a la carga máxima, la forma de contacto con el
terreno tiene una longitud en dirección circunferencial que
disminuye gradualmente desde el centro en la dirección de la
anchura del neumático a la parte correspondiente hacia la estría
circunferencial más exterior en la dirección de la anchura del
neumático, seguida de la forma de contacto con el terreno que tiene
una longitud en dirección circunferencial que aumenta gradualmente
hacia el exterior en la dirección de la anchura del neumático, y
satisface las siguientes relaciones: 0,02
\leq(A-B)/L \leq 0,1, y 0,02 \leq
C-B)/L \leq 0,1. En estas relaciones: L es la
longitud en dirección circunferencial del centro en la dirección de
la anchura del neumático; A es la longitud máxima en la dirección
circunferencial de la parte correspondiente a la nervadura más
exterior en la dirección de la anchura; Ws es la anchura de la parte
correspondiente a la nervadura más exterior en la dirección de la
anchura; W_{2} es la anchura de la parte correspondiente a la
segunda nervadura desde el exterior en la dirección de la anchura
del neumático; B es la distancia en la dirección circunferencial
entre dos puntos que son las intersecciones de las líneas de borde
de los lados en dirección circunferencial de la parte
correspondiente a la nervadura más exterior, que se cortan con una
primera línea virtual que se extiende en la dirección
circunferencial del neumático y a una distancia de 0,076Ws en la
dirección de la anchura del neumático al exterior desde una línea de
borde de la parte correspondiente a la nervadura más exterior,
correspondiendo la línea de borde a un borde de una estría en
dirección circunferencial en el interior de la nervadura más
exterior en la dirección de la anchura del neumático; y C es la
distancia en la dirección circunferencial del neumático entre dos
puntos que son las intersecciones de las líneas de borde de los
lados en dirección circunferencial de la parte correspondiente a la
segunda nervadura desde el exterior en la dirección de la anchura
del neumático, que se cortan con una segunda línea virtual que se
extiende en la dirección circunferencial del neumático y que está a
una distancia de 0,112W_{2} al interior en la dirección de la
anchura del neumático desde una línea de borde correspondiente al
borde de la estría en dirección circunferencial exterior en la
dirección de la anchura del neumático de la parte correspondiente a
la segunda nervadura desde el exterior en la dirección de la
anchura del neumático.
Ocurre que, si (A-B)/L <
0,02, se produce entonces fácilmente un desgaste desigual en las
proximidades del borde del contacto con el terreno de la nervadura
más exterior en la dirección de la anchura del neumático debido al
arrastre.
Por otra parte, si (A-B/L >
0,1, se produce entonces fácilmente un desgaste desigual en las
proximidades de la parte de borde interior de la nervadura más
exterior en la dirección de la anchura del neumático, debido al
arrastre.
Además, si (C-B)/L < 0,02, se
produce entonces fácilmente un desgaste desigual en las proximidades
del borde del contacto con el terreno de la segunda nervadura desde
el exterior en la dirección de la anchura del neumático, debido al
arrastre.
Por otra parte, si (C-B)/L >
0,1, se produce entonces fácilmente un desgaste desigual en las
proximidades de la parte de borde interior de la nervadura más
exterior en la dirección de la anchura del neumático.
El invento, de acuerdo con la reivindicación 2,
es un neumático provisto de una banda de rodadura que incluye una
pluralidad de nervaduras separadas por al menos dos estrías en
dirección circunferencial que se extienden en una dirección
circunferencial, en el que R1 es menor que R2, de donde,
considerando una sección transversal del neumático a lo largo del
eje de rotación, R1 es un radio de curvatura de una primera
superficie de rodaje de la banda de rodadura situada en el lado del
plano ecuatorial del neumático de una estría circunferencial más
exterior en la dirección de la anchura del neumático, y R2 es un
radio de curvatura de una segunda superficie de rodaje de la banda
de rodadura situada en el lado del hombro de una estría principal
circunferencial más exterior en la dirección de la anchura del
neumático; la segunda superficie de rodaje está situada en el
interior en la dirección del diámetro del neumático de una línea de
extensión virtual de la primera superficie de rodaje; y además db
es menor que da, donde da es la altura de un escalón entre la
primera superficie de rodaje y una línea de extensión virtual de la
segunda superficie de rodaje, y db es la altura de un escalón en el
borde del contacto con el terreno de la banda de rodadura entre la
segunda superficie de rodaje y la línea de extensión virtual de la
primera superficie de rodaje. Al ser como se ha dicho en lo que
