ES2350850T3 - Neumático. - Google Patents
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Abstract
Un neumático (10) que tiene surcos con tacos (14) dispuestos en una banda de rodadura (12) en una dirección en la que corta a una dirección circunferencial del neumático y dispuestos en la dirección circunferencial del neumático, y partes de meseta (16) divididas por los surcos con tacos, en que si se define como L la distancia desde un extremo de contacto con el terreno (18) a un plano ecuatorial del neumático, en un estado en el que el neumático está montado en una llanta normal y se carga una presión interna normal en el neumático y se aplica al neumático una carga normal, en una región en donde la distancia desde el plano ecuatorial (CL) del neumático a un lado exterior axial del neumático está comprendida en el margen desde 0,45 L a 0,55 L, se han previsto una parte de escalón (22) que es un límite entre una pared (20A) del surco del lado de la banda de rodadura y una pared (20B) del surco del lado del centro del neumático, respectivamente en ambos lados del surco con tacos, y las paredes del surco del lado de la banda de rodadura en un extremo (16A) de ataque de la banda de rodadura y en un extremo (16B) de salida de la parte de meseta están inclinadas en direcciones opuestas entre sí con respecto a una dirección axial del neumático, caracterizado porque la anchura media del surco (WA) en el lado de la banda de rodadura de las partes de escalón aumenta hacia el lado exterior axial del neumático y la anchura de la parte de escalón (WS) aumenta hacia el lado exterior axial del neumático.
Description
Neumático.
El presente invento se refiere a un neumático
para cargas pesadas, y más en particular a un neumático capaz de
mejorar la resistencia de una banda de rodadura a la abrasión
sesgada.
En un neumático para cargas pesadas, que se usa
para un vehículo para obras grandes y en el cual se ha puesto
especial énfasis en cuanto a la marcha sobre una carretera no
pavimentada, se emplea un patrón de tacos como un patrón de banda de
rodadura, y se establece un gran grosor de la banda de rodadura con
respecto a la altura de la sección transversal del neumático,
asegurándose así una resistencia al corte (véanse los documentos de
patente 1 y 2).
Documento de Patente 1: Solicitud de Patente
Japonesa Dejada Abierta para Pública Inspección Número
2000-264022.
Documento de Patente 2: Solicitud de Patente
Japonesa Dejada Abierta para Pública Inspección Número
2001-39124.
En el documento JP61060308 se describe un
neumático conocido de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación
1.
Sin embargo, si se aumenta el grosor de la banda
de rodadura como en la técnica convencional antes descrita, se
deteriora la rigidez de una parte de meseta dividida por un surco
con tacos, y hay una tendencia a que una parte (extremo de salida)
de la parte de meseta que es la que finalmente está en contacto con
la superficie de la carretera, se desgaste mucho (abrasión de talón
y puntera) más que una parte (extremo de ataque de la banda de
rodadura) de la parte de meseta que hace contacto primero con la
superficie de la carretera.
La abrasión sesgada no solamente deteriora el
aspecto exterior, sino que también aumenta el volumen de caucho que
se desgasta y por consiguiente, se deteriora la resistencia a la
abrasión.
Para resolver este problema, en la técnica
usual, el surco con talones en la parte que más se desgasta se hace
de poca profundidad, y se aumenta la rigidez de la parte de meseta.
En este caso, aunque se suprime la deformación de la parte de
meseta, puesto que también se aumenta una fuerza que carga sobre la
parte de meseta, no se puede obtener un efecto suficiente, y puesto
que se aumenta el volumen del caucho de la banda de rodadura, se
aumenta la temperatura del neumático durante la marcha, y se
deteriora su durabilidad.
A la vista de las anteriores circunstancias, en
un neumático para cargas pesadas, un objeto del presente invento es
mantener su durabilidad, y mejorar la resistencia a la abrasión
sesgada de la banda de rodadura.
Para idear este invento, el presente inventor lo
estudió muy a fondo desde dos puntos de vista, es decir, el de una
fuerza que actúa en la dirección de la anchura del neumático y el de
una fuerza que actúa en una dirección circunferencial del neumático,
en lo concerniente a la abrasión de la banda de rodadura y a la
deformación de la parte de meseta. Como resultado, el inventor halló
que la fuerza que actúa en la dirección de la anchura del neumático
es producida principalmente por un deslizamiento en una dirección
ortogonal a un plano ecuatorial del neumático generado entre el lado
de la banda de rodadura del neumático y la superficie de la
carretera, y en una dirección hacia fuera en la dirección de la
anchura del neumático, y que en un dibujo que tenga el surco con
tacos, hay una fuerte tendencia a que se genere un deslizamiento
entre el lado de la banda de rodadura del neumático y la superficie
de la carretera, en una dirección ortogonal a una pared del surco
con tacos.
