ES2341973T3 - Neumatico radial para un vehiculo de motor de dos ruedas. - Google Patents
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Abstract
Un neumático radial (10) para una motocicleta que comprende una porción (22) de banda de rodadura, una pareja de porciones (24) de flanco dispuestas desde ambos bordes de la porción de banda de rodadura en el interior de la dirección radial de un neumático, una porción de talón continua en el interior de las porciones de flanco en la dirección del radio del neumático, una capa de carcasa compuesta por al menos una banda (12) de carcasa compuesta por cables recubiertos de caucho y que tienen un ángulo de entre 60º y 90º con respecto a la superficie ecuatorial del neumático para reforzar las porciones anteriores respectivas entre los rellenos (14) de talón integrados en la porción del talón, y al menos una capa (26) de correa en espiral compuesta por cables de acero (26a) enrollados en espiral sustancialmente paralelos a la superficie ecuatorial del neumático en el exterior de la capa de carcasa en la dirección radial del neumático, que se caracteriza porque cuando la relación de separación R1 entre los cables de acero adyacentes de la capa de correa en espiral se muestra por medio de la siguiente expresión, R1 = (50 - E x ds)/50 la relación de separación R1 es de 0,45 o menos, y la superficie de sección total S de los cables de acero aplicados cada 50 mm de anchura de la capa de correa en espiral es de 7,5 mm2 o menos y en el que en la expresión anterior, E muestra el número de cables de acero aplicados cada 50 mm de anchura de la capa de correa en espiral y es de 66 a 200, y ds muestra el diámetro en mm del círculo circunscrito de cada cable de acero.
Description
Neumático radial para un vehículo de motor de
dos ruedas.
La presente invención se refiere a un neumático
radial utilizado para una motocicleta de alto rendimiento que
generalmente se denomina como de tipo súper deportivo y que realiza
la toma de curvas a alta velocidad. Más en particular, la presente
invención se refiere a un neumático radial que posee una baja
relación de aspecto para una motocicleta de altas prestaciones que
puede mejorar la sensación de rigidez al mismo tiempo que mantiene
distintas prestaciones, tales como durabilidad a alta velocidad,
comodidad de marcha, uniformidad, peso, estabilidad en
desplazamiento lineal, y otras similares, y puede mejorar las
prestaciones de estabilización en la conducción en los giros
cuando se toman las curvas a alta velocidad.
Un neumático de una motocicleta tiene ventajas y
desventajas inherentes que dependen de que la carcasa del neumático
tenga una estructura sesgada o una estructura radial. Cuando la
carcasa tiene la estructura radial, se considera que el neumático
presenta un problema en la propiedad de desplazamiento lineal a alta
velocidad. La propiedad de desplazamiento lineal es una propiedad
de resistencia y una propiedad de convergencia a la fuerza lateral
que se introduce inevitablemente desde la superficie de la carretera
en el desplazamiento, y un neumático, que tiene un menor grado de
vibración producida por una perturbación externa y se puede
recuperar de la vibración causada de esa manera con mayor rapidez,
es excelente en la propiedad de desplazamiento lineal. Para superar
el problema inherente a la estructura radial, el solicitante ha
propuesto en el documento de patente número 1, un neumático para
una motocicleta que tiene una estructura de carcasa radial que puede
presentar una excelente propiedad de desplazamiento lineal.
Además, el solicitante también ha propuesto en
el documento de patente número 2, un neumático radial para una
motocicleta que puede mejorar las prestaciones de movimiento
incluyendo la fuerza de giro en las curvas, el límite de
adherencia, la recuperación del comportamiento general ante la
vibración del chasis del vehículo, la propiedad de control de
deslizamiento, la propiedad de absorción de las irregularidad de la
superficie de la carretera y la estabilidad de la conducción y se
puede aplicar a una rueda delantera o a una rueda trasera mediante
el uso de correas en espiral y de correas anguladas, y hacer uso de
las características ventajosas de las correas respectivas.
Documento de patente número 1: Publicación
Japonesa de Solicitud de Patente Examinada número 7 - 41764
Documento de patente número 2: Publicación
Japonesa de Solicitud de Patente No Examinada número 2004 -
67058
También se hace notar la divulgación del
documento JP-2002-019413A
(EP-1284318A), EP-1712375A y
EP-A-1184204.