antecede, la forma de contacto con el terreno de la banda de
rodadura, bajo las condiciones en las que el neumático esté montado
sobre una llanta con máxima carga, y con una presión de aire
correspondiente a la máxima carga, tiene una longitud en dirección
circunferencial que disminuye gradualmente desde el centro en la
dirección de la anchura del neumático a la parte correspondiente
hacia la estría circunferencial más exterior en la dirección de la
anchura del neumático, seguida por una forma de contacto con el
terreno que tiene una longitud en dirección circunferencial que
aumenta gradualmente hacia el exterior en la dirección de la anchura
del neumático y, en la forma de contacto con el terreno, se
satisfacen las siguientes relaciones: 0,02 \leq
(A-B)/L \leq 0,1, y 0,02 \leq
(C-B)/L \leq 0,1. En estas relaciones, L es
la longitud en dirección circunferencial del centro en la dirección
de la anchura del neumático; A es la longitud máxima en la dirección
circunferencial de la parte correspondiente a la nervadura más
exterior en la dirección de la anchura del neumático; Ws es la
anchura de la parte correspondiente a la nervadura más exterior en
la dirección de la anchura del neumático; W_{2} es la anchura de
la parte correspondiente a la segunda nervadura desde el exterior
en la dirección de la anchura del neumático; B es la distancia en
la dirección circunferencial del neumático entre dos puntos que son
las intersecciones de las líneas de borde de los lados en dirección
circunferencial de la parte correspondiente a la nervadura más
exterior, que se cortan con una primera línea virtual que se
extiende en la dirección circunferencial del neumático y a una
distancia de 0,076Ws en la dirección de la anchura del neumático al
exterior desde una línea de borde de la parte correspondiente a la
nervadura más exterior, correspondiendo la línea de borde a un borde
de una estría en dirección circunferencial en el interior de la
nervadura más exterior en la dirección de la anchura del neumático;
y C es la distancia en la dirección circunferencial del neumático
entre dos puntos que son las intersecciones de las líneas de borde
de los lados en dirección circunferencial de la parte
correspondiente a la segunda nervadura desde el exterior en la
dirección de la anchura del neumático, que se cortan con una
segunda línea virtual que se extiende en la dirección
circunferencial del neumático y que está a una distancia de
0,112W_{2} al interior en la dirección de la anchura del neumático
desde una línea de borde correspondiente al borde de la estría en
dirección circunferencial exterior en la dirección de la anchura del
neumático de la parte correspondiente a la segunda nervadura desde
el exterior en la dirección de la anchura del neumático.
A continuación se explicará la operación del
neumático especificado en la reivindicación 2.
R1 es menor que R2, de donde, mirando a una
sección transversal del neumático a lo largo del eje de rotación,
R1 es un radio de curvatura de una primera superficie de rodaje de
la banda de rodadura situada en el lado del plano ecuatorial del
neumático de una estría circunferencial más exterior en la dirección
de la anchura del neumático, y R2 es un radio de curvatura de una
segunda superficie de rodaje de la banda de rodadura situada en el
lado del hombro de una estría principal circunferencial más exterior
en la dirección de la anchura del neumático; la segunda superficie
de rodaje está situada en el interior en la dirección del diámetro
del neumático de una línea de extensión virtual de la primera
superficie de rodaje; y además db es menor que da, donde da es la
altura de un escalón entre la primera superficie de rodaje y una
línea de extensión virtual de la segunda superficie de rodaje, y db
es la altura de un escalón en el borde del contacto con el terreno
de la banda de rodadura entre la segunda superficie de rodaje y la
línea de extensión virtual de la primera superficie de rodaje. Al
ser como se ha dicho, la forma de contacto con el terreno de la
banda de rodadura bajo condiciones en que el neumático esté montado
sobre una llanta con máxima carga, y con una presión de aire
correspondiente a la máxima carga, se puede hacer que tenga una
longitud en dirección circunferencial que disminuya gradualmente
desde el centro en la dirección de la anchura del neumático hasta la
parte correspondiente hacia la estría circunferencial más exterior
en la dirección de la anchura del neumático, seguida de la forma de
contacto con el terreno que tiene una longitud en dirección
circunferencial que aumenta gradualmente hacia el exterior en la
dirección de la anchura del neumático. Es decir, que es posible
obtener fácilmente tal forma de contacto con el terreno mediante la
sección transversal de la superficie de rodaje, sin depender de la
estructura interna del neumático.
