ES2355303T3 - Neumático para vehículos. - Google Patents

Abstract

Neumático (1, 21) que comprende una estructura de refuerzo de tipo carcasa (2, 22), formada por elementos de refuerzo, anclada en cada lado del neumático a un talón (3, 23) cuya base esta destinada a ser montada en un asiento de llanta, prolongándose cada talón radialmente hacia el exterior por un costado (4, 24), uniéndose los costados radialmente hacia el exterior a una banda de rodadura (5, 25) y que, debajo de la banda de rodadura, comprende una estructura de refuerzo de corona (6, 26) constituida al menos por dos capas de elementos de refuerzo denominadas capas de trabajo (7, 8, 27, 28), estando constituidos los citados elementos de refuerzo de las capas de trabajo por un material idéntico y presentando, al menos en la parte central de la banda de rodadura, ángulos con la dirección circunferencial comprendidos entre 10º y 80º, caracterizado por que, en un plano circunferencial dado, la rigidez de extensión por unidad de anchura de una primera capa de trabajo (7, 27) medida según la dirección principal de los elementos de refuerzo de la citada primera capa es estrictamente superior a la rigidez de extensión por unidad de anchura de una segunda capa de trabajo (8, 28) medida según la dirección principal de los elementos de refuerzo de la citada segunda capa de trabajo y porque la segunda capa de trabajo está radialmente más alejada de la estructura de carcasa que la citada primera capa de trabajo.

Description

La invención se refiere a un neumático destinado a equipar un vehículo y de modo más particular destinado a equipar un vehículo de dos ruedas tal como una motocicleta.

Aunque no limitada a tal aplicación, la invención se describirá de modo más particular refiriéndose a un neumático de este tipo de motocicleta o moto. 5

La armadura de refuerzo o refuerzo de los neumáticos y en particular de los neumáticos de motocicleta está actualmente – y generalmente – constituida por apilamiento de una o varias telas designadas clásicamente « telas de carcasa », « telas de corona », etc. Este modo de designar las armaduras de refuerzo proviene del procedimiento de fabricación, que consiste en realizar una serie de productos semiacabados en forma de telas, provistas de refuerzos de hilos generalmente longitudinales, que a continuación son ensambladas o apiladas con el fin de confeccionar un esbozo 10 de neumático. Las telas son realizadas extendidas en un plano, con dimensiones importantes, y a continuación son cortadas en función de las dimensiones de un producto dado. El ensamblaje de las telas es realizado igualmente, en un primer tiempo, sensiblemente en un plano. A continuación, el esbozo así realizado es puesto en forma para adoptar el perfil toroidal típico de los neumáticos. Los productos semiacabados denominados « de acabado » se aplican a continuación sobre el esbozo para obtener un producto listo para la vulcanización. 15

Un procedimiento “clásico” de este tipo implica, en particular en la fase de fabricación del esbozo del neumático, la utilización de un elemento de anclaje (generalmente una varilla), utilizada para realizar el anclaje o el mantenimiento de la armadura de carcasa en la zona de los talones del neumático. Así, en este tipo de procedimiento, se efectúa un doblez de una porción de todas las telas que componen la armadura de carcasa (o de una parte solamente) alrededor de una varilla dispuesta en el talón del neumático. Se crea de este modo un anclaje de la armadura de carcasa en el 20 talón.

La generalización en la industria de este tipo de procedimiento clásico, a pesar de numerosas variantes en el modo de realizar las telas y los ensamblajes, ha conducido al especialista en la materia a utilizar un vocabulario calcado en el procedimiento: de donde la terminología generalmente admitida, que comprende especialmente los términos « telas », « carcasa », « varilla », « conformación » para designar el paso de un perfil plano a un perfil toroidal, etc. 25

Existen actualmente neumáticos que, hablando con propiedad, no comprenden « telas » o « varillas » de acuerdo con las definiciones precedentes. Por ejemplo, el documento EP 0 582 196 describe neumáticos fabricados sin la ayuda de productos semiacabados en forma de telas. Por ejemplo, los elementos de refuerzo de las diferentes estructuras de refuerzo son aplicados directamente sobre las capas adyacentes de mezclas de material de caucho, siendo aplicado todo por capas sucesivas sobre un núcleo toroidal cuya forma permite obtener directamente un perfil que se parece al 30 perfil final del neumático en curso de fabricación. Así, en este caso, no se encuentran « semiacabados », ni « telas », ni « varilla ». Los productos de base, tales como las mezclas de material de caucho y los elementos de refuerzo en forma de hilos o filamentos, son aplicados directamente sobre el núcleo. Siendo este núcleo de forma toroidal, ya no hay que formar el esbozo para pasar de un perfil plano a un perfil en forma de toro.

Por otra parte, los neumáticos descritos en este documento no disponen del “tradicional” doblez de tela de 35 carcasa alrededor de una varilla. Este tipo de anclaje es reemplazado por una disposición en la cual se disponen hilos circunferenciales de modo adyacente a la citada estructura de refuerzo de costado, quedando todo alojado en una mezcla de material de caucho de anclaje o de unión.

Existen igualmente procedimientos de ensamblaje sobre un núcleo toroidal que utilizan productos semiacabados especialmente adaptados para una colocación rápida, eficaz y simple sobre un núcleo central. Finalmente, es posible 40 igualmente utilizar un mixto que comprenda a la vez ciertos productos semiacabados para realizar ciertos aspectos arquitecturales (tales como telas, varillas, etc), mientras que otros son realizados a partir de la aplicación directa de mezclas y/o de elemento de refuerzo.