De acuerdo con un invento según la
reivindicación 1, se proporciona un neumático que tiene surcos con
tacos dispuestos en una banda de rodadura en una dirección que corta
a una dirección circunferencial del neumático y en la dirección
circunferencial del neumático, y partes de meseta divididas por los
surcos con tacos, en el cual cuando se define como L una distancia
desde un extremo de contacto con el terreno a un plano ecuatorial
del neumático, en un estado en el que el neumático está montado en
una llanta normal y se ha cargado una presión interna normal en el
neumático y se ha aplicado una carga normal al neumático, en una
región donde la distancia desde el plano ecuatorial del neumático a
un lado exterior axial del neumático este comprendida en el margen
desde 0,45 L hasta 0,55 L, se dispone una parte de escalón que es un
límite entre una pared del surco del lado de la banda de rodadura y
una pared del surco del lado del centro del neumático,
respectivamente, en ambos lados del surco con tacos, una anchura de
surco media en el lado de la banda de rodadura de las partes de
escalón se ensancha hacia un lado exterior axial del neumático y se
aumenta la anchura de la parte de escalón hacia el lado exterior
axial del neumático, y las paredes del surco del lado de la banda de
rodadura se inclinan en direcciones opuestas la una a la otra con
respecto a la dirección axial del neumático en un extremo de ataque
de la banda de rodadura y en un extremo de despedida de la parte de
meseta.
En un neumático para un vehículo para obras, la
presión de contacto con el terreno se concentra debido a que la
anchura de la cintura es pequeña. Por esta razón, hay una tendencia
a que en la región en la parte de meseta desde 0,45 L hasta 0,55 L,
desde el plano ecuatorial del neumático al lado exterior axial del
neumático (punto intermedio entre el plano ecuatorial y el extremo
de contacto con el terreno, es decir, el denominado punto 1/4), el
extremo de despedida tenga un deslizamiento mayor hacia el lado
exterior axial del neumático que el del extremo de ataque de la
banda de rodadura, y la magnitud de la abrasión del mismo es mayor.
Sin embargo, de acuerdo con el neumático descrito en la
reivindicación 1, el componente hacia un lado interior axial del
neumático que es opuesto al lado exterior axial del neumático se
añade a la fuerza aplicada al extremo de despedida de la parte de
meseta y con esto, se puede moderar la abrasión del extremo de
despedida, y es posible mejorar el fenómeno (abrasión sesgada y
abrasión de talón y puntera en la dirección circunferencial del
neumático) según el cual se aumenta la diferencia de la magnitud de
la abrasión entre el extremo de ataque de la banda de rodadura y el
extremo de despedida.
Además, se suprime la cantidad de abrasión del
extremo de despedida de la parte de meseta, se aumenta la
concentración de la presión de contacto con el terreno cerca del
extremo de despedida y, como resultado, se reduce la magnitud de la
abrasión del lado exterior axial del neumático desde el punto 1/4 y
se mejora también la abrasión sesgada en la dirección de la anchura
del neumático.
La pared de surco del surco con tacos está
provista de la parte de escalón, la anchura del surco del lado de la
banda de rodadura en el lado de la banda de rodadura de la parte de
escalón se aumenta hacia el lado exterior axial del neumático, y la
anchura de la parte de escalón se aumenta hacia el lado exterior
axial del neumático. Por lo tanto, en una parte de la porción de
meseta en donde la longitud del contacto con el terreno próxima al
extremo de contacto con el terreno es corta, se puede suprimir la
deformación de la parte de meseta mediante la mayor rigidez de la
falda de la parte de meseta, se puede absorber la deformación de la
parte de meseta por la parte de escalón, y se puede suprimir el
despegue de la superficie de la carretera en el extremo de ataque de
la banda de rodadura de la parte de meseta. Incluso en una parte de
la porción de meseta en donde la longitud del contacto con el
terreno próxima al plano ecuatorial del neumático sea larga, se
puede asegurar suficientemente el volumen del surco con tacos, (el
volumen del caucho de la banda de rodadura no se aumenta
excesivamente), y se puede mantener la capacidad de radiación del
calor y la capacidad de drenaje.
Aquí, la "llanta normal" significa una
llanta estándar que tiene un tamaño apropiado definido en el YEAR
BOOK de 2004, publicado por JATMA, y la "carga normal" y la
"presión interna normal" son la carga máxima y la presión de
aire contra la carga máxima para una clasificación apropiada de
tamaño y de número de capas definida en el YEAR BOOK de 2004,
publicado por JATMA.
Cuando se aplique la norma TRA, o la norma
ETRTO, en un punto de uso o en un punto de fabricación, esas normas
deberán cumplirse de conformidad.
De acuerdo con la reivindicación 2, en el
neumático de acuerdo con la reivindicación 1, hay formado un surco
circunferencial que se extiende en la dirección circunferencial del
neumático en una región en la banda de rodadura en donde la
distancia desde el plano ecuatorial del neumático al lado exterior
axial del neumático está comprendida en un margen desde 0,55 L hasta
0,70 L.
El presente inventor llevó a cabo una
investigación concerniente a la relación entre un deslizamiento
entre el lado de la banda de rodadura y la superficie de la
carretera y un ángulo formado entre la pared de surco del surco con
tacos y la dirección axial del neumático. Como resultado, se halló
que no solamente el punto 1/4 en donde la cantidad de abrasión era
grande, sino también el ángulo del surco con tacos cerca del extremo
de contacto con el terreno, influyen grandemente en la generación de
la abrasión sesgada, y que, dependiendo del ángulo, la influencia de
la deformación de la parte de meseta próxima al extremo de contacto
con el terreno se ejerce en las proximidades del punto 1/4, y se
deteriora el efecto de supresión de la abrasión sesgada.
En el neumático de acuerdo con la reivindicación
2, el surco circunferencial que se extiende en la dirección
circunferencial del neumático está formado en la región en donde la
distancia desde un plano ecuatorial del neumático al lado exterior
axial del neumático está comprendido en el margen desde 0,55 L hasta
0,70 L. Por lo tanto, se puede eliminar la influencia del ángulo del
surco con tacos cerca del extremo de contacto con el terreno
ejercida sobre el efecto de supresión de la abrasión sesgada, y se
puede hacer máximo el efecto del surco con tacos de la
reivindicación 1.