Los problemas de la estructura radial de la
carcasa hasta ahora han sido casi superado en los neumáticos para
motocicletas propuestos por el solicitante en los documentos de
patentes 1 y 2. Sin embargo, por otro lado, se produce un nuevo
problema debido a que cuando un vehículo cambia su dirección, no
reacciona con rapidez y por lo tanto carece de agilidad. Para hacer
frente al deterioro de la sensación de rigidez, cuando el número de
cables de neumáticos que se aplican a un correa se incrementa para
mejorar la rigidez, se incrementa el peso, y también se incrementa
la rigidez en la dirección periférica, y de esta manera se
deterioran prestaciones tales como la comodidad de marcha y la
propiedad de absorción de impactos.
Como consecuencia, un objeto de la presente
invención es proporcionar un neumático radial para una motocicleta
que mejora la sensación de rigidez sin sacrificar las diversas
prestaciones del neumático, tales como el rendimiento lineal de
desplazamiento, el rendimiento a alta velocidad, el peso, la
uniformidad y otras similares y mejora el rendimiento de conducción
en los giros cuando se toman las curvas a alta velocidad.
Para solucionar el problema anterior, en un
neumático radial de la presente invención que comprende una porción
de banda de rodadura, una pareja de porciones de flanco dispuestas
desde ambos bordes de la porción de banda de rodadura en el
interior en la dirección radial del neumático, una porción de talón
contigua al interior de las porciones de flanco en la dirección
radial del neumático, una capa de carcasa compuesta por al menos
una banda de carcasa compuesta por cables recubiertos de caucho y
que tienen un ángulo comprendido entre 60º y 90º con respecto a la
superficie ecuatorial del neumático para reforzar las porciones
anteriores respectivas entre los rellenos de talón integrados en la
porción de talón, y al menos una capa de correa en espiral compuesta
por cables de acero enrollados en espiral sustancialmente en
paralelo a la superficie ecuatorial del neumático en el exterior de
la capa de carcasa en la dirección radial del neumático,
en el que la relación de separación R1 entre los
cables de acero adyacentes de la capa de correa en espiral se
muestra por medio de la siguiente expresión,
R1 = (50 - E x
ds)/50
la relación de separación R1 se
establece en 0,45 o menos, y la superficie de sección total S de los
cables de acero aplicados cada 50 mm de anchura de la capa de
correa en espiral se establece en 7,5 mm^{2} o menos (en la
expresión, E muestra el número de cables de acero aplicados cada 50
mm de anchura de la capa de correa en espiral y es de 66 a 200, y
ds muestra el diámetro (mm) del círculo circunscrito de cada cable
de
acero).
En otro neumático radial para una motocicleta de
la presente invención que comprende una porción de banda de
rodadura, una pareja de porciones de flanco dispuestas desde ambos
bordes de la porción de banda de rodadura en el interior en la
dirección radial de un neumático, una porción de talón continua en
el interior de las porciones de flanco en la dirección radial del
neumático, una capa de carcasa compuesta por al menos una banda de
carcasa compuesta por cables recubiertos de caucho y que tienen un
ángulo comprendido entre 60º y 90º con respecto a la superficie
ecuatorial del neumático para reforzar las porciones respectivas
anteriores entre los rellenos de talón integrados en la porción del
talón, y al menos una capa de correa en espiral compuesta por
cables de acero enrollados en espiral sustancialmente en paralelo a
la superficie ecuatorial del neumático en el exterior de la banda
de carcasa en la dirección radial del neumático,
la capa de correa en espiral está compuesta por
cables de fibra orgánica enrollados en espiral entre los cables de
acero, y
en el que la relación entre la separación R2
entre los cables de acero adyacentes y un cable de fibra orgánica
de la capa de correa en espiral se muestra por medio de la siguiente
expresión
R2 = (50 - ds x
Es - df x
Ef)/50
la relación de la separación R2 se
establece en 0,45 o menos, y la superficie de sección total S de los
cables de acero aplicados cada 50 mm de anchura de la capa de
correa en espiral se dispone en 7,5 mm^{2} o menos (en la
expresión, Es muestra el número de cables de acero aplicados cada 50
mm de anchura de la capa de correa en espiral, Ef muestra el número
de cables de fibra orgánica aplicados cada 50 mm de anchura de la
capa de correa en espiral, ds muestra el diámetro (mm) del círculo
circunscrito de cada cable de acero, y df muestra el diámetro (mm)
del círculo circunscrito de cada cable de fibra
orgánica).