El desgaste desigual en las proximidades del
borde de la banda de rodadura debido al arrastre y el desgaste por
frotamiento del hombro pueden suprimirse en mayor medida que la
usual mediante la forma del contacto con el terreno de la banda de
rodadura, bajo condiciones de que el neumático esté montado sobre
una llanta con máxima carga, y con una presión de aire
correspondiente a la carga máxima, teniendo una longitud en
dirección circunferencial que disminuye gradualmente desde el
centro en la dirección de la anchura del neumático hasta la parte
correspondiente hacia la estría circunferencial más exterior en la
dirección de la anchura del neumático, seguida por la forma de
contacto con el terreno que tenga una longitud en dirección
circunferencial que aumente gradualmente hacia el exterior en la
dirección de la anchura del neumático, y se satisfagan las
siguientes relaciones: 0,02 \leq (A-B)/L \leq
0,1, y 0,02 \leq (C-B)/L \leq 0,1. En estas
relaciones, L es la longitud en dirección circunferencial del
centro en la dirección de la anchura del neumático; A es la longitud
máxima en la dirección circunferencial de la parte correspondiente
a la nervadura más exterior en la dirección de la anchura del
neumático; Ws es la anchura de la parte correspondiente a la
nervadura más exterior en la dirección de la anchura del neumático;
W_{2} es la anchura de la parte correspondiente a la segunda
nervadura desde el exterior en la dirección de la anchura del
neumático; B es la distancia en la dirección circunferencial del
neumático entre dos puntos que son las intersecciones de líneas de
borde de los lados en dirección circunferencial de la parte
correspondiente a la nervadura más exterior, que se cortan con una
primera línea virtual que se extiende en la dirección
circunferencial del neumático y a una distancia de 0,076Ws en la
dirección de la anchura del neumático al exterior desde una línea
de borde de la parte correspondiente a la nervadura más exterior,
correspondiendo la línea de borde a un borde de una estría en
dirección circunferencial en el interior del nervio más exterior en
la dirección de la anchura del neumático; y C es la distancia en la
dirección circunferencial entre dos puntos que son las
intersecciones de líneas de borde de los lados en dirección
circunferencial de la parte correspondiente a la segunda nervadura
desde el exterior en la dirección de la anchura del neumático, que
se cortan con una segunda línea virtual que se extiende en la
dirección circunferencial del neumático y está a una distancia de
0,112W_{2} al interior en la dirección de la anchura del neumático
desde una línea de borde correspondiente al borde de la estría en
dirección circunferencial exterior en la dirección de la anchura
del neumático de la parte correspondiente en la segunda nervadura
desde el exterior en la dirección de la anchura del neumático.
Se tiene así que si (A-B)/L <
0,02 se produce entonces fácilmente un desgaste desigual en las
proximidades del borde del contacto con el terreno de la nervadura
más exterior en la dirección de la anchura del neumático debido al
arrastre.
Por otra parte, si (A-B)/L >
0,1, se produce entonces fácilmente un desgaste desigual en las
proximidades de la parte de borde interior de la nervadura más
exterior en la dirección de la anchura del neumático.
Además, si (C-B)/L < 0,02, se
produce entonces fácilmente un desgaste desigual en las proximidades
del borde del contacto con el terreno de la segunda nervadura desde
el exterior en la dirección de la anchura del neumático, debido al
arrastre.
Por otra parte, si (C-B)/L >
0,1, se produce entonces fácilmente desgaste desigual en las
proximidades de la parte de borde interior de la nervadura más
exterior en la dirección de la anchura del neumático.
El invento, de acuerdo con la reivindicación 3,
es el neumático de acuerdo con la reivindicación 1 o la
reivindicación 2 en el que, en al menos el fondo de la estría
circunferencial más exterior en la dirección de la anchura del
neumático, está formado un saliente sacrificial para desgaste
desigual con una parte de pico del mismo situada más baja que la
superficie de la carretera y que hace contacto con la superficie de
la carretera durante el contacto con el terreno.
A continuación se explicará la operación del
neumático de acuerdo con la reivindicación 3.
Puesto que hay una diferencia entre el diámetro
de la superficie de rodaje de la banda de rodadura y el diámetro de
la parte de pico del saliente sacrificial para desgaste desigual,
cuando se hace girar el neumático y éste hace contacto con la
superficie de la carretera, se produce un arrastre del saliente
sacrificial para desgaste desigual con relación a la superficie de
la carretera y la abrasión del saliente sacrificial para desgaste
desigual, y se puede suprimir en mayor medida el desgaste desigual
de las nervaduras que estén adyacentes a la estría circunferencia.
Además, se puede suprimir la progresión del desgaste desigual hacia
el lado central.
El neumático de acuerdo con la reivindicación 4
es el neumático de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3 en el que se han formado partes de
indentación en la nervadura más exterior en la dirección de la
anchura del neumático en la cara lateral del mismo exterior en la
dirección de la anchura del neumático del borde conformado de
contacto con el terreno de la banda de rodadura, que reducen la
rigidez de la nervadura.
A continuación se explicará la operación del
neumático de acuerdo con la reivindicación 4.
Mediante la formación de partes de indentación
en la nervadura más exterior en la dirección de la anchura del
neumático en la cara lateral del mismo exterior en la dirección de
la anchura del neumático del borde conformado de contacto con el
terreno de la banda de rodadura, se reduce la rigidez de la
nervadura en las proximidades del borde de contacto con el terreno
de la banda de rodadura, y se reduce la fuerza de fricción con la
superficie de la carretera, y por consiguiente se puede suprimir la
generación de desgaste desigual.
Mediante la citada construcción de los
neumáticos de acuerdo con la reivindicación 1 y con la
reivindicación 2, se puede obtener un efecto excelente de que, como
se ha explicado en lo que antecede, se puede suprimir el desgaste
desigual en mayor medida que la usual.