En el presente documento, con el fin de tener en cuenta las evoluciones tecnológicas recientes, tanto en el ámbito de la fabricación, como en la concepción de productos, los términos clásicos tales como « telas », « varillas », 45 etc son ventajosamente reemplazados por términos neutros o independientes del tipo de procedimiento utilizado. Así, el término « refuerzo de tipo carcasa » o « refuerzo de costado » es válido para designar los elementos de refuerzo de una tela de carcasa en el procedimiento clásico, y los elementos de refuerzo correspondientes, aplicados en general a nivel de los costados, de un neumático producido de acuerdo con un procedimiento sin semiacabados. El término « zona de anclaje », por su parte, puede designar, tanto el “tradicional” doblez de tela de carcasa alrededor de una varilla de un 50 procedimiento clásico, como al conjunto formado por los elementos de refuerzo circunferenciales, la mezcla de material de caucho y las porciones adyacentes de refuerzo de costado de una zona baja realizada con un procedimiento con aplicación sobre un núcleo toroidal.

La dirección longitudinal del neumático, o dirección circunferencial es la dirección correspondiente a la periferia del neumático y definida por la dirección de rodadura del neumático.

Un plano circunferencial o un plano circunferencial de corte es un plano perpendicular al eje de rotación del neumático. El plano ecuatorial es el plano circunferencial que pasa por el centro o corona de la banda de rodadura.

La dirección transversal o axial del neumático es paralela al eje de rotación del neumático. 5

La dirección radial es una dirección que corta al eje de rotación del neumático y perpendicular a éste.

El eje de rotación del neumático es el eje alrededor del cual éste gira en utilización normal.

Un plano radial o meridiano contiene al eje de rotación del neumático.

Como en el caso de todos los otros neumáticos, se asiste a una radialización de los neumáticos para motos, comprendiendo la arquitectura de tales neumáticos una armadura de carcasa formada por una o dos capas de 10 elementos de refuerzo que forman con la dirección circunferencial un ángulo que puede estar comprendido entre 65º y 90º, teniendo superpuesta la citada armadura de carcasa una armadura de corona formada por elementos de refuerzo. Subsisten, sin embargo, neumáticos no radiales a los cuales se refiere igualmente la invención. La invención se refiere también a neumáticos parcialmente radiales, es decir en los que los elementos de refuerzo de la armadura de carcasa son radiales al menos en una parte de la citada armadura de carcasa, por ejemplo en la parte correspondiente a la 15 corona del neumático.

Han sido propuestas numerosas arquitecturas de armadura de corona, según que el neumático esté destinado a estar montado en la parte delantera de la moto o a estar montado en la parte trasera. Una primera estructura consiste, para la citada armadura de corona, en emplear únicamente cables circunferenciales, y la citada estructura es empleada de modo más particular para la posición trasera. Una segunda estructura, directamente inspirada en las estructuras 20 empleadas corrientemente en neumáticos para vehículos de turismo, ha sido utilizada para mejorar la resistencia al desgaste, y consiste en la utilización de al menos dos capas de corona de trabajo de elementos de refuerzo sensiblemente paralelos entre sí en cada capa pero cruzados de una capa a la siguiente formando con la dirección circunferencial ángulos agudos, y estando tales neumáticos particularmente adaptados para la parte delantera de las motos. Las citadas dos capas de corona de trabajo pueden estar asociadas al menos a una capa de elementos 25 circunferenciales, obtenidos generalmente por enrollamiento helicoidal de una banda estrecha de al menos un elemento de refuerzo revestido de caucho.

La elección de las arquitecturas de corona de los neumáticos interviene directamente en ciertas propiedades de los neumáticos tales como el desgaste, la resistencia a la fatiga, la adherencia o también el confort en rodaje o, especialmente en los casos de las motocicletas, la estabilidad. Sin embargo, otros parámetros de los neumáticos, tales 30 como la naturaleza de las mezclas de material de caucho que constituyen la banda de rodadura, intervienen igualmente en las propiedades del citado neumático. La elección y la naturaleza de las mezclas de material de caucho que constituyen la banda de rodadura son, por ejemplo, parámetros esenciales relativos a las propiedades de desgaste. La elección y la naturaleza de las mezclas de material de caucho que constituyen la banda de rodadura intervienen igualmente en las propiedades de adherencia del neumático. 35

La invención tiene por objeto un neumático que permita mejorar las propiedades de desgaste del neumático y mejorar propiedades de adherencia de la banda de rodadura del citado neumático, especialmente durante el paso por una curva en el caso de neumáticos para motocicleta.

Este objeto ha sido conseguido de acuerdo con la invención por un neumático que comprende una estructura de refuerzo de tipo carcasa, formada por elementos de refuerzo, anclada en cada lado del neumático a un talón cuya base 40 esta destinada a ser montada en un asiento de llanta, prolongándose cada talón radialmente hacia el exterior por un costado, uniéndose los costados radialmente hacia el exterior a una banda de rodadura, y que, debajo de la banda de rodadura, comprende una estructura de refuerzo de corona constituida al menos por dos capas de elementos de refuerzo denominadas capas de trabajo, siendo los citados elementos de refuerzo de las capas de trabajo de naturaleza idéntica, y siendo, en un plano circunferencial dado, la rigidez de extensión por unidad de anchura de una primera capa 45 de trabajo medida según la dirección principal de los elementos de refuerzo de la citada primera capa estrictamente superior a la rigidez de extensión por unidad de anchura de una segunda capa de trabajo medida según la dirección principal de los elementos de refuerzo de la citada segunda capa de trabajo, estando la segunda capa de trabajo radialmente más alejada de la estructura de carcasa que la citada primera capa de trabajo.

De acuerdo con la invención, capas de trabajo son capas de elementos de refuerzo que presentan, al menos en 50 la parte central de la banda de rodadura, ángulos con la dirección circunferencial comprendidos entre 10º y 80º.