La razón por la que se establece la posición en
donde se forma el surco circunferencial en la región desde 0,55 L
hasta 0,70 L desde el plano ecuatorial del neumático al lado
exterior axial del neumático, es que si la distancia es menor que
0,55 L, se disminuye la rigidez cerca del surco circunferencial y se
deteriora la resistencia a la abrasión sesgada, y si la distancia
excede de 0,70 L, el efecto del surco circunferencial no se
transmite fácilmente al punto 1/4 (la región entre el surco
circunferencial y el plano ecuatorial del neumático se ensancha, y
en la región, la influencia de la deformación de la parte de meseta
próxima al extremo de contacto con el terreno se ejerce en el punto
1/4), y no se puede eliminar la influencia del ángulo del surco con
tacos próximo al extremo de contacto con el terreno ejercida sobre
el efecto de supresión de la abrasión sesgada.
En consideración a las grietas en el fondo del
surco o similar, es preferible que la anchura de surco del surco
circunferencial este comprendida en el margen desde 0,01 L hasta 0,1
L con respecto a la distancia L desde el plano ecuatorial del
neumático al extremo de contacto con el terreno, y que la
profundidad de surco, del surco circunferencial, esté comprendida en
el margen desde el 20 al 60% de la profundidad de surco del surco
con tacos.
De acuerdo con la reivindicación 3, en el
neumático de la reivindicación 1 ó 2, se forma una posición de
profundidad en donde la parte de escalón es una posición de 0,3 a
0,7 veces la profundidad de un surco con tacos del surco con tacos
del lado de la banda de rodadura al lado del centro del
neumático.
Aquí, la razón por la que la posición de
profundidad de la parte de escalón se establece en el margen desde
0,3 a 0,7 veces la profundidad del surco del surco con tacos desde
el lado de la banda de rodadura al lado central del neumático, es
que si la posición de profundidad excede de 0,7 veces, la parte de
escalón está excesivamente próxima al fondo del surco con tacos y la
parte de escalón está demasiado lejos del lado de la banda de
rodadura y se deteriora del efecto de la supresión de la abrasión
sesgada, y si la posición de profundidad es menor que 0,3 veces, la
parte de escalón está demasiado próxima al lado de la banda de
rodadura, la parte de escalón desaparece pronto por abrasión de la
banda de rodadura y, por consiguiente, se acorta el efecto del
tiempo de continuación de la parte de escalón.
De acuerdo con el neumático de la reivindicación
3, el efecto de la parte de escalón puede presentarse más
efectivamente estableciendo para ello apropiadamente la distancia
desde el lado de la banda de rodadura a la parte de escalón.
De acuerdo con la reivindicación 4, en el
neumático de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, el ángulo
formado entre la parte de escalón y la pared del surco del lado de
la banda de rodadura conectada a la parte de escalón está
comprendido en el margen desde 70º a 120º.
La razón por la que el ángulo formado entre la
parte de escalón y la pared del surco del lado de la banda de
rodadura conectada a la parte de escalón está en el margen desde 70º
a 120º, es que si el ángulo es menor que 70º, se deteriora la
durabilidad con respecto al arranque de la parte de meseta o
similar, y si el ángulo excede de 120º, se reduce el efecto de
absorción de la deformación de la parte de meseta por la parte de
escalón.
De acuerdo con el neumático de la reivindicación
4, puesto que el ángulo formado entre la parte de escalón y la pared
del surco del lado de la banda de rodadura se ha establecido
apropiadamente, se puede presentar más eficientemente el efecto de
la parte de escalón.
Como se ha explicado en lo que antecede, de
acuerdo con el neumático del invento se obtiene un efecto excelente
en el neumático para cargas pesadas, y se puede mejorar la
resistencia de la banda de rodadura a la abrasión sesgada, al tiempo
que se mantiene la durabilidad del neumático.
La Fig. 1A es un diagrama en el que se ha
ilustrado un dibujo de la banda de rodadura de un neumático de
acuerdo con una primera realización;
La Fig. 1B es una vista en corte transversal
dado a lo largo de la línea 1B-1B de la Fig. 1A;
La Fig. 1C es una vista en corte transversal
dado a lo largo de la línea 1C-1C de la Fig. 1A, y
que ilustra un caso en el que una esquina tiene una curvatura entre
una parte de escalón y una pared del surco del lado de la banda de
rodadura;
La Fig. 1D es una vista ampliada de la parte de
escalón de la Fig. 1B;
La Fig. 2 es un diagrama explicativo en el que
se han ilustrado las direcciones de los deslizamientos que actúan
sobre una banda de rodadura;
La Fig. 3 es un diagrama explicativo en el que
se ha ilustrado el fenómeno de que cuando una pared de surco no
tiene una parte de escalón, una parte de meseta se deforma por el
momento de fuerzas aplicado a la parte de meseta, y el extremo de
ataque de la banda de rodadura se levanta.