Mediante la antes citada construcción del
neumático de acuerdo con la reivindicación 1, se puede obtener un
efecto excelente de que se puede suprimir en mayor medida el
desgaste desigual de las nervaduras, adyacentes a la estría
circunferencial en la cual está formado el saliente sacrificial para
desgaste desigual, y se puede suprimir la progresión del desgaste
desigual hacia el lado central.
Mediante la construcción antes indicada del
neumático de acuerdo con la reivindicación 4, se puede obtener un
efecto excelente de que se puede suprimir en mayor medida la
generación de desgaste desigual de la nervadura más exterior en la
dirección de la anchura del neumático en las proximidades del borde
de contacto con el terreno de la banda de rodadura.
La Fig. 1 ilustra una forma de contacto con el
terreno de un neumático de acuerdo con una primera realización del
invento;
La Fig. 2 es un corte transversal de la banda
de rodadura a lo largo de la dirección del eje de rotación del
neumático de un neumático de la primera realización del invento;
La Fig. 3 es un corte transversal de la banda
de rodadura a lo largo de la dirección del eje de rotación del
neumático de un neumático de una segunda realización del
invento;
La Fig. 4 es un corte transversal de la banda
de rodadura a lo largo de la dirección del eje de rotación del
neumático de un neumático de una tercera realización del
invento;
La Fig. 5 es un corte transversal de la banda
de rodadura a lo largo de la dirección del eje de rotación del
neumático de un neumático de un Ejemplo Comparativo 1;
La Fig. 6 es un corte transversal a lo largo de
la dirección del eje de rotación del neumático de un neumático de
un Ejemplo Comparativo 2;
La Fig. 7 es un gráfico en el que se han
ilustrado los resultados experimentales de pruebas de desgaste;
La Fig. 8 es una vista en planta de la banda de
rodadura en la que ha ilustrado una forma de contacto con el
terreno convencional;
La Fig. 9 es una vista en planta de la banda de
rodadura en la que se ha representado otra forma de contacto con el
terreno convencional.
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Primera
Realización
En lo que sigue se explicarán detalles de un
neumático 10 de acuerdo con una primera realización del invento,
con referencia a los dibujos.
La primera realización del invento se explicará
con referencia a la Fig. 1 y a la Fig. 2.
Como se ha ilustrado en la Fig. 2, la banda de
rodadura 12 del neumático 10 está provista, a cada lado en la
dirección de la anchura del neumático (en la dirección de la flecha
A) del plano ecuatorial del neumático CL, de una primera estría
principal en dirección circunferencial 14 que se extiende alrededor
de la periferia del neumático (en la Fig. 2 se ha omitido un
lado), y, en el exterior de la primera estría principal en dirección
circunferencial 14 en la dirección de la anchura del neumático, una
segunda estría principal en dirección circunferencial 16 que se
extiende alrededor de la periferia del neumático (en la Fig. 2 se
ha omitido un lado).
La primera estría principal en dirección
circunferencial 14 y la segunda estría principal en dirección
circunferencial 16 de la primera realización del invento se
extienden ambas linealmente con una anchura constante alrededor de
la dirección circunferencial del neumático.
En la Fig. 1 se ha representado la forma 12F de
contacto con el terreno de la banda de rodadura 12 de este
neumático 10 bajo las condiciones de que el neumático esté montado
sobre una llanta con máxima carga, y con una presión de aire
correspondiente a la máxima carga.
Como se ha ilustrado en la Fig. 1, la longitud
en dirección circunferencial de la forma de contacto con el terreno
12F disminuye gradualmente desde el centro en la dirección de la
anchura del neumático hacia la segunda estría principal en
dirección circunferencial 16 en el exterior en la dirección de la
anchura del neumático. Después de eso, la longitud en dirección
circunferencial de la forma 12F de contacto con el terreno aumenta
entonces gradualmente hacia el exterior en la dirección de la
anchura del neumático.
En esta forma de contacto con el terreno, la
longitud en dirección circunferencial del centro en la dirección de
la anchura del neumático se ha designado por L, la longitud máxima
en la dirección circunferencial de la línea de borde 18F de la
forma de contacto con el terreno de la nervadura 18 del hombro se ha
designado por A, la anchura de la línea de borde 18F de la forma de
contacto con el terreno de la nervadura 18 del hombro se ha
designado por Ws, la anchura de la línea de borde 20F de la forma de
contacto con el terreno de la segunda nervadura 20 se ha designado
por W_{2}, y en la forma de contacto con el terreno de la
nervadura 18 del hombro, se ha designado por B la distancia en la
dirección circunferencial del neumático entre dos punto Psa y Psb
que son las intersecciones de una primera línea virtual FLs (que se
extiende en la dirección circunferencial del neumático y que está a
una distancia de 0,076Ws al exterior en la dirección de la anchura
del neumático desde la línea de borde 18Fi correspondiente al borde
de la segunda estría principal en dirección circunferencial 16) y
la línea de borde 18F.