En la estructura de correa de la capa de correa
en espiral, puesto que los cables de la capa se orientan en una
dirección aproximada ecuatorial del neumático, la rigidez a la
elongación de los cables es grande en una dirección periférica del
neumático. Sin embargo, su rigidez al esfuerzo cortante es pequeña
en la dirección en la que los cables se disponen paralelamente
entre sí. El inventor ha encontrado que cuando una motocicleta
cambia de dirección, el cuerpo se inclina de manera que se aplica un
ángulo de curvatura a un neumático. En ese momento, aunque la capa
de correa en espiral del neumático está sometida a una deformación
por esfuerzo cortante, cuando la rigidez al esfuerzo cortante es
pequeña, un conductor no puede obtener la reacción definitiva en
los giros y por lo tanto se pierde la sensación de agilidad.
Con respecto a este punto, cuando se incrementa
la cantidad de cables de acero al incrementarse el número de los
mismos que se deben aplicar con el fin de aumentar la rigidez al
esfuerzo cortante, se aumenta el peso y la rigidez se hace
excesivamente alta en una dirección periférica, y de esta manera,
las comodidad de marcha y las características de absorción de
impactos se encuentran deterioradas. Como resultado de un estudio
diligente para aumentar la rigidez al esfuerzo cortante sin cambiar
el peso y la rigidez en la dirección periférica, el inventor ha
completado la presente invención al considerar que la rigidez al
esfuerzo cortante puede ser aumentada, se puede mejorar la
sensación de rigidez sin sacrificar las distintas prestaciones de un
neumático, y la característica de dirección cuando se realizan
giros puede ser mejorada al tomar curvas a alta velocidad,
reduciendo el número de las hebras que constituyen los cables,
reduciendo las separaciones entre los cables, aplicando muchos
cables compuestos por hebras de un diámetro reducido, y
estableciendo el valor prescrito por la relación de separación R1
para que se encuentre dentro del rango anterior. Además, también se
ha encontrado que incluso si los cables de fibra orgánica se
enrollan entre los cables de acero, el mismo efecto se puede
obtener estableciendo el valor prescrito por la relación de
separación R2 dentro del rango anterior.
De acuerdo con la presente invención, la
sensación de rigidez se puede mejorar sin sacrificar las diversas
prestaciones de un neumático, tales como un rendimiento de
desplazamiento lineal, rendimiento a alta velocidad, comodidad de
marcha, peso, uniformidad, y similares, y el rendimiento de
conducción en los giros cuando se toman las curvas a alta
velocidad.
La invención se describirá con más detalle con
referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:
la figura 1 es una vista en sección de un
neumático para una motocicleta de acuerdo con una realización de la
presente invención.
la figura 2 es una vista en sección de un
neumático para una motocicleta de acuerdo con otra realización de
la presente invención.
Un neumático radial de acuerdo con una
realización de la presente invención se explicará sobre la base de
las figuras.
\newpage
\global\parskip0.900000\baselineskip
La figura 1 muestra un neumático radial 10 para
una motocicleta de acuerdo con la realización de la presente
invención. Una banda 12 de carcasa para constituir una estructura
del neumático radial 10 está compuesta por cables de fibra orgánica
de nylon, poliéster, y similares, dispuestos paralelos entre sí y
recubiertos de caucho. Estos cables se disponen en direcciones con
las que se cruzan entre sí formando un ángulo de 60º a 90º con
respecto a la superficie ecuatorial CL del neumático radial 10. Se
hace notar que en el ejemplo ilustrado, la banda 12 de carcasa
tiene dos capas, y los cables de cada capa se cruzan entre sí y
además se inclinan en una dirección opuesta una con la otra con
respecto a la superficie ecuatorial CL del neumático.
