ES2632193T3

ES2632193T3 - Neumático

Info

Publication number: ES2632193T3
Application number: ES11820055.9T
Authority: ES
Inventors: Yuki Kawakami
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2010-08-26
Filing date: 2011-08-26
Publication date: 2017-09-11
Anticipated expiration: 2031-08-26
Also published as: EP2610079A1; JP2012046066A; CN103079840A; WO2012026595A1; EP2610079A4; EP2610079B1; CN103079840B; JP5687456B2; US20130220498A1

Abstract

Un neumático (1) que comprende: una porción de talón (11); una porción de pared lateral (12) que se extiende continuamente desde la porción de talón (11); una porción de banda de rodadura (13) que se pone en contacto con una superficie del camino; y una porción de contrafuerte (14) que se extiende hacia dentro en una dirección radial del neumático desde una porción de extremo (13e) de la banda de rodadura y que se extiende continuamente desde la porción de pared lateral (12), siendo la porción de extremo (13e) de la banda de rodadura una porción de extremo externa de la porción de banda de rodadura (13) en una dirección de anchura (W) de la banda de rodadura, en el que: las primeras protuberancias (203, 205) que sobresalen en la dirección de anchura (W) de la banda de rodadura están formadas en las porciones de contrafuerte (14), y en el que: las primeras protuberancias (203, 205) están configuradas para no estar en contacto con el suelo durante el desplazamiento normal cuando el neumático (1) es nuevo, comprendiendo la porción de banda de rodadura (13): ranuras circunferenciales (20A, 20B) que se extienden en la dirección circunferencial del neumático; ranuras laterales (42A, 42B, 42C) que se extienden en la dirección de la anchura (W) del neumático atravesando las ranuras circunferenciales (20A, 20B); porciones de apoyo (400, 410, 420) definidas por las ranuras circunferenciales (20A, 20B) y las ranuras laterales (42A, 42B, 42C), estando las primeras protuberancias (203, 205) formadas sobre y sobresaliendo en la dirección de la anchura (W) de la banda de rodadura desde las primeras superficies laterales (400a, 420a) de las porciones de apoyo (400, 410, 420); y segundas protuberancias (203, 204, 205) formadas sobre y que sobresalen en la dirección de la anchura (W) de la banda de rodadura desde las segundas superficies laterales (400a, 410a, 420a) de las porciones de apoyo (400, 420, 430), atravesando las segundas superficies laterales (400a, 410a, 420a) la dirección de la anchura (W) de la banda de rodadura.

Description

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DESCRIPCION

Neumatico

Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a un neumatico que incluye: una porcion de talon; una porcion de pared lateral que se extiende continuamente desde la porcion de talon; una porcion de banda de rodadura configurada para ponerse en contacto con una superficie del camino; y una porcion de contrafuerte que se extiende hacia dentro en una direccion radial del neumatico desde una porcion de extremo de la banda de rodadura y que se extiende continuamente desde la porcion de pared lateral, siendo la porcion de extremo de la banda de rodadura una porcion de extremo externa de la porcion de banda de rodadura en una direccion transversal o de anchura de la banda de rodadura.

Antecedentes

Los materiales de caucho con propiedades viscoelasticas muestran un comportamiento de histeresis. Asf, una porcion de banda de rodadura de neumatico genera calor al deformarse y contraerse repetidamente mediante la rotacion. El aumento de la cantidad de material de caucho que constituye la porcion de banda de rodadura lleva a un aumento en la perdida de histeresis debido a la deformacion por flexion y a la deformacion por cizallamiento en la rotacion del neumatico. Por consiguiente, es mas probable que un neumatico con una porcion de banda de rodadura de mayor espesor experimente un aumento de temperatura.

Espedficamente, los neumaticos de gran tamano disenados para vefnculos de gran tamano para uso en minas, lugares de construccion, etc. contienen una gran cantidad de material de caucho empleado en los mismos y, ademas, son usados con cargas pesadas sobre los mismos en superficies asperas de caminos bajo duras condiciones de traccion. Dado que los neumaticos se deforman y se contraen repetidamente, los neumaticos grandes se caracterizan por ser mas propensos a generar calor. Si la temperatura de un neumatico se eleva durante el trayecto, esa temperatura puede provocar, por ejemplo, la separacion del material de caucho, que forma la porcion de banda de rodadura, de la capa de cinturon, lo que a su vez reduce el ciclo de reemplazo del neumatico.

En este aspecto, hasta ahora se han conocido metodos en los que son formadas subrranuras en la porcion de banda de rodadura que se extienden en la direccion transversal de la banda de rodadura, para reducir la cantidad de material de caucho que es fuente de generacion de calor, y tambien para aumentar el area de superficie de la porcion de banda de rodadura y facilitar asf la disipacion de calor de la porcion de banda de rodadura (Documento de patente 1, por ejemplo).

Se llama la atencion hacia la descripcion de los documentos JP 2007-030547 y JP 2009-268809.