La zona central es una zona o banda periférica centrada en la corona de la banda de rodadura a su vez definida por el plano ecuatorial del neumático.

En el sentido de la invención, la naturaleza de los elementos de refuerzo es el material que les constituye.

La dirección principal de los elementos de refuerzo se define por la dirección de la tangente a los elementos de refuerzo en el punto de intersección de los elementos de refuerzo y del plano circunferencial dado. 5

La unidad de anchura se define en el sentido de la invención según una dirección perpendicular a la dirección principal de los elementos de refuerzo.

La rigidez de extensión de una capa de elementos de refuerzo es la propiedad de la citada capa de elementos de refuerzo que relaciona una tensión soportada por la citada capa y la deformación correspondiente de la citada capa.

Un neumático así realizado de acuerdo con la invención y que comprende una segunda capa radialmente más 10 alejada de la estructura de carcasa que la primera capa, confiere, por una parte, una rigidez radial de la banda de rodadura menos importante: tal propiedad de la banda de rodadura del neumático permite aumentar la superficie de contacto, o área de contacto, de la citada banda de rodadura con el suelo durante un rodaje y así optimizar a la vez la transmisión de los pares aceleradores y frenadores al tiempo que mejora las propiedades en términos de desgaste de la banda de rodadura. 15

Por otra parte, la realización de un neumático de acuerdo con la invención confiere al neumático rigideces circunferenciales y axiales superiores y, por tanto, una mejor resistencia a la fatiga o mejores prestaciones de adherencia, especialmente durante pasos por curvas. Estas rigideces circunferenciales y axiales superiores de acuerdo con la invención, para rigideces circunferenciales y axiales globales dadas, son una consecuencia del aumento de la rigidez de la capa de trabajo radialmente más próxima a la estructura de carcasa y, por tanto, la que participa más 20 eficazmente en las citadas rigideces circunferenciales y axiales.

De acuerdo con la invención, cuando el neumático comprende más de dos capas de trabajo, la rigidez de extensión por unidad de anchura de las capas de trabajo medida según la dirección principal de los elementos de refuerzo de las citadas capas disminuye gradualmente cuando la distancia radial entre la capa de trabajo y la estructura de carcasa aumenta. En otras palabras, por ejemplo en el caso de tres capas de trabajo, la rigidez de extensión por 25 unidad de anchura de la tercera capa de trabajo medida según la dirección principal de los elementos de refuerzo de la citada tercera capa es estrictamente inferior a la rigidez de extensión por unidad de anchura de la segunda capa de trabajo medida según la dirección principal de los elementos de refuerzo de la citada segunda capa de trabajo, estando la segunda capa de trabajo radialmente menos alejada de la estructura de carcasa que la citada tercera capa de trabajo y estando la segunda capa de trabajo radialmente más alejada de la estructura de carcasa que una primera capa de 30 trabajo, presentando la citada primera capa de trabajo una rigidez de extensión por unidad de anchura medida según la dirección principal de los elementos de refuerzo de la citada primera capa estrictamente superior a la rigidez de extensión por unidad de anchura de la citada segunda capa de trabajo medida según la dirección principal de los elementos de refuerzo de la citada segunda capa de trabajo.

De acuerdo con un primer modo de realización de la invención, los diámetros de los elementos de refuerzo de la 35 primera capa de trabajo son mayores que los diámetros de los elementos de refuerzo de la segunda capa de trabajo.

De acuerdo con un segundo modo de realización de la invención, la densidad de elementos de refuerzo de la primera capa de trabajo es mayor que la densidad de elementos de refuerzo de la segunda capa de trabajo.

De acuerdo con otros modos de realización de la invención, la diferencia de rigidez entre las capas de trabajo puede ser obtenida también por una combinación de los dos modos de realización de realizaciones presentadas 40 anteriormente.

De acuerdo con uno u otro de estos modos de realización de la invención, al menos en la zona central de la banda de rodadura y en un plano circunferencial dado, el valor absoluto de los ángulos formados con la dirección circunferencial por los elementos de refuerzo de las diferentes capas de trabajo son diferentes de una capa de trabajo a otra. Los ensayos han demostrado igualmente que variaciones de ángulos de los elementos de refuerzo de una capa de 45 trabajo a otra pueden permitir igualmente modificar las rigideces del neumático.

De acuerdo con una variante de realización preferida de la invención, al menos en la zona central de la banda de rodadura, los elementos de refuerzo de una capa de trabajo presentan ángulos, formados con la dirección longitudinal, idénticos, siendo medidos los citados ángulos en los puntos de intersección con un plano circunferencial, cualquiera que sea el citado plano circunferencial. En otras palabras, para un plano circunferencial de corte dado, los elementos de 50 refuerzo presentan, todos, el mismo ángulo formado con la dirección longitudinal en los puntos de intersección con el

citado plano circunferencial de corte. Por otra parte, el citado ángulo puede variar según el plano circunferencial de corte considerado.

De acuerdo con una realización preferida de la invención, al menos en la zona central de la banda de rodadura, los elementos de refuerzo son equidistantes uno de otro según planos circunferenciales cualesquiera; pudiendo variar a su vez la distancia que separa elementos de refuerzo adyacentes según el plano circunferencial de corte considerado, o 5 de modo más preciso, pudiendo variar la distancia entre elementos de refuerzo adyacentes según la dirección axial.

Preferentemente todavía, al menos en la zona central de la banda de rodadura, los elementos de refuerzo de dos capas de trabajo radialmente adyacentes forman entre sí ángulos comprendidos entre 20º y 160º.