En la forma de contacto con el terreno de la
segunda nervadura 20, se ha designado por C la distancia en la
dirección circunferencial del neumático entre dos puntos P_{2}a y
P_{2}b que son las intersecciones de una segunda línea virtual
FLs (que se extiende en la dirección circunferencial del neumático y
que está a una distancia de 0,112Ws al interior en la dirección de
la anchura del neumático desde la línea de borde 20Fo
correspondiente al borde de la segunda estría principal en dirección
circunferencial 16) y la línea de borde 20F.
Se satisfacen las relaciones de que:
- 0,02 \leq(A-B)/L \leq 0,2 y 0,02 \leq(C-B)/L \leq 0,18.
\vskip1.000000\baselineskip
Es más preferible que se satisfagan estas
relaciones:
- 0,05 \leq(A-B)/L \leq 0,15, y 0,03 \leq(C-B)/L \leq 0,13.
\vskip1.000000\baselineskip
Con objeto de proporcionar tales formas de
contacto con el terreno, se establece la forma de la sección de la
banda de rodadura 12 del neumático 10 de la realización actual de la
siguiente manera.
La superficie de rodaje de la banda de rodadura
12, como se ve en el corte transversal de la Fig. 2 de la banda de
rodadura 12 a lo largo de la dirección del eje de rotación del
neumático, tiene un radio de curvatura R1 (con el centro de
curvatura en el interior del neumático) de la superficie de rodaje
12A en el lado del plano ecuatorial CL de la segunda estría
principal en dirección circunferencial 16, y un radio de curvatura
R2 (con el centro de curvatura en el interior del neumático) que es
mayor que R1 de la superficie de rodaje 12B en el lado del hombro
de la segunda estría principal en dirección circunferencial 16.
Además, la superficie de rodaje 12B está situada
sobre todo en la dirección del diámetro del neumático de una línea
virtual 12Af que es una extensión de la superficie de rodaje
12A.
Con objeto de satisfacer las relaciones 0,02
\leq(A-B)/L \leq 0,1, y 0,02
\leq(C-B)/L \leq 0,1, por ejemplo, se
pueden ajustar la altura de la superficie de rodaje 12B de la
nervadura 18 del hombro, el ángulo de inclinación de la superficie
de rodaje 12B, y el radio de curvatura de la superficie de rodaje
12B, en correspondencia con la segunda nervadura 20 en el
interior.
Para el neumático 10 de la presente realización,
como se ve en la Fig. 2, la forma 12F de contacto con el terreno
como la que se ha ilustrado en la Fig. 1 se obtiene estableciendo
que la magnitud del escalón sea da en la parte de borde de la
segunda estría principal en dirección circunferencial 16 en el lado
del plano ecuatorial CL entre la superficie de rodaje 12A y una
línea de extensión virtual 12Bf que se extiende hacia fuera desde
la superficie de rodaje 12B, y estableciendo que la magnitud del
escalón sea db (< da) en el borde de contacto con el terreno 12E
de la banda de rodadura entre la línea de extensión virtual 12Af
prolongada hacia fuera desde la superficie de rodaje 12A y la
superficie de rodaje 12B.
Aquí, en la primera realización, la primera
estría principal en dirección circunferencial 14 y la segunda
estría principal en dirección circunferencial 16 se extienden
linealmente con una anchura constante en la dirección
circunferencial, si bien las mismas pueden extenderse con una forma
en zig-zag.
Por ejemplo, si la primera estría principal en
dirección circunferencial 14 y la segunda estría principal en
dirección circunferencial 16 son de forma en
zig-zag, entonces la línea de borde 20Fo y la línea
de borde 20Fi son de forma de zig-zag, y en este
caso Ws y W_{2} se calculan usando las posiciones medias alrededor
de una circunferencia del neumático.
\vskip1.000000\baselineskip
Mediante el establecimiento de la citada forma
de la sección transversal y de la forma de contacto con el terreno
de la banda de rodadura 12, se pueden suprimir, en mayor medida que
la usual, el desgaste desigual en las proximidades del borde de la
banda de rodadura por arrastre y el desgaste del hombro por
frotamiento.
Se tiene así que si (A-B)/L <
0,02, puesto que la longitud A de contacto con el terreno se hace
más corta, se produce fácilmente un desgaste desigual debido al
arrastre en las proximidades del borde de la banda de rodadura de
la nervadura 18 del hombro.
Por otra parte, si (A-B)/L >
0,1, la longitud A de contacto con el terreno se hace más larga que
la necesaria, y se produce fácilmente un desgaste desigual de la
parte de la banda de rodadura en el interior, en la dirección de la
anchura del neumático, de la nervadura 18 del hombro.
Si (C-B)/L < 0,02, puesto que
la longitud C de contacto con el terreno se hace más corta, se
produce fácilmente un desgaste desigual debido al arrastre en las
proximidades del borde de la banda de rodadura de la segunda
nervadura 20.