La Fig. 4 es un diagrama explicativo en el que
se ha ilustrado que si se ha dispuesto una parte de escalón, se
aumenta la rigidez de la parte de meseta, la deformación de la parte
de meseta es absorbida por la parte de escalón, y se suprime la
elevación del extremo de ataque de la banda de rodadura;
La Fig. 5 es un diagrama en el que se ha
ilustrado un dibujo de banda de rodadura de un neumático de acuerdo
con una segunda realización;
La Fig. 6A es un diagrama en el que se ha
ilustrado un dibujo de banda de rodadura de un neumático
convencional; y
La Fig. 6B es una vista en corte transversal
dado a lo largo de la línea 6B-6B de la Fig. 6A.
Se explicarán realizaciones del presente invento
con base en los dibujos.
Primera
realización
En la Fig. 1A, un neumático 10 de la presente
realización incluye surcos con tacos 14 formados en una banda de
rodadura 12 dispuesta en una dirección que se corta con una
dirección circunferencial del neumático y en la dirección
circunferencial del neumático, y partes de meseta 16 dividas por los
surcos con tacos 14. En un plano ecuatorial CL del neumático se ha
previsto un nervio central 24 conectado a las partes de meseta 16.
Los surcos con tacos 14 terminan en el lado del plano CL ecuatorial
del neumático sin penetrar en el nervio central 24, y están formados
hasta al por lo menos un extremo 18 de contacto con el terreno del
lado exterior axial del neumático. En el nervio central 24 pueden
estar dispuestos surcos delgados para conectar los surcos con tacos
14 a la vez que interponen entre ellos el plano ecuatorial CL.
En el neumático 10 se han previsto partes de
escalón 22. Las partes de escalón 22 son límites entre las paredes
20A del surco del lado de la banda de rodadura y las paredes 20B del
surco del lado del centro. Las partes de escalón 22 están dispuestas
en paredes de surco opuestas 20 del surco con tacos 14 en una región
40 en donde la distancia desde el plano ecuatorial CL hacia el lado
exterior axial del neumático es de 0,45 L a 0,55 L, si la distancia
desde el extremo 18 de contacto con el terreno al plano CL
ecuatorial del neumático está definida como L cuando se monta el
neumático en una llanta normal y se carga con una presión interna
normal dentro del neumático y se aplica una carga normal.
La razón por la que se establece el margen de la
región 40 de tal modo que la distancia desde el plano CL ecuatorial
del neumático hacia el lado exterior axial del neumático es de 0,45
L a 0,55 L, es que se hace que se mejore la resistencia a la
abrasión sesgada en las proximidades de un punto intermedio entre el
plano CL ecuatorial del neumático y el extremo 18 de contacto con el
terreno, es decir, en las proximidades del denominado punto 1/4.
Las posiciones desde 0,45 L y 0,55 L del plano
ecuatorial CL en la Fig. 1A se han exagerado con fines ilustrativos,
y las posiciones a 0,45 L y a 0,55 L desde el plano CL ecuatorial
del neumático están mucho más próximas de lo que puede hallarse a
partir de su relación de tamaños.
Como se ha ilustrado en la Fig. 1B, una forma de
la sección transversal de la parte de escalón 22 es de forma de
escalón, pero la sección transversal puede tener una forma tal que
las esquinas entre la parte de escalón 22 y la pared 20A del surco
del lado de la banda de rodadura tenga una curvatura como la
ilustrada en la Fig. 1C. Esto es debido a que si la parte de escalón
22 tiene la curvatura, no se genera fácilmente una grieta en las
esquinas.
Como se ha ilustrado en las Figs. 1B y 1C, tanto
la pared 20A del surco del lado de la banda de rodadura como la
pared 20B del surco del lado del centro del neumático del surco con
tacos 14, están formadas de tal modo que sus anchuras de surco
aumentan desde el fondo del surco hacia el lado 12A de la banda de
rodadura.
Como se ha ilustrado en la Fig. 1A, en el surco
con tacos 14 en la región 40, la anchura de surco media WA en la
pared 20A del surco del lado de la banda de rodadura de la parte de
escalón 22 está ensanchada hacia el lado exterior axial del
neumático, y la anchura WS de la parte de escalón 22 está aumentada
hacia el lado exterior axial.
En la región 40, las paredes 20A del surco del
lado de la banda de rodadura en un extremo 16A de ataque de la banda
de rodadura y en un extremo 16B de salida de la parte de meseta 16
están respectivamente inclinadas en direcciones opuestas con ángulos
\alpha con respecto a la dirección axial.
Aquí, el extremo 16A de ataque de la banda de
rodadura es un borde lateral de la banda de rodadura en la pared 20A
del surco del lado de la banda de rodadura en el lado de la banda de
rodadura, y el extremo de despedida 16B es un borde lateral de la
banda de rodadura en la pared 20A del surco del lado de la banda de
rodadura en el lado de despedida.
La anchura de surco media WB en el lado central
de la parte de escalón 22 no cambia casi en absoluto en la región
40, pero puesto que la anchura WA del surco media aumenta hacia el
lado exterior axial del neumático, la diferencia entre la anchura de
surco media WA y la anchura de surco media WB aumente, y la anchura
WS de la parte de escalón 22 aumenta en una cantidad de la
diferencia en correspondencia.
\newpage
En una región 50 desde la posición de 0,55 L, en
la dirección axial del neumático desde el plano CL ecuatorial del
neumático, que es el límite de la región 40 del extremo 18 de
contacto con el terreno, la anchura de surco media WB del surco con
tacos 14 se estrecha ligeramente hacia el lado exterior axial del
neumático, la anchura de surco media WA es sustancialmente
constante, y la anchura WS de la parte de escalón 22 aumenta
ligeramente.