Una variante de realización de la invención prevé que al menos una capa de trabajo esté realizada, al menos parcialmente, radialmente al interior de la estructura de refuerzo de tipo carcasa. 10

De acuerdo con un primer modo de realización de la invención, el conjunto de las capas de trabajo está realizado radialmente al interior de al menos una estructura de carcasa, es decir al interior de al menos una capa de carcasa. Al menos una estructura de refuerzo de tipo carcasa cubre así radialmente la estructura completa de refuerzo de corona.

De acuerdo con un segundo modo de realización preferido de la invención, al menos una capa de elementos de refuerzo de trabajo de la estructura de refuerzo de corona está realizada radialmente al exterior de la estructura de 15 refuerzo de tipo carcasa. De acuerdo con este segundo modo de realización de la invención, la capa de elementos de refuerzo de trabajo asume una función de protección con respecto a la carcasa y a las otras capas de la estructura de refuerzo de corona, contra eventuales agresiones mecánicas.

En una variante ventajosa de la invención, una capa de elementos de refuerzo de trabajo puede estar realizada en varias partes colocadas en diferentes posiciones radiales o diferentes niveles del neumático. Un neumático de este 20 tipo puede comprender especialmente una parte de la capa de elementos de refuerzo de trabajo radialmente al exterior de los elementos de refuerzo de la estructura de carcasa en la parte central del neumático, es decir debajo de la parte central de la banda de rodadura. Esta parte de la capa de elementos de refuerzo de trabajo permite entonces especialmente una protección de la carcasa contra eventuales agresiones que pueden intervenir por la parte central de la banda de rodadura, considerada como la más expuesta. La invención prevé también, en el caso de una capa de 25 elementos de refuerzo de trabajo realizada en varias partes colocadas en diferentes posiciones radiales, que la repartición de estas diferentes partes no sea realizada de manera simétrica con respecto al plano ecuatorial, o plano circunferencial que pasa por el centro de la corona del neumático.

De acuerdo con este tipo de realización de una capa de elementos de refuerzo de trabajo, fraccionada en varias partes, la invención prevé ventajosamente un recubrimiento entre sí de las extremidades axiales de las citadas partes. 30

Un neumático de acuerdo con la invención, especialmente cuando al menos una parte de la estructura de refuerzo de corona está realizada radialmente al interior de la estructura de carcasa, se realiza ventajosamente de acuerdo con una técnica de fabricación del tipo sobre núcleo duro o forma rígida.

De acuerdo con una variante de realización de la invención, al menos una capa de elementos de refuerzo de trabajo está constituida al menos por un hilo continuo de refuerzo que forma en la zona central de la citada capa tramos 35 que presentan ángulos, formados con la dirección longitudinal, idénticos, siendo medidos los citados ángulos en los puntos de intersección con un plano circunferencial, estando unidos dos tramos adyacentes por un bucle, y formando los tramos un ángulo con la dirección longitudinal comprendido entre 10º y 80º.

El término « hilo » designa en toda generalidad, tanto monofilamentos, fibras multifilares (eventualmente retorcidas sobre ellas mismas) o ensamblajes como cables textiles o metálicos, retorcidos o bien también cualquier tipo 40 de ensamblajes equivalente, como por ejemplo, un cable híbrido, y esto, cualesquiera que sean el material o los materiales, el eventual tratamiento de estos hilos, por ejemplo un tratamiento de superficie o revestimiento, o preencolado, para favorecer la adhesión al caucho o a cualquier otro material.

De acuerdo con otra variante ventajosa de la invención, la capa de trabajo está realizada al menos con un hilo del cual ninguna extremidad libre está presente en los bordes de la citada capa. Preferentemente, la realización de la 45 capa se hace con un hilo y la capa es de tipo « monohilo ». Sin embargo, la realización industrial de tales capas conduce a discontinuidades debidas especialmente a cambios de bobina. Una realización preferida de la invención consiste también en utilizar únicamente un solo hilo o un pequeño número de hilos para una capa de trabajo y conviene disponer los principios y finales de hilos en la zona central de la citada capa.

Un neumático de acuerdo con la invención así realizado comprende una estructura de refuerzo que no presenta ninguna extremidad libre de los elementos de refuerzo a nivel de los bordes axialmente exteriores de las capas de trabajo.

Los estudios realizados han puesto especialmente en evidencia que la presencia de capas habituales de elementos de refuerzo que presentan un ángulo con la dirección longitudinal conduce a rigideces locales, 5 circunferenciales y de cizalladura, que disminuyen con la aproximación a los bordes de las citadas capas, siendo la tensión en las extremidades de los elementos de refuerzo nula. Una tensión local nula de los elementos de refuerzo se traduce en una menor eficacia de los citados elementos de refuerzo en esta zona. Ahora bien, las rigideces de los bordes de las capas son particularmente importantes cuando el neumático es utilizado con los ángulos de caída más elevados, en curva, correspondiendo la parte del neumático a estas zonas que entonces se encuentran enfrente del 10 suelo.

La realización de neumáticos para motocicletas conduce a valores de curvaturas importantes para una utilización de los citados neumáticos con ángulo de caída. Un neumático realizado de acuerdo con una variante de la invención y que comprende una estructura de refuerzo que no presenta ninguna extremidad libre de los elementos de refuerzo a nivel de los bordes axialmente exteriores de las capas de trabajo, permite, así, especialmente reforzar las propiedades 15 de adherencia y de motricidad de los neumáticos para una utilización con gran ángulo de caída.