Una pareja de rellenos de talón 14, cada uno de
los cuales está compuesto por alambres de acero enrollados en
forma de anillo y empaquetados, se disponen en las proximidades de
ambos extremos de la banda 12 de carcasa. La banda 12 de carcasa se
enrolla alrededor de la pareja de rellenos de talón 14 en ambos
extremos de la misma, a través de los mismos, en un estado de
toroide y se bloquea a ellos. Además, los rellenos 16 de talón, que
están compuestos por caucho duro y conformados en una forma delgada
hacia delante, se encuentran integrados, respectivamente, en las
separaciones entre las capas de la banda 12 de carcasa sobre los
rellenos 14 de talón.
Una banda de rodadura 22 formada por un material
de caucho en forma de anillo circular, se encuentra dispuesta en
una porción 18 de corona del neumático radial 10 con el fin de
entrar en contacto con la superficie de la carretera, y se forma
apropiadamente un patrón de rodadura (no mostrado) para la banda de
rodadura 22. Además, las paredes laterales 24 están dispuestas en
la banda 12 de carcasa en la porción de la misma en la que los
rellenos 14 de talón se conectan a ambos extremos de la banda de
rodadura 22.
En el neumático radial 10 para una motocicleta
que tiene la estructura de la presente invención que se ha descrito
más arriba, una capa 26 de correa en espiral, que se explicará más
adelante en detalle, está dispuesta entre la banda 12 de carcasa y
la porción 22 de la banda de rodadura.
La capa 26 de correa en espiral está compuesta
por un miembro en forma de banda que tiene un único cable de acero
o múltiples cables de acero dispuestos paralelos entre sí e
integrados en la goma de cubierta, y el miembro de la banda se
enrolla en espiral en la dirección del eje de rotación del neumático
con un ángulo que se orienta aproximadamente a la dirección
ecuatorial del neumáticos, de manera que los cables de acero se
disponen paralelamente entre sí en la dirección de la anchura del
alambre a lo largo del arco de la capa de carcasa.
En la presente invención, cuando la relación de
separación R1 entre los cables de acero adyacentes de la capa de
correa en espiral 26 se muestra por medio de la siguiente
expresión,
R1 = (50 - E x
ds)/50
la relación de separación R1 se
establece en 0,45 o menos, y preferiblemente a 0,30 o menos, y el
superficie de sección total S de los cables de acero aplicados cada
50 mm de anchura de la capa de correa en espiral se dispone en 7,5
mm^{2} o menos, y preferiblemente de 5,5 a 7,0 mm^{2} (en la
expresión, E muestra el número de cables de acero aplicados cada 50
mm de anchura de la capa de correa en espiral, y ds muestra el
diámetro (mm) del círculo circunscrito de cada cable de acero). Un
objeto deseado de la presente invención se puede lograr disponiendo
la capa de correa en espiral 26 como se ha descrito con
anterioridad.
Además, en un neumático radial 10 para una
motocicleta de otra realización de la presente invención que se
muestra en la figura 2 (los números de referencia en la figura 2
corresponden a los números de referencia de las mismas porciones de
la figura 1), una capa 26 de correa en espiral está compuesta por
cables 26b de fibra orgánica, cada uno de los cuales está enrollado
en espiral entre los cables 26a de acero adyacentes. En la
disposición anterior, cuando la relación de separación R2 entre
cables de acero 26a adyacentes y un cable 26b de fibra orgánica de
la capa de correa en espiral 26 se muestra por la siguiente
expresión,
R2 = (50 - ds x
Es - df x
Ef)/50
la relación de separación R2 se
establece en 0,45 o menos,
y
preferiblemente de 0,15 a 0,35, y la superficie
de sección total S de los cables de acero 26a aplicados cada 50 mm
de anchura de la capa 26 de correa en espiral se establece en 7,5
mm^{2} o menos, y preferiblemente a 4,5 a 6,5 mm^{2} (en la
expresión, Es muestra el número de cables de acero aplicados cada 50
mm de anchura de la capa de correa en espiral, Ef muestra el número
de cables de fibra orgánica aplicados cada 50 mm de anchura de la
capa de correa en espiral, ds muestra el diámetro (mm) del círculo
circunscrito de cada cable de acero, y df muestra el diámetro (mm)
del círculo circunscrito de cada cable de fibra orgánica). Un objeto
deseado de la presente invención se puede lograr disponiendo la
capa 26 de correa en espiral como se ha descrito con
anterioridad.