Por otra parte, si (C-B)/L >
0,1, la longitud B de contacto con el terreno se hace más corta, y
se produce fácilmente un desgaste desigual de la parte de la banda
de rodadura, en el interior en la dirección de la anchura del
neumático, de la nervadura 18 del hombro.
Aquí, para los bordes de contacto con el terreno
de la banda de rodadura de la presente realización, se montó el
neumático 10 sobre una llanta estándar, tal como la definida en el
JATMA YEAR BOOK (Las Normas de la Asociación de Fabricantes de
Neumáticos para Automóviles del Japón; edición de 2003), se infló
con una presión de aire (máxima presión de aire) del 100% de la
presión del aire correspondiente a la carga máxima admisible (cifras
de de carga en negritas en la tabla de presión interna, en función
de la capacidad de soporte de carga) en la aplicación de la
clasificación de capas por tamaños de acuerdo con el JATMA YEAR
BOOK, a la hora de cargar con la carga máxima admisible. En el
lugar de uso y en los lugares de fabricación, cuando se usan las
normas TRA y las normas ETRTO, se siguieron varias normas.
\vskip1.000000\baselineskip
Segunda
Realización
A continuación se explicará un neumático 10 de
acuerdo con la segunda realización, con referencia a la Fig. 3.
Aquí, a las estructuras que son similares a las de la primera
realización se les han asignado los mismos números, y se ha omitido
la explicación de las mismas.
Como puede verse en la Fig. 3, en el fondo de
la estría de la segunda estría 16 principal en dirección
circunferencial está formado un saliente 22 sacrificial para
desgaste desigual con una parte de pico del mismo que está
establecida en una posición que es más baja que la de las
superficies de rodaje 12A, B, y que está en contacto con la
superficie de la carretera durante el contacto con el terreno.
Puesto que hay una diferencia entre el diámetro
de las superficies de rodaje de la banda de rodadura 12 y el
diámetro de la parte de pico del saliente 22 sacrificial para
desgaste desigual, cuando el neumático está girando y en contacto
con la superficie de la carretera, el saliente 22 sacrificial para
desgaste desigual arrastra en relación con la superficie de la
carretera y se desgasta, y se puede suprimir el desgaste desigual
en las proximidades de la parte de borde del lado de la estría
principal en dirección de la segunda estría principal en dirección
circunferencial de la nervadura 18 del hombro, y en las proximidades
de la parte de borde del lado de la segunda estría principal en
dirección circunferencial 16 de la segunda nervadura 20.
Además, se puede suprimir la progresión del
desgaste desigual de la nervadura 18 del hombro hacia el lado
central.
\vskip1.000000\baselineskip
Tercera
Realización
A continuación se explicará un neumático 10 de
acuerdo con la tercera realización, con referencia a la Fig. 4. En
este caso, a las estructuras que son similares a las de la primera
realización se les han asignado los mismos números, y se omite la
explicación de las mismas.
Como se ha ilustrado en la Fig. 4, el neumático
10 de la presente realización tiene una estría fina 24 formada en
la cara lateral de la nervadura 18 del hombro, más hacia el lado de
la dirección axial del neumático que del borde 12E de contacto con
el terreno de la banda de rodadura.
Mediante esa estría fina 24, se reduce la
rigidez de la nervadura 18 del hombro en las proximidades del borde
de contacto con el terreno de la banda de rodadura, y se disminuye
la fuerza de fricción con la superficie de la carretera, y se puede
suprimir la generación de desgaste desigual en las proximidades del
borde de contacto con el terreno de la banda de rodadura, de la
nervadura 18 del hombro.
En este caso, la estría fina 24 puede estar
formada para que sea intermitente en la dirección circunferencial,
y puede ser sustituida mediante la formación de una pluralidad de
agujeros (indentaciones).
Con objeto de verificar el efecto del invento,
se prepararon dos tipos de neumáticos convencionales y Ejemplos de
dos tipos de neumáticos de acuerdo con el invento, y se llevó a cabo
la prueba de abrasión.
La sección transversal del Ejemplo Comparativo
1, como puede verse en la Fig. 6, tiene un radio de curvatura
uniforme de las superficies de rodaje (R1). Las relaciones de A, B,
C y L se han representado en la Tabla 1 que se incluye en lo que
sigue.
La forma de la sección transversal del Ejemplo
Comparativo 2, como puede verse en la Fig. 6, el radio de curvatura
de la superficie de rodaje 12A en el lado del plano ecuatorial CL
del neumático de la segunda estría principal en dirección
circunferencial 16, es R1, y la superficie de rodaje 12B en el lado
del borde de contacto con el terreno 12E de la banda de rodadura
tiene un radio de curvatura R2, y la superficie de rodaje 12B está
dispuesta hacia el exterior en la dirección del diámetro del
neumático, hasta una línea de extensión virtual 12Af que es una
extensión de la superficie de rodaje 12A. Las relaciones de A, B, C
y L se han representado en la Tabla 1 que se incluye en lo que
sigue.