Un neumático de este tipo se realiza ventajosamente de acuerdo con una técnica del tipo sobre núcleo duro o toroidal que especialmente permite la colocación de los elementos de refuerzo en la posición casi final; en efecto, no requiriéndose una etapa de conformación según este tipo de procedimiento, los elementos de refuerzo no quedan desplazados después de su colocación. 20

En una realización ventajosa de la invención, especialmente para optimizar todavía las rigideces de la estructura de refuerzo a lo largo del meridiano del neumático, y en particular en los bordes de las capas de trabajo, los ángulos formados por los citados tramos del hilo de las capas de trabajo con la dirección longitudinal son variables según la dirección transversal, tales que los citados ángulos son superiores en los bordes axialmente exteriores de las capas de elementos de refuerzo con respecto a los ángulos de los citados tramos medidos a nivel del plano ecuatorial del 25 neumático.

La utilización de una técnica del tipo sobre núcleo duro que permite especialmente la colocación de los elementos de refuerzo en la posición casi final sin necesitar de etapa de conformación presenta también ventajas. En efecto, una técnica del tipo sobre núcleo duro permite especialmente, de manera simple, variaciones de ángulos netamente superiores a lo que es posible obtener según procedimientos que comprenden una etapa de conformación. 30 Además, las citadas variaciones de ángulo, tendiendo el citado ángulo hacia 90º en los bordes de las capas de trabajo, conducen a un aumento del paso y favorece la realización de los bucles, debido a la reducción de las dimensiones.

Un primer modo de realización de las variantes de realización de la invención según los cuales los ángulos formados por los citados tramos del hilo de las capas de trabajo con la dirección longitudinal son variables según la dirección transversal, consiste en hacer variar el ángulo de los tramos de una manera monótona desde el plano 35 ecuatorial del neumático hasta los bordes de la capa de trabajo.

Un segundo modo de realización de estas variantes consiste en hacer evolucionar el ángulo por escalones desde el plano ecuatorial del neumático hasta los bordes de la capa de trabajo.

Un último modo de realización de estas variantes consiste en una evolución del ángulo tal que se obtengan valores dados para posiciones axiales dadas. 40

En otras palabras, estos diferentes modos de realización de las variantes de realización de la invención de acuerdo con los cuales los ángulos formados por los citados tramos del hilo de las capas de trabajo con la dirección longitudinal son variables según la dirección transversal, permiten obtener una gran rigidez circunferencial de la estructura de refuerzo de la corona por la presencia de ángulos cerrados, es decir pequeños, en la zona de la corona del neumático, es decir en la zona que enmarca el plano ecuatorial. Y, por el contrario, la presencia de ángulos abiertos, 45 es decir de ángulos que tienden a 45º, incluso más allá de 90º, puede obtenerse en los bordes de la capa de trabajo o más exactamente a nivel de los hombros del neumático para mejorar la adherencia, la motricidad, el confort, o también la temperatura de funcionamiento del neumático; en efecto, tales variaciones de ángulos permiten modular las rigideces de cizalladura de las capas de trabajo.

De acuerdo con una realización preferida de la invención, los elementos de refuerzo de las capas de trabajo son 50 de material textil.

De acuerdo con otro modo de realización de la invención, los elementos de refuerzo de las capas de trabajo son de metal.

Una realización preferida de la invención prevé que el neumático esté constituido especialmente por una estructura de refuerzo de corona que comprenda además al menos una capa de elementos de refuerzo circunferenciales; de acuerdo con la invención, la capa de elementos de refuerzo circunferenciales está constituida al 5 menos por un elemento de refuerzo orientado según un ángulo formado con la dirección longitudinal inferior a 5º.

La presencia de una capa de elementos de refuerzo circunferenciales es especialmente preferible para la realización de un neumático destinado a ser utilizado en la parte trasera de una motocicleta.

Una realización ventajosa de la invención prevé que la capa de elementos de refuerzo circunferenciales esté situada al menos parcialmente en una capa de trabajo. Cuando la capa de elementos de refuerzo circunferenciales está 10 realizada sobre dos capas de trabajo y colocada directamente debajo de la banda de rodadura, ésta puede contribuir especialmente a la mejora de la estabilidad a alta velocidad.

Así, la capa de elementos de refuerzo circunferenciales puede ser realizada directamente debajo de la banda de rodadura para, además de su función primera, formar una capa de protección de la carcasa y de otras capas de la estructura de refuerzo de corona, contra eventuales agresiones mecánicas. 15

La capa de elementos de refuerzo circunferenciales puede ser realizada también entre las capas de trabajo, especialmente por razones económicas, disminuyendo, así, la cantidad de material y el tiempo de colocación.

Otra realización ventajosa de la invención prevé que la capa de elementos de refuerzo circunferenciales esté situada, al menos parcialmente, radialmente al interior de la capa de trabajo radialmente más al interior. De acuerdo con esta realización, la capa de elementos de refuerzo circunferenciales está realizada radialmente al interior de las capas 20 de trabajo y especialmente puede permitir mejorar la adherencia y la motricidad del neumático.

Otra variante de la invención prevé que al menos una capa de elementos de refuerzo circunferenciales esté situada, al menos parcialmente, radialmente al interior de la estructura de refuerzo de tipo carcasa. Esta variante de realización puede también retomar los diferentes posicionamientos anteriormente citados con respecto a las capas de trabajo. La carcasa puede, así, cubrir la estructura completa de refuerzo de corona. Preferentemente, la invención prevé 25 que al menos una capa de refuerzo de corona esté colocada entre la carcasa y la banda de rodadura para asegurar una protección de la carcasa.

Hay que señalar, como se enunció anteriormente, que un neumático de acuerdo con la invención, especialmente cuando al menos una parte de la estructura de refuerzo de corona está realizada radialmente al interior de la estructura de carcasa, se realiza ventajosamente de acuerdo con una técnica de fabricación del tipo sobre núcleo duro o forma 30 rígida.