La forma del surco con tacos 14 en la región 50
no queda limitada a ésta.
Una posición de profundidad en donde la parte de
escalón 22 está formada, es una posición de 0,3 a 0,7 veces la
profundidad de un surco del surco con tacos 14 desde el lado 12A de
la banda de rodadura al lado del centro del neumático.
Aquí, la razón por la que se establece en ese
margen la posición de profundidad de la parte de escalón 22 es que
si la posición de profundidad excede de 0,7 veces, la parte de
escalón 22 queda excesivamente próxima al fondo del surco con tacos
14 y la parte de escalón 22 demasiado lejos del lado 12A de la banda
de rodadura y se deteriora el efecto de la supresión de la abrasión
sesgada, y si la posición de profundidad es menor que 0,3 veces, la
parte de escalón 22 está demasiado próxima al lado 12A de la banda
de rodadura, la parte de escalón 22 desaparecerá pronto por abrasión
de la banda de rodadura 12 y, por consiguiente, se acorta el tiempo
de continuación del efecto de la parte de escalón 22.
En la Fig. 1B, se ha ilustrado la parte de
escalón 22 en una dirección que es tangente a la dirección
circunferencial del neumático, pero si se inclina la parte de
escalón 22 en una dirección diferente a esa dirección se establece
un límite entre la pared 20A del surco del lado de la banda de
rodadura y la parte de escalón 22 para que sea la posición de
profundidad de la parte de escalón 22.
Como se ha ilustrado en la Fig. 1C, cuando la
esquina entre la parte de escalón 22 y la pared 20A del surco del
lado de la banda de rodadura tiene una curvatura, el límite entre la
parte de escalón 22 y la pared 20B del surco del lado del centro del
neumático se establece para que sea la posición de profundidad de la
parte de escalón.
Como se ha ilustrado en la Fig. 1D, el ángulo
\beta formada entre la parte de escalón 22 y la pared 20A del
surco del lado de la banda de rodadura que es continua con la parte
de escalón 22, está dentro de un margen desde 70º a
120º.
120º.
La razón por la que se establece el ángulo
\beta en ese margen es que si el ángulo es menor que 70º, se
deteriora la durabilidad con respecto al arranque de la parte de
meseta, y si el ángulo excede de 120º, se reduce el efecto de
absorción de la deformación de la parte de meseta 16 por la parte de
escalón 22.
Con objeto de mejorar la rigidez de una falda de
la parte de meseta 16, la parte de escalón 22 se forma proyectando
para ello la pared 20B del surco del lado del centro desde, como
referencia, la pared 20A del surco del lado de la banda de rodadura
(ensanchando para ello la falda), y la pared 20A del surco del lado
de la banda de rodadura y la pared 20B del surco del lado del centro
del neumático son sustancialmente paralelas la una a la otra.
En las Figs. 2 y 3, si el neumático 10 rueda
sobre una superficie 26 de carretera en la dirección de la flecha R,
se genera un deslizamiento en el borde de la parte de meseta 16 en
la región 40 en dirección ortogonal a la pared 20 del surco.
Puesto que la anchura de surco media WA del
surco con tacos 14 en el lado del lado de la banda de rodadura 12A
en esta realización se ensancha hacia el lado exterior axial del
neumático en la región 40, la dirección del deslizamiento en el
extremo 16A de ataque de la banda de rodadura es la dirección
exterior del neumático, y el deslizamiento en el extremo de
despedida 16B es en la dirección interior del neumático.
Si esa dirección de deslizamiento se divide en
un componente en la dirección axial del neumático y un componente en
la dirección circunferencial del neumático, el extremo 16A de ataque
de la banda de rodadura tiene un componente Fout en la dirección
exterior del neumático, y el extremo de despedida 16B tiene un
componente Fin en la dirección interior del neumático.
Hay una tendencia a que el extremo de despedida
16B tenga un deslizamiento mayor en la dirección exterior del
neumático, el cual puede producir la abrasión debido a que se
concentra la presión en el contacto con el terreno, si se compara
con el extremo 16A de ataque de la banda de rodadura. Sin embargo,
el componente Fin en la dirección interior del neumático se añade al
extremo de despedida 16B y el componente Fout en la dirección
exterior del neumático se añade al extremo de ataque de la banda de
rodadura 16A, y por consiguiente, se acelera la abrasión del extremo
16A de ataque de la banda de rodadura, y se suprime la abrasión del
extremo de despedida 16B.
Con esto, se mejora la abrasión sesgada, es
decir, la abrasión de talón y puntera en la dirección
circunferencial del neumático en la que la cantidad de abrasión del
extremo 16B de despedida se hace especialmente mayor que la del
extremo 16A de ataque de la banda de rodadura.
Puesto que se suprime la cantidad de abrasión
del extremo 16B de despedida de la parte de meseta 16, se mejora la
concentración de la presión de contacto con el terreno alrededor del
extremo de despedida 16B y, como resultado, se reduce también la
cantidad de abrasión en la región 50 desde el punto 1/4 hacia el
lado exterior axial del neumático, y se mejora la abrasión sesgada
en la dirección de la anchura del neumático.