Los neumáticos de los Ejemplos 1, 2 tienen
secciones transversales de acuerdo con la Fig. 2. Las relaciones
de A, B, C y L se han representado en la Tabla 1 que se incluye en
lo que sigue.
Los tamaños de los neumáticos son todos de
295/75R22.5, y los tamaños de las llantas son todos de 8,25 x
22,5.
El método para la prueba de abrasión y el método
para la evaluación fueron: para el mercado Norteamericano, después
de montar los neumáticos en vehículos de prueba (cinco vehículos
para cada prueba) y de rodar durante 100.000 km, se midió la
cantidad de abrasión. En la evaluación, representada según un índice
inverso (recíproco) con la cantidad de abrasión del Ejemplo
Comparativo 1, fijado en 100, y cuanto mayor fuera la cifra obtenida
tanto más altas las actuaciones (vida hasta el cambio).
Los resultados experimentales se han
representado en la Tabla 1 que se incluye a continuación, y en la
Fig. 7.
Puede observarse, a la vista de los resultados
de las pruebas, que el desgaste desigual en los neumáticos de
acuerdo con el invento no es tanto como el desgaste desigual en los
neumáticos de los Ejemplos Comparativos, y que la vida hasta el
cambio es más larga.
Mediante la optimización de la forma de contacto
con el terreno, es posible suprimir el desgaste desigual que puede
desarrollarse fácilmente en los neumáticos cuando se usan en el eje
de la dirección de un vehículo con carga pesada, y es aplicable
cuando se desee suprimir el desgaste desigual.
- 10
- Neumático
- 12
- Banda de rodadura
- 12E
- Borde de contacto de la banda de rodadura con el terreno
- 14
- Primera estría principal en dirección circunferencial
- 16
- Segunda estría principal en dirección circunferencial
- 18
- Nervadura del hombro
- 20
- Segunda nervadura
- 22
- Saliente sacrificial para desgaste desigual
- 24
- Estría fina (indentación).
Claims (4)
1. Un neumático (10) provisto de una banda de
rodadura (12) que incluye una pluralidad de nervaduras separadas
por al menos dos estrías de dirección circunferencial (14, 16) que
se extienden en una dirección circunferencial, caracterizado
porque:
cuando se considera la forma (12F) del contacto
con el terreno de la banda de rodadura, en las condiciones en las
que el neumático esté montado sobre una llanta con máxima carga y
con una presión de aire correspondiente a la máxima carga, la forma
(12F) del contacto con el terreno tiene una longitud (L) en
dirección circunferencial, que va disminuyendo gradualmente desde
el centro (CL) en la dirección de la anchura del neumático, a la
parte correspondiente hacia la estría circunferencial más exterior
(16) en la dirección de la anchura del neumático, seguida de la
forma (12F) del contacto con el terreno que tiene una longitud en la
dirección circunferencial que aumenta gradualmente hacia el
exterior en la dirección de la anchura del neumático,
y porque en la forma (12F) del contacto con el
terreno, se satisfacen las siguientes relaciones:
0,02 \leq
(A-B)/L \leq 0,1, y 0,02
\leq (C-B)) L \leq
0,1,
en
donde
L es la longitud en dirección circunferencial
del centro en la dirección de la anchura del neumático,
A es la longitud máxima en la dirección
circunferencial de la parte correspondiente a la nervadura (18) más
exterior en la dirección de la anchura del neumático,
Ws es la anchura de la parte correspondiente a
la nervadura (18) más exterior en la dirección de la anchura del
neumático,
W_{2} es la anchura de la parte
correspondiente a la segunda nervadura (20) desde el exterior, en al
dirección de la anchura del neumático,
B es la distancia en la dirección
circunferencial entre dos puntos (Psa, Psb) que son las
intersecciones de las líneas de borde (18F) de los lados en
dirección circunferencial de la parte correspondiente de la
nervadura más exterior (18), que se cortan con una primera línea
virtual (FLs) que se extiende en la dirección circunferencial y a
una distancia de 0,076Ws en la dirección de la anchura del
neumático, hasta el exterior desde una línea de borde (18F) de la
parte correspondiente a la nervadura más exterior (18),
correspondiendo la línea de borde a un borde de una estría (16) en
dirección circunferencial en el interior de la nervadura más
exterior (18) en la dirección de la anchura del neumático, y
C es la distancia en la dirección
circunferencial entre dos puntos (P_{2}a, P_{2}b) que son las
intersecciones de las líneas de borde (20F) de los lados en
dirección circunferencial de la parte correspondiente a la segunda
nervadura (20) desde el exterior en la dirección de la anchura del
neumático, que se cortan con una segunda línea virtual (FL_{2})
que se extiende en la dirección circunferencial y que está a una
distancia de 0,112W_{2} al interior en la dirección de la anchura
del neumático desde una línea de borde (20F) correspondiente al
borde de la estría en dirección circunferencial exterior en la
dirección de la anchura de la parte correspondiente a la segunda
nervadura (20) desde el exterior en la dirección de la anchura del
neumático.