Preferentemente, igualmente, los elementos de refuerzo de la capa de elementos de refuerzo circunferenciales son metálicos y/o textiles y/o de vidrio. La invención prevé especialmente la utilización de elementos de refuerzo de naturalezas diferentes en una misma capa de elementos de refuerzo circunferenciales.

Preferentemente todavía, los elementos de refuerzo de la capa de elementos de refuerzo circunferenciales 35 presentan un módulo de elasticidad superior a 6000 N/mm2.

En una variante ventajosa de la invención, una capa de elementos de refuerzo circunferenciales puede estar realizada en varias partes colocadas en diferentes posiciones radiales o diferentes niveles del neumático. Un neumático de este tipo puede comprender especialmente una parte de la capa de elementos de refuerzo circunferenciales radialmente al exterior de los otros elementos de refuerzo en la parte central del neumático, es decir debajo de la parte 40 central de la banda de rodadura. Esta parte de la capa de elementos de refuerzo circunferenciales permite entonces especialmente una protección de la carcasa contra eventuales agresiones que pueden intervenir por la parte central de la banda de rodadura, considerada como la más expuesta. Partes laterales de la capa de elementos de refuerzo circunferenciales, independientes de la parte central de la citada capa de elementos de refuerzo circunferenciales, pueden estar situadas a niveles cualesquiera, es decir ya sea radialmente al interior de las capas de trabajo o entre ellas 45 o también radialmente al interior de la capa de carcasa, especialmente con miras a disminuir la cantidad de elementos de refuerzo y el tiempo de realización de una capa de elementos de refuerzo circunferenciales de este tipo. La invención prevé también, en el caso de una capa de elementos de refuerzo circunferenciales realizada en varias partes colocadas en diferentes posiciones radiales, que la repartición de estas diferentes partes no sea realizada de manera simétrica con respecto al plano ecuatorial, o plano circunferencial que pasa por el centro de la corona del neumático. Además, una 50 repartición no simétrica de este tipo puede estar ligada a una elección de materiales diferentes de los elementos de refuerzo circunferenciales.

De acuerdo con este tipo de realización de una capa de elementos de refuerzo circunferenciales fraccionada en varias partes, la invención prevé ventajosamente un recubrimiento entre sí de las extremidades axiales de las citadas partes.

Una variante de realización de la invención prevé ventajosamente que los elementos de refuerzo circunferenciales estén repartidos según la dirección transversal con un paso variable. 5

De acuerdo con un primer modo de realización de esta variante de la invención, el citado paso en el centro (corona) de la banda de rodadura es más pequeño que en los bordes de la citada capa. Una realización de este tipo de acuerdo con la invención favorece especialmente una resistencia a las agresiones exteriores que son mayores en la zona central del neumático.

De acuerdo con un segundo modo de realización de esta variante de realización, el citado paso en el centro 10 (corona) de la banda de rodadura es mayor que en los bordes de la citada capa. Una realización de este tipo de acuerdo con la invención favorece especialmente la colocación en un plano del neumático con gran ángulo de caída.

De acuerdo con una realización preferida de la invención, el valor del paso según la dirección transversal obedece a una sucesión al menos en una parte de la anchura axial de la citada capa que va hasta los bordes de la citada capa. De acuerdo con dicha realización, el paso entre los elementos de refuerzo circunferenciales de la citada 15 capa es ventajosamente constante en una zona que cubre la corona de la banda de rodadura.

De acuerdo con un primer modo de realización, el valor del paso obedece a una sucesión aritmética de tipo U(n) = Uo + nr, con Uo comprendido entre 0,4 mm y 2,5 mm, y r la razón de la sucesión comprendida entre 0,001 y 0,1.

De acuerdo con un segundo modo de realización, el valor del paso obedece a una sucesión geométrica de tipo U(n) = Uo x rn, con Uo comprendido entre 0,4 mm y 2,5 mm, y r la razón de la sucesión comprendida entre 1,001 y 20 1,025.

De acuerdo con otros modos de realización de la invención, el valor del paso puede ser una combinación de varias sucesiones en función de la posición axial en la citada capa.

La variación del paso entre los elementos de refuerzo circunferenciales se traduce en una variación del número de elementos de refuerzo circunferenciales por unidad de longitud según la dirección transversal y en consecuencia en 25 una variación de la densidad de elementos de refuerzo circunferenciales según la dirección transversal y por tanto en una variación de la rigidez circunferencial según la dirección transversal.

Ventajosamente, en el caso de una estructura radial, los elementos de refuerzo de la estructura de refuerzo de tipo carcasa forman con la dirección circunferencial un ángulo comprendido entre 65º y 90º.

Una realización ventajosa de la invención prevé también que la estructura de refuerzo de tipo carcasa esté 30 constituida por dos semitelas que se extienden por ejemplo de los hombros a los talones. De acuerdo con la naturaleza, la cantidad y la disposición de los elementos de refuerzo de corona, la invención prevé efectivamente la supresión de la estructura de carcasa al menos en una parte de la zona del neumático que se encuentra debajo de la banda de rodadura. La realización de una estructura de carcasa de este tipo puede hacerse de acuerdo con la enseñanza del documento EP-A-0 844 106. Las posiciones relativas enunciadas anteriormente de las diferentes capas de la estructura 35 de refuerzo de corona son igualmente compatibles con una estructura de carcasa de este tipo.

Otros detalles y características ventajosas de la invención surgirán en lo que sigue de la descripción de los ejemplos de realización de la invención refiriéndose a las figuras 1 y 2, que representan:

- figura 1, una vista meridiana de un esquema de un neumático de acuerdo con un primer modo de realización de la invención, 40

- figura 2, una vista meridiana de un esquema de un neumático de acuerdo con un segundo modo de realización de la invención.