Sin embargo, cuando la anchura media del surco
WA del lado de la banda de rodadura se ensancha hacia el lado
exterior axial del neumático, la longitud en la dirección
circunferencial del neumático en la parte de meseta 16 próxima al
extremo 18 de contacto con el terreno se acorta, y se reduce la
rigidez de la parte de meseta. Como se ha ilustrado en la Fig. 3,
cuando la pared 20 del surco no está provista de la parte de escalón
22, la parte de meseta 16 se deforma debido al momento de fuerza M
producido por la fuerza FR procedente de la superficie 26 de la
carretera, el extremo 16A de ataque de la banda de rodadura se
levanta separándose de la superficie 26 de la carretera en la
dirección de la flecha U, y el extremo 16A de ataque de la banda de
rodadura no puede soportar la presión de contacto con el
terreno.
En esta realización, como se ha ilustrado en la
Fig. 4, la anchura media del surco WA de la parte de escalón 22 en
el lado del lado 12A de la banda de rodadura se ensancha hacia el
lado exterior axial del neumático, la anchura WS de la parte de
escalón 22 aumenta hacia el lado exterior axial del neumático, y
puesto que la pared 20 del surco, del surco con tacos 14, está
provista de la parte de escalón 22, en la parte de la porción 16 de
meseta próxima al extremo 18 de contacto con el terreno donde la
longitud de contacto con el terreno es corta, se aumenta la rigidez
de la falda de la parte de meseta 16 y se puede suprimir la
deformación de la parte de meseta 16. Al mismo tiempo, se puede
absorber la deformación de la parte de meseta 16 mediante la parte
de escalón 22, se puede suprimir la elevación de la parte de meseta
16 separándose de la superficie de la carretera 26 en el extremo 16A
de ataque de la banda de rodadura, y el extremo 16A de ataque de la
banda de rodadura soporta la presión de contacto con el terreno y se
puede reducir la abrasión del extremo de salida 18.
Más concretamente, la deformación en el lado de
ataque de la banda de rodadura se genera en una dirección (la
dirección de la flecha O) en la cual aumenta el ángulo \beta de la
parte de escalón 22, se genera la deformación en el lado de salida
en una dirección (dirección de la flecha C) en la cual se reduce el
ángulo \beta de la parte de escalón 22, absorbiéndose con ello la
deformación de la parte de meseta 16 originada por el momento de
fuerza M.
En el neumático 10, se establece apropiadamente
la distancia desde el lado 12A de la banda de rodadura a la parte de
escalón 22 y también se establece apropiadamente el ángulo \beta
formado entre la parte de escalón 22 y la pared 20A del surco del
lado de la banda de rodadura. Por lo tanto, el efecto de la parte de
escalón 22 se puede presentar más efectivamente.
El volumen del surco con tacos 14 está
suficientemente asegurado (el volumen de caucho de la banda de
rodadura no es excesivo) incluso en una parte de la porción de
meseta 16 en donde la longitud del contacto con el terreno próxima
al plano ecuatorial CL del neumático es larga, y se mantienen la
capacidad de radiación y la capacidad de drenaje.
Segunda
Realización
Un neumático 30 de la presente realización, en
el neumático 10 de la primera realización, hay formado en la banda
de rodadura 12 un surco circunferencial 22 que se extiende en la
dirección circunferencial del neumático en una región en donde la
distancia desde el plano ecuatorial CL del neumático hacia el lado
exterior axial del neumático está comprendida en el margen desde
0,55 L hasta 0,70 L.
La razón por la que se establece de esta manera
la posición en donde se forma el surco circunferencial 32 es la de
que si la distancia es menor que 0,55 L, la rigidez en la parte
próxima al surco circunferencial 32 disminuye y se deteriora la
resistencia a la abrasión sesgada, y si la distancia excede de 0,70
L, el efecto del surco circunferencial 32 no es transmitido
fácilmente al punto 1/4, y no se puede eliminar la influencia del
ángulo del surco con tacos próximo al extremo 18 de contacto con el
terreno ejercida sobre el efecto de supresión de la abrasión
sesgada.
En consideración a las grietas en el fondo del
surco o similares, es preferible que la anchura del surco
circunferencial 32, esté comprendida en un margen desde 0,01 L hasta
0,1 L con respecto a una distancia L desde el plano ecuatorial CL
del neumático hasta el extremo 18 de contacto con el terreno, y que
la profundidad del surco, del surco circunferencial 32, esté en un
margen desde el 20 al 60% de la profundidad del surco, del surco con
tacos 14.
Puesto que otras partes son las mismas que las
de la primera realización, las partes que son las mismas se han
designado por los mismos números de referencia y se omitirá la
explicación de las mismas.
Cuando no hay surco circunferencial 32, la
influencia de la deformación de la banda de rodadura 12 próxima al
extremo 18 de contacto con el terreno se ejerce en el punto 1/4 y se
deteriora el efecto de supresión de la abrasión sesgada, dependiendo
del ángulo del surco con tacos cerca del extremo 18 de contacto con
el terreno. Sin embargo, de acuerdo con el neumático 30, puesto que
la banda de rodadura 12 está formada con el surco circunferencial
32, la deformación de la banda de rodadura 12 próxima al extremo 18
de contacto con el terreno se elimina mediante el surco
circunferencial 32, y no resulta influida la deformación en el punto
1/4.
Por lo tanto, es posible mejorar la resistencia
a la abrasión sesgada sin depender del ángulo establecido del surco
con tacos 14 próximo al extremo 18 de contacto con el terreno.