Aunque el cable, que es aplicable a la capa 26
de correa en espiral y que está compuesto por acero, se ejemplifica
como un cable de acero utilizado habitualmente para reforzar un
neumático, un miembro de correa, y otros similares, el cable no
está limitado en particular. Sin embargo, para obtener una
resistencia a una tensión particularmente alta, es preferible un
cable de fibra de acero que contienen al menos el 0,7% en peso y,
preferentemente, al menos el 0,8% en peso de carbono.
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Además, el cable 26b, que es aplicable a la
capa 26 de correa en espiral del neumático que se muestra en la
figura 2 y que está compuesto por fibras orgánicas, se ejemplifica
como un cable de fibra orgánica ampliamente utilizado para reforzar
un miembro de neumático, por ejemplo, fibras de poliamida, fibras de
poliéster, fibras de aramida, fibras de rayón y similares. Entre
ellos, un cable compuesto por fibras de poliamidas aromáticas (por
ejemplo, Kevlar (nombre de producto) fabricado por DuPont),
polietileno-2, 6 naftalato, y las fibras de
poliéster de alto módulo de elasticidad son preferibles porque
tienen un alto módulo de elasticidad a la tracción.
El neumático radial para una motocicleta de la
presente invención se puede utilizar preferentemente disponiendo
una relación de aspecto en 70 cuando se utiliza como, por ejemplo,
un neumático delantero y de 55 a 50 cuando se utiliza como un
neumático trasero.
La presente invención se explicará más adelante
sobre la base de ejemplos y ejemplos comparativos.
Se fabricaron los neumáticos radiales para una
motocicleta (tamaño: 190/50ZR17) que tienen las estructuras de
correa en espiral respectivas que se muestran en la Tabla 1. En ese
momento, una capa de correa en espiral se dispuso de tal manera que
un miembro en forma de correa, en el que dos cables estaban
integrados en el caucho de cubierta paralelamente entre sí, fue
enrollado en espiral en la dirección del eje de rotación del
neumático con un ángulo orientado hacia aproximadamente la dirección
ecuatorial del neumático en el exterior de la porción de corona de
una capa de carcasa en la dirección diametral del neumático, de
manera que los cables se dispusieron en paralelo entre sí en la
dirección de la anchura del alambre a lo largo del arco de la
carcasa. Las estructuras de correas en espiral de los ejemplos
comparativos 1 y 2 y los ejemplos 1 a 4 que se muestra a
continuación en la tabla 1 se corresponden a la figura 1, y las
estructuras de correa en espiral de los ejemplos 5 y 6 se
corresponden a la figura 2.
Las pruebas del prestación de dirección que
siguen se llevaron a cabo para confirmar el efecto de la mejora de
las prestaciones de los neumáticos radiales para motocicletas de los
ejemplos fabricados de esta manera y de ejemplos comparativos.
Los neumáticos de pruebas, que fueron unidos a
una llanta que tenía un tamaño de llanta de MT 6,00 x 17 y que
tenían una presión neumática de 250 kPa, se montaron en una
motocicleta de tipo deportivo de 1000 cm^{3}. Se hizo que la
motocicleta se desplazase en un recorrido de prueba, y la agilidad,
propiedad de frenado (propiedad de agarre), propiedad de absorción
de impactos y propiedad, en desplazamientos lineales y en
desplazamientos con giros fueron evaluados por un procedimiento de
10 puntos, en base a la sensación de un piloto de pruebas. El
resultado obtenido se muestra también en la Tabla 1.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
- 1)
- "Abierto" significa un estado en el que los cables son retorcidos holgadamente habiendo una separación entre los cables, y "cerrado" significa un estado en el que los cables se retuercen ajustadamente unos en contacto con los otros. "Kevlar" significa la sección transversal de las mismas fibras de Kevlar.
Como es evidente del resultado de la prueba de
rendimiento de conducción de la Tabla 1, los neumáticos radiales
para una motocicleta de los ejemplos 1 al 6 pueden obtener un
excelente rendimiento de conducción en comparación con los
neumáticos de los ejemplos comparativos 1 y 2.