Las figuras 1 y 2 no están representadas a escala para simplificar su comprensión.

La figura 1 representa un neumático 1 que comprende una armadura de carcasa constituida por una sola capa 2 que comprende elementos de refuerzo de tipo textil. La capa 2 está constituida por elementos de refuerzo dispuestos 45 radialmente. El posicionamiento radial de los elementos de refuerzo está definido por el ángulo de colocación de los citados elementos de refuerzo; una disposición radial corresponde a un ángulo de colocación de los citados elementos de refuerzo con respecto a la dirección longitudinal del neumático comprendido entre 65º y 90º.

La citada capa de carcasa 2 está anclada en cada lado del neumático 1 en un talón 3 cuya base está destinada a ser montada en un asiento de llanta. Cada talón 3 está prolongado radialmente hacia el exterior por un costado 4, estando unido el citado costado 4 radialmente hacia el exterior a la banda de rodadura 5. El neumático 1 así constituido presenta un valor de curvatura superior a 0,15 y preferentemente superior a 0,3. El valor de curvatura está definido por la relación Ht/Wt, es decir por la relación entre la altura de la banda de rodadura y la anchura máxima de la banda de 5 rodadura del neumático. El valor de curvatura estará comprendido ventajosamente entre 0,25 y 0,5 para un neumático destinado a ser montado en la parte delantera de una motocicleta y estará comprendido ventajosamente entre 0,2 y 0,5 para un neumático destinado a ser montado en la parte trasera.

El neumático 1 comprende también una armadura de corona 6 constituida por dos capas 7 y 8 de elementos de refuerzo que forman ángulos con la dirección circunferencial, estando los citados elementos de refuerzo cruzados de 10 una capa a la siguiente formando entre sí ángulos iguales a 50º en la zona del plano ecuatorial, formando los elementos de refuerzo de cada una de las capas 7 y 8 un ángulo igual a 25º con la dirección circunferencial.

Los elementos de refuerzo de las dos capas 7 y 8 son de material textil y de modo más preciso de aramida.

La densidad de los elementos de refuerzo en la capa 7 radialmente más al interior es igual a 95 hilos/dm (hilos por decímetro). La densidad de elementos de refuerzo en la capa 8 radialmente más al exterior es igual a 45 hilos/dm. 15

De acuerdo con la invención, la densidad de elementos de refuerzo de la capa 7 radialmente más al interior es superior a la densidad de elementos de refuerzo de la capa 8 radialmente más al exterior.

Se han realizado ensayos con un neumático de este tipo de medidas 120/70R17 y se han comparado con los realizados con un neumático estándar de iguales medidas constituido por una arquitectura similar, teniendo las dos capas de trabajo densidades de elementos de refuerzo idénticas e iguales a 70 hilos / dm y presentado los elementos 20 de refuerzo ángulos idénticos a los del neumático de acuerdo con la invención.

El neumático estándar utilizado para la comparación presenta así una rigidez global, definida especialmente por la suma de las densidades de elementos de refuerzo de las capas de trabajo, idéntica a la del neumático de acuerdo con la invención.

Se han realizado dos tipos de ensayos. En primer lugar, se trata de ensayos cualitativos realizados en circuito 25 para un mismo piloto sobre la misma moto equipada sucesivamente con los dos tipos de neumáticos en la parte delantera. En el transcurso de estos ensayos, se ha constatado que los neumáticos permiten velocidades de paso por curva mayores con los neumáticos de acuerdo con la invención o bien para una velocidad dada un mejor control de la moto. Estas observaciones pueden explicarse como se enunció anteriormente por una mayor huella en el suelo así como, especialmente, por una mayor rigidez axial. 30

El segundo tipo de ensayos es cuantitativo. Éste ha consistido en determinar la distancia recorrida por cada uno de los neumáticos en máquinas de prueba que simulan un rodaje en línea recta con una carga impuesta. El neumático de acuerdo con la invención presenta una ganancia en distancia recorrida del orden del 4 % con respecto a la distancia recorrida por el neumático estándar de referencia.

En la figura 2, se ha representado un neumático 21 semejante al de la figura 1 y que difiere de él por la presencia 35 de una capa de elementos de refuerzo circunferenciales 29 radialmente al exterior de las capas 27, 28 de la armadura de corona 26. La capa de elementos de refuerzo circunferenciales 29 es así parte de la armadura de corona radialmente exterior y las dos capas de trabajo 27, 28 están intercaladas entre la capa de carcasa 22 y la capa de elementos de refuerzo circunferenciales 29. La capa de elementos de refuerzo circunferenciales está constituida ventajosamente por un solo hilo enrollado para formar un ángulo con la dirección longitudinal sensiblemente igual a 0º. La capa de 40 elementos de refuerzo circunferenciales puede estar realizada también por el enrollamiento simultáneo de varios hilos desnudos en forma de bandas estrechas cuando estos están inmersos en caucho.

Como en el caso de la figura 1, las capas de trabajo 27, 28 están constituidas por refuerzos textiles y están realizadas de acuerdo con la invención, siendo la densidad de elementos de refuerzo de la capa 27 radialmente más al interior superior a la densidad de elementos de refuerzo de la capa 28. 45

Naturalmente, la invención no debe ser interpretada de manera limitativa a la vista de estos dos ejemplos de realización. Las variaciones de rigidez de extensión por unidad de anchura de una capa de trabajo medida según la dirección principal de los elementos de refuerzo de la citada capa pueden obtenerse igualmente por ejemplo por diferencias de diámetro de los elementos de refuerzo o bien también por una combinación de diferentes medios.

La invención se extiende también a neumáticos que pueden comprender armaduras de corona más complejas que comprendan por ejemplo tres o más capas de trabajo de elementos de refuerzo que formen un ángulo con la dirección circunferencial.