Si se establecen apropiadamente, como se ha
descrito en lo que antecede, la anchura del surco y la profundidad
del surco, del surco circunferencial 32, es posible suprimir las
grietas, o similares, generadas desde el fondo del surco del surco
circunferencial 32.
Ejemplo de
prueba
En primer lugar, se presta atención al ángulo de
inclinación del surco con tacos y del surco circunferencial, en las
realizaciones 1 a 3 de neumáticos de los ejemplos convencionales
(Figs. 6A y 6B), y se montan los ejemplos comparativos 1 a 4
respectivamente en camiones volquete de obras, y se lleva a cabo la
prueba de abrasión con los camiones en marcha, y se comparan los
resultados entre sí.
Además de las ilustradas en la Tabla 1, las
condiciones de la prueba incluyen también que el tamaño del
neumático es de 40.00 R 57, la presión interna es de 700 kPa, los
neumáticos van montados en las ruedas delanteras que son las ruedas
de dirección, la velocidad de marcha es de 20 km/h, la velocidad de
marcha es de 30000 km, y la superficie de la carretera está sin
pavimentar.
En las Figs. 6A y 6B, en un neumático 50 en
relación con los ejemplos convencionales, las paredes 54 del surco
de un surco con tacos 52 están inclinadas en un extremo de ataque de
la banda de rodadura 56A y en un extremo de salida 56B de una parte
de meseta 56 en la misma dirección con respecto a la dirección axial
del neumático. En la Fig. 6A, el número de referencia 58 representa
un nervio central, y el número de referencia 60 representa una banda
de rodadura.
El neumático de la realización 1 incluye la
banda de rodadura 12 representada en las Figs. 1A y 1B, el ángulo de
inclinación \alpha de la pared 20A del surco del lado de la banda
de rodadura está en un margen comprendido entre 70º y 85º, y la
profundidad de surco del surco con tacos 14 es de 90 mm. La anchura
WS de la parte de escalón 22 en el extremo 18 de contacto con el
terreno es de 15 mm, y esa anchura se reduce hacia el plano
ecuatorial CL del neumático. La anchura de surco del surco con tacos
14 próxima al lado 12A de la banda de rodadura del extremo 18 de
contacto con el terreno es de 80 mm.
El neumático de la realización 2 es diferente al
neumático de la realización 1 en que las esquinas entre la parte de
escalón 22 y la pared 20A del surco del lado de la banda de rodadura
tienen una curvatura como la que se ha ilustrado en la Fig. 1C, y
las demás estructuras son las mismas que las de la realización
1.
El neumático de la realización 1 es diferente al
neumático de la realización en que el surco circunferencial 32 está
formado como se ha ilustrado en la Fig. 5, y las demás estructuras
son las mismas que la de la realización 1.
El ejemplo comparativo 1 tiene el ángulo
\alpha de inclinación excesivamente pequeño, el ejemplo
comparativo 2 tiene el ángulo \alpha de inclinación excesivamente
grande, el ejemplo comparativo 3 tiene el surco circunferencial 32
situado en el lado excesivamente interior (próximo al plano
ecuatorial CL del neumático), y el ejemplo comparativo 4 tiene el
surco circunferencial 32 situado en el lado excesivamente exterior
(próximo al extremo 18 de contacto con el
terreno).
terreno).
La prueba de marcha se llevó a cabo en tales
condiciones, se obtuvieron las diferencias en la cantidad de
abrasión entre el extremo 16A de ataque de la banda de rodadura y el
extremo 16B de salida de la parte de meseta 16 en el punto 1/4 y la
cantidad de abrasión del caucho. El resultado de todo esto se ha
representado en la Tabla 1.
Cuanto menor sea la diferencia de la cantidad de
abrasión entre el extremo 16A de ataque de la banda de rodadura y el
extremo 16B de salida, tanto más excelente será la resistencia a la
abrasión sesgada.
Con respecto a la cantidad de abrasión del
caucho, la cantidad de abrasión se convierte en peso de caucho, y
esto se indica usando un índice en el cual el valor del ejemplo
convencional es de 100. Cuanto menor sea el valor numérico, tanto
menor será la cantidad de abrasión.
De acuerdo con la Tabla 1, puede verse que la
diferencia de la cantidad de abrasión entre el extremo 16A de ataque
de la banda de rodadura y el extremo 16B de salida, en las
realizaciones 1 a 3, es menor que el del ejemplo convencional, y se
mejora la resistencia a la abrasión sesgada.
De los resultados de los ejemplos comparativos 1
y 2, puede verse que si el ángulo \alpha de inclinación de la
pared 20A del surco del lado de la banda de rodadura del surco con
tacos es excesivamente grande o pequeño, y se disminuye la mejora de
la resistencia a la abrasión sesgada (si las paredes 20 del surco en
el extremo 16A de ataque de la banda de rodadura y en el extremo 16B
de salida de la parte de meseta 16 están inclinados en direcciones
opuestas con respecto a la dirección axial del neumático, se mejora
la resistencia a la abrasión pero se deteriora su efecto.
A la vista de los resultados de los ejemplos
comparativos 3 y 4, puede verse que si el surco circunferencial 32
está situado en un lado excesivamente interior o exterior, se
deteriora la mejora de la resistencia a la abrasión sesgada.
A continuación, se llevó a cabo una prueba de
abrasión a la vez que se prestaba atención a la forma de la sección
transversal del surco con tacos bajo las condiciones representadas
en la Tabla 2. Se explicará el resultado de la
prueba.
prueba.