Claims (2)
1. Un neumático radial (10) para una motocicleta
que comprende una porción (22) de banda de rodadura, una pareja de
porciones (24) de flanco dispuestas desde ambos bordes de la porción
de banda de rodadura en el interior de la dirección radial de un
neumático, una porción de talón continua en el interior de las
porciones de flanco en la dirección del radio del neumático, una
capa de carcasa compuesta por al menos una banda (12) de carcasa
compuesta por cables recubiertos de caucho y que tienen un ángulo de
entre 60º y 90º con respecto a la superficie ecuatorial del
neumático para reforzar las porciones anteriores respectivas entre
los rellenos (14) de talón integrados en la porción del talón, y al
menos una capa (26) de correa en espiral compuesta por cables de
acero (26a) enrollados en espiral sustancialmente paralelos a la
superficie ecuatorial del neumático en el exterior de la capa de
carcasa en la dirección radial del neumático,
que se caracteriza porque cuando la
relación de separación R1 entre los cables de acero adyacentes de la
capa de correa en espiral se muestra por medio de la siguiente
expresión,
R1 = (50 - E x
ds)/50
la relación de separación R1 es de
0,45 o menos, y la superficie de sección total S de los cables de
acero aplicados cada 50 mm de anchura de la capa de correa en
espiral es de 7,5 mm^{2} o menos y en el que en la expresión
anterior, E muestra el número de cables de acero aplicados cada 50
mm de anchura de la capa de correa en espiral y es de 66 a 200, y
ds muestra el diámetro en mm del círculo circunscrito de cada cable
de
acero.
2. Un neumático radial (10) para una motocicleta
que comprende una porción (22) de banda de rodadura, una pareja de
porciones (24) de flanco dispuestas desde ambos bordes de la porción
de banda de rodadura en el interior en una dirección radial del
neumático, una porción de talón continua en el interior de las
porciones de flanco del neumático en la dirección radial, una capa
de carcasa compuesta por al menos una banda (12) de carcasa
compuesta por cables recubiertos de caucho y que tienen un ángulo de
entre 60º y 90º con respecto a la superficie ecuatorial del
neumático para reforzar las porciones respectivas anteriores entre
los rellenos (14) de talón integrados en la porción del talón, y al
menos una capa (26) de correa en espiral compuesta por cables de
acero (26a) enrollados en espiral sustancialmente paralelos a la
superficie ecuatorial del neumático en el exterior de la banda de
carcasa en la dirección del radio de los neumáticos,
en la que la capa (26) de correa en espiral está
formada por cables de fibra orgánica (26b) enrollados en espiral
entre el cable de acero (26a); que se caracteriza porque
cuando la relación entre la separación R2 de los cables de acero
adyacentes y un cable de fibra orgánica de la capa de correa en
espiral se muestra por medio de la siguiente expresión
R2 = (50 - ds x
Es - df x
Ef)/50
la relación de separación R2 es de
0,45 o menos, y la superficie de sección total S de los cables de
acero aplicados cada 50 mm de anchura de la capa de correa en
espiral es de 7,5 mm^{2} o menos y en el que en la expresión
anterior, Es muestra el número de cables de acero aplicados cada 50
mm de anchura de la capa de correa en espiral, Ef muestra el número
de cables de fibra orgánica aplicados cada 50 mm de anchura de la
capa de correa en espiral, ds muestra el diámetro en mm del círculo
circunscrito de cada cable de acero, y df muestra el diámetro en mm
del círculo circunscrito de cada cable de fibra
orgánica.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004-168652 | 2004-06-07 | ||
| JP2004168652 | 2004-06-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2341973T3 true ES2341973T3 (es) | 2010-06-30 |
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ID=35502927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES05741373T Active ES2341973T3 (es) | 2004-06-07 | 2005-05-23 | Neumatico radial para un vehiculo de motor de dos ruedas. |
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| EP (1) | EP1759886B1 (es) |
| JP (1) | JP4535460B2 (es) |
| CN (1) | CN1964858A (es) |
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| ES (1) | ES2341973T3 (es) |
| WO (1) | WO2005120866A1 (es) |
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