La invención se aplica igualmente a los diferentes casos de armadura de corona enunciados anteriormente y descritos especialmente en las solicitudes de patente WO 2004/018236, WO 2004/018237, WO 2005/070704, WO 5 2005/070706, que presentan especialmente las diferentes posiciones radiales de las capas que constituyen la armadura de corona una respecto de otra, así como su posición radial con respecto a la estructura de carcasa, así también como la constitución de una capa formada por un hilo que constituye tramos unidos por bucles o también la variación de los ángulos de los citados tramos según la dirección axial.

Claims (16)

1. REIVINDICACIONES

   1. Neumático (1, 21) que comprende una estructura de refuerzo de tipo carcasa (2, 22), formada por elementos de refuerzo, anclada en cada lado del neumático a un talón (3, 23) cuya base esta destinada a ser montada en un asiento de llanta, prolongándose cada talón radialmente hacia el exterior por un costado (4, 24), uniéndose los costados radialmente hacia el exterior a una banda de rodadura (5, 25) y que, debajo de la banda de rodadura, comprende una 5 estructura de refuerzo de corona (6, 26) constituida al menos por dos capas de elementos de refuerzo denominadas capas de trabajo (7, 8, 27, 28), estando constituidos los citados elementos de refuerzo de las capas de trabajo por un material idéntico y presentando, al menos en la parte central de la banda de rodadura, ángulos con la dirección circunferencial comprendidos entre 10º y 80º, caracterizado por que, en un plano circunferencial dado, la rigidez de extensión por unidad de anchura de una primera capa de trabajo (7, 27) medida según la dirección principal de los 10 elementos de refuerzo de la citada primera capa es estrictamente superior a la rigidez de extensión por unidad de anchura de una segunda capa de trabajo (8, 28) medida según la dirección principal de los elementos de refuerzo de la citada segunda capa de trabajo y porque la segunda capa de trabajo está radialmente más alejada de la estructura de carcasa que la citada primera capa de trabajo.
2. 2. Neumático (1, 21) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que los diámetros de los elementos de 15 refuerzo de la primera capa de trabajo (7, 27) son mayores que los diámetros de los elementos de refuerzo de la segunda capa de trabajo (8, 28).
3. 3. Neumático (1, 21) de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que la densidad de elementos de refuerzo de la primera capa de trabajo (7, 27) es mayor que la densidad de elementos de refuerzo de la segunda capa de trabajo (8, 28). 20
4. 4. Neumático (1, 21) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que al menos en la zona central de la banda de rodadura y en un plano circunferencial dado, los ángulos formados con la dirección circunferencial por los diferentes elementos de refuerzo de las capas de trabajo (7, 8, 27, 28) son diferentes de una capa de trabajo a otra.
5. 5. Neumático (1, 21) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que al menos en 25 la zona central de la banda de rodadura, los elementos de refuerzo de una capa de trabajo (7, 8, 27, 28) presentan ángulos, formados con la dirección longitudinal, idénticos, siendo medidos los citados ángulos en los puntos de intersecciones con un plano circunferencial, cualquiera que sea el citado plano circunferencial.
6. 6. Neumático (1, 21) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que al menos en la zona central de la banda de rodadura, los elementos de refuerzo de dos capas de trabajo (7, 8, 27, 28) radialmente 30 adyacentes forman entre sí ángulos comprendidos entre 20º y 160º.
7. 7. Neumático (1, 21) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que, en una misma capa de trabajo (7, 8, 27, 28), los elementos de refuerzo son equidistantes uno de otro según planos circunferenciales cualesquiera.
8. 8. Neumático (1, 21) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que al menos 35 una capa de elementos de refuerzo de trabajo (7, 8, 27, 28) está constituida al menos por un hilo continuo de refuerzo que forma en la zona central de la citada capa tramos que presentan ángulos, formados con la dirección longitudinal, idénticos, siendo medidos los citados ángulos en los puntos de intersecciones con un plano circunferencial, por que dos tramos adyacentes están unidos por un bucle, y por que los tramos forman un ángulo con la dirección longitudinal comprendido entre 10º y 80º. 40
9. 9. Neumático (1, 21) de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que los ángulos formados por los citados tramos con la dirección longitudinal son variables según la dirección transversal y por que los citados ángulos son superiores en los bordes axialmente exteriores de la capas de elementos de refuerzo (7, 8, 27, 28) con respecto a los ángulos de los citados tramos medidos a nivel del plano ecuatorial del neumático.
10. 10. Neumático (1, 21) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que los 45 elementos de refuerzo de la estructura de refuerzo de tipo carcasa (2, 22) forman con la dirección circunferencial un ángulo comprendido entre 65º y 90º.
11. 11. Neumático (1, 21) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la estructura de refuerzo de tipo carcasa (2, 22) está realizada en dos semitelas que se extienden de los hombros a los talones. 50
12. 12. Neumático (1, 21) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que los elementos de refuerzo de las capas de trabajo (7, 8, 27, 28) son de material textil.
13. 13. Neumático (1, 21) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que los elementos de refuerzo de las capas de trabajo (7, 8, 27, 28) son de metal.
14. 14. Neumático (1, 21) de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la 5 estructura de refuerzo de corona (6, 26) comprende una capa de elementos de refuerzo circunferenciales (9, 29).
15. 15. Neumático (1, 21) de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado por que los elementos de refuerzo de la capa de elementos de refuerzo circunferenciales (9, 29) son metálicos y/o textiles y/o de vidrio.
16. 16. Utilización de un neumático (1, 21) tal como el descrito de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 15, para un vehículo motorizado de dos ruedas tal como una motocicleta. 10