2. Un neumático (10) provisto de una banda de
rodadura (12) que incluye una pluralidad de nervaduras separadas
por al menos dos estrías de dirección circunferencial (14, 16) que
se extienden en una dirección circunferencial, en que R1 es menor
que R2, donde, mirando una sección transversal del neumático a lo
largo del eje de rotación, R1 es un radio de curvatura de una
primera superficie de rodaje (12A) de la banda de rodadura situada
en el lado del plano ecuatorial (CL) del neumático, de un neumático
con una estría circunferencial más exterior en la dirección de la
anchura del neumático, y R2 es un radio de curvatura de una segunda
superficie de rodaje (12N) de la banda de rodadura situada del lado
del hombro de una estría principal circunferencial (16) más
exterior en la dirección de la anchura del neumático, y la segunda
superficie de rodaje (12B) está situada al interior en la dirección
del diámetro de una línea de extensión virtual (12Af) de la primera
superficie de rodaje (12A); y además
db es menor que da, siendo da la altura de un
escalón entre la primera superficie de rodaje (12A) y una línea de
extensión virtual (12Bf) de la segunda superficie de rodaje (12B), y
db es la altura de un escalón en el borde del contacto con el
terreno de la banda de rodadura entre la segunda superficie de
rodaje (12B) y la línea de extensión virtual (12Af) de la primera
superficie de rodaje (12A); caracterizado porque
la forma (12F) del contacto con el terreno de la
banda de rodadura, en la condiciones en las que el neumático va
montado sobre una llanta con máxima carga y con una presión de aire
correspondiente a la máxima carga, tiene una longitud (L) en
dirección circunferencial que disminuye gradualmente desde el centro
(CL) en la dirección de la anchura del neumático a la parte
correspondiente hacia la estría circunferencial (16) más exterior
en la dirección de la anchura del neumático, seguida por la forma
(12F) del contacto con el terreno que tiene una longitud (L) en la
dirección circunferencial que aumenta gradualmente hacia el exterior
en la dirección de la anchura del neumático,
y en la forma (12F) del contacto con el terreno
se satisfacen las siguientes relaciones:
0,02 \leq
(A-N)/L \leq 0,1, y 0,02
\leq (C-B)/L \leq
0,1,
en
que
L es la longitud en dirección circunferencial
del centro en la dirección de la anchura del neumático,
A es la longitud máxima en la dirección
circunferencial de la parte correspondiente a la nervadura (18) más
exterior en la dirección de la anchura del neumático,
Ws es la anchura de la parte correspondiente a
la nervadura (18) más exterior en la dirección de la anchura del
neumático,
W_{2} es la anchura de la parte
correspondiente a la segunda nervadura (20) desde el exterior en la
dirección de la anchura del neumático,
B es la distancia en la dirección
circunferencial del neumático entre dos puntos (Psa, Psb) que son
las intersecciones de las líneas de borde (18F) de los lados en
dirección circunferencial de la parte correspondiente a la nervadura
(18) más exterior, al cortarse con una primera línea virtual (FLs)
que se extiende en la dirección circunferencial del neumático y a
una distancia de 0,076Ws en la dirección de la anchura del neumático
al exterior desde una línea de borde (18F) de la parte
correspondiente a la nervadura (18) más exterior, correspondiendo la
línea de borde (18F) a un borde de una estría en dirección
circunferencial en el interior de la nervadura (18) más exterior en
la dirección de la anchura del neumático, y
C es la distancia en la dirección
circunferencial del neumático entre dos puntos (P_{2}a, P_{2}b)
que son las intersecciones de las líneas de borde (20F) de los
lados en dirección circunferencial de la parte correspondiente a la
segunda nervadura (20) desde el exterior en la dirección de la
anchura del neumático, al cortarse con una segunda línea virtual
(FL_{2}) que se extiende en la dirección circunferencial del
neumático y está a una distancia de 0,112W_{2} al interior en la
dirección de la anchura del neumático desde una línea de borde
correspondiente al borde de la estría en dirección circunferencial
exterior en la dirección de la anchura del neumático de la parte
correspondiente a la segunda nervadura (20) desde el exterior en la
dirección de la anchura del neumático.
3. El neumático (10) de acuerdo con la
reivindicación 1 ó la reivindicación 2, en el que en al menos el
fondo de la estría (16) circunferencial más exterior en la
dirección de la anchura del neumático, está formado un saliente
sacrificial (22) para desgaste desigual, con una parte de pico del
mismo situada más baja que la superficie de la carretera y que hace
contacto con la superficie de la carretera durante el contacto con
el terreno.
4. El neumático (10) de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que hay formadas
partes de indentación en la nervadura (18) más exterior en la
dirección de la anchura del neumático, en la cara lateral del mismo
exterior en la dirección de la anchura del neumático del borde (12F)
de la forma del contacto de la banda de rodadura con el terreno,
que reducen la rigidez de la nervadura.
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