El ejemplo comparativo 5 tiene la parte de
escalón 22 situada en el lado del fondo del surco del surco con
tacos 14, y en el ejemplo comparativo 6 la parte de escalón 22 está
situada en el lado del lado 12A de la banda de rodadura. En el
ejemplo comparativo 7, el ángulo \beta formado entre la pared 20A
del surco del lado de la banda de rodadura y la parte de escalón 22
es un ángulo agudo, y en el ejemplo comparativo 8, el ángulo \beta
es un ángulo obtuso.
La prueba de marcha se llevó a cabo en tales
condiciones, y se obtuvieron las diferencias en la cantidad de
abrasión entre el extremo 16A de ataque de la banda de rodadura y el
extremo 16B de salida de la parte de meseta 16 en el punto 1/4 y se
obtuvo la cantidad de abrasión del caucho. Los resultados se han
consignado en la Tabla 2.
Cuanto menor sea la diferencia en la cantidad de
abrasión entre el extremo 16A de ataque de la banda de rodadura y el
extremo 16B de salida, tanto más excelente es la resistencia a la
abrasión sesgada.
En relación con la cantidad de abrasión del
caucho, se convierte la cantidad de abrasión en peso de caucho, y
este se indica usando un índice en el cual el valor del ejemplo
convencional es de 100 como en el ejemplo de prueba anterior. Cuanto
menor sea el valor numérico, tanto menor será la cantidad de
abrasión.
En la Tabla 2, se ha indicado también la
longitud de una grieta generada en la parte de escalón 22 como un
índice de actuación del ataque de la parte de meseta.
De los resultados de los ejemplos comparativos 5
y 6, puede deducirse que si la parte de escalón está demasiado
próxima al fondo del surco del surco con tacos, o demasiado próxima
al lado de la banda de rodadura, se deteriora el efecto de mejora de
la resistencia a la abrasión sesgada.
De los resultados de los ejemplos comparativos 7
y 8, puede verse que si el ángulo \beta formado entre la pared 20A
del surco del lado de la banda de rodadura y la parte de escalón 22
es excesivamente obtuso, se deteriora el efecto de mejora de la
resistencia a la abrasión sesgada, y si el ángulo \beta es
excesivamente agudo, se deteriora la durabilidad del ataque de la
parte de meseta.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
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\newpage
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
\cr}
\newpage
En un neumático para cargas pesadas, es posible
mejorar la resistencia a la abrasión sesgada de una banda de
rodadura.
- 10
- neumático
- 12
- banda de rodadura
- 12A
- lado de la banda de rodadura
- 14
- surco con tacos
- 16
- parte de meseta
- 16A
- extremo de ataque de la banda de rodadura
- 16B
- extremo de salida
- 18
- extremo de contacto con el terreno
- 20
- pared del surco
- 20A
- pared del surco del lado de la banda de rodadura
- 22
- parte de escalón
- 30
- neumático
- 32
- surco circunferencial
- 40
- región
- WA
- anchura media del surco en el lado de la banda de rodadura
- WB
- anchura media del surco en el lado del centro del neumático
- WS
- anchura de la parte de escalón.
Claims (4)
1. Un neumático (10) que tiene surcos con tacos
(14) dispuestos en una banda de rodadura (12) en una dirección en la
que corta a una dirección circunferencial del neumático y dispuestos
en la dirección circunferencial del neumático, y partes de meseta
(16) divididas por los surcos con tacos, en que
si se define como L la distancia desde un
extremo de contacto con el terreno (18) a un plano ecuatorial del
neumático, en un estado en el que el neumático está montado en una
llanta normal y se carga una presión interna normal en el neumático
y se aplica al neumático una carga normal, en una región en donde la
distancia desde el plano ecuatorial (CL) del neumático a un lado
exterior axial del neumático está comprendida en el margen desde
0,45 L a 0,55 L,
se han previsto una parte de escalón (22) que es
un límite entre una pared (20A) del surco del lado de la banda de
rodadura y una pared (20B) del surco del lado del centro del
neumático, respectivamente en ambos lados del surco con tacos, y
las paredes del surco del lado de la banda de
rodadura en un extremo (16A) de ataque de la banda de rodadura y en
un extremo (16B) de salida de la parte de meseta están inclinadas en
direcciones opuestas entre sí con respecto a una dirección axial del
neumático,
caracterizado porque la anchura media del
surco (WA) en el lado de la banda de rodadura de las partes de
escalón aumenta hacia el lado exterior axial del neumático y la
anchura de la parte de escalón (WS) aumenta hacia el lado exterior
axial del neumático.
2. El neumático según la reivindicación 1, en el
que hay formado un surco circunferencial (32) que se extiende en la
dirección circunferencial del neumático en una región de la banda de
rodadura en donde la distancia desde el plano ecuatorial del
neumático al lado exterior axial del neumático está comprendida en
el margen desde 0,55 L hasta 0,70 L.
3. El neumático según la reivindicación 1 ó 2,
en el que una posición de profundidad en donde se forma la parte de
escalón es una posición de 0,3 a 0,7 veces la profundidad de surco
del surco con tacos, desde el lado de la banda de rodadura al lado
del centro del neumático.
4. El neumático de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 3, en el que el ángulo formado entre la
parte de escalón y la pared del surco del lado de la banda de
rodadura conectada a la parte de escalón está comprendido en un
margen desde 70º a 120º.
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