Documento de la tecnica anterior Documento de patente

Documento de patente 1: Publicacion de solicitud de patente japonesa N° 2003-205706, Figura 1 y similares. Compendio de la invencion

Sin embargo, los neumaticos convencionales tienen el siguiente problema. La disipacion del calor puede verse facilitada por la formacion de ranuras laterales (subrranuras) que atraviesan la direccion circunferencial del neumatico y asf aumentan el area de la ranura. No obstante, el aumento del area de la ranura lleva a una reduccion en la rigidez de la porcion de banda de rodadura y a una reduccion en la resistencia al desgaste de la misma. Como se describio con anterioridad, existe un compromiso entre el rendimiento de la disipacion de calor de un neumatico y la rigidez del mismo. Por ende, hay una limitacion para asegurar el rendimiento de la disipacion de calor aumentando el area de la ranura.

Por lo tanto, un objeto de la presente invencion es el de proporcionar un neumatico capaz de lograr con seguridad un rendimiento mejorado de la disipacion de calor sin perjudicar la rigidez y la resistencia al desgaste de su porcion de banda de rodadura.

Para resolver el problema anterior, un aspecto de la presente invencion proporciona un neumatico segun la reivindicacion 1.

En el neumatico segun el primer aspecto de la invencion, las primeras protuberancias estan formadas en el contrafuerte. Asf, un flujo de aire alrededor del neumatico es perturbado por las protuberancias y es llevado a las porciones de ranuras laterales correspondientes, lo que aumenta el volumen del flujo de aire que fluye dentro de las ranuras laterales. Como resultado, se mejora el coeficiente de transferencia de calor dentro de las ranuras laterales. Por consiguiente, puede reducirse la temperatura de las porciones de apoyo o mesetas. Ademas, se puede reducir la temperatura de la porcion de banda de rodadura.

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Un segundo aspecto de la presente invencion proporciona un neumatico segun la reivindicacion 2.

En el neumatico segun el segundo aspecto de la presente invencion, la protuberancia esta formada sobre la superficie lateral de cada una de las porciones de apoyo que atraviesan la direccion transversal de la porcion de banda de rodadura. Asf, el aire que fluye sobre la superficie del neumatico impacta contra las protuberancias, perturbandolo. Dado que la protuberancia se encuentra cerca de cada una de las ranuras laterales formadas entre las porciones de apoyo, un flujo de aire alrededor del neumatico es perturbado por la protuberancia y por ello, se introduce en la ranura lateral.

Se forma un espacio de separacion de aire entre la porcion mas saliente de la protuberancia desde la superficie lateral en la direccion transversal de la banda de rodadura y la superficie lateral de la porcion de apoyo adyacente en la direccion transversal de la porcion de banda de rodadura que atraviesa la direccion transversal de la porcion de banda de rodadura. De ese modo, el aire introducido en la porcion de ranura circunferencial fluye al interior de la porcion de la ranura lateral. Como resultado, se mejora el coeficiente de transferencia de calor dentro de la ranura lateral. Por consiguiente, puede reducirse la temperatura de las porciones de apoyo. Ademas, se puede reducir la temperatura de la porcion de banda de rodadura.

Cada protuberancia puede estar formada cerca del lateral o porcion de ranura lateral ubicada a un lado respecto de un centro de la porcion de apoyo correspondiente en la direccion circunferencial, y el otro lado de la superficie lateral respecto del centro de la porcion de apoyo correspondiente en la direccion circunferencial puede ser casi plano y liso.

Cada protuberancia puede tener una forma rectangular que se extienda en la direccion radial del neumatico, y puede cumplir la relacion p < 0,40 W, en donde p es una longitud, dentro de una seccion de la porcion de apoyo definida por las ranuras laterales o porciones de ranuras laterales, desde una porcion de extremo de la superficie lateral en la direccion circunferencial del neumatico hasta una lmea central de la protuberancia, establecida en un centro de la protuberancia correspondiente en la direccion circunferencial del neumatico y que se extiende en una direccion longitudinal de la protuberancia correspondiente, y W es un paso de las ranuras laterales o porciones de ranuras laterales entre las porciones de apoyo.

Un angulo 0 entre la lmea del centro de la protuberancia y una lmea normal del neumatico puede cumplir la relacion |0| < 60°.

La lmea normal del neumatico puede coincidir con la direccion longitudinal de la forma rectangular.

Puede cumplirse la relacion 2,00 < W/Lw, donde Lw es una longitud de cada protuberancia en la direccion transversal de la banda de rodadura, y W es un paso de las ranuras laterales o porciones de ranuras laterales.

Puede cumplirse la relacion 0 < Lr < WB/2, donde WB es una longitud de cada una de las porciones de apoyo en la direccion circunferencial del neumatico, y Lr es una longitud de cada protuberancia en la direccion circunferencial del neumatico.

Puede cumplirse la relacion 0,10 < Lh/H, donde Lh es una longitud de cada protuberancia en la direccion radial del neumatico, y H es una longitud de cada una de las porciones de apoyo en la direccion radial del neumatico desde una parte inferior de la ranura de cada una de las ranuras laterales o porciones de ranuras laterales que definen las porciones de apoyo.

Las ranuras laterales o porciones de ranuras laterales pueden estan inclinadas respecto de una lmea de direccion transversal de la banda de rodadura que se extiende en la direccion transversal de la banda de rodadura, y cada protuberancia puede estar dispuesta en una region de porcion de extremo que incluya una porcion de extremo de la porcion de apoyo correspondiente en un lado donde un angulo comprendido entre una superficie lateral de la porcion de apoyo que se extiende en la direccion circunferencial del neumatico, y una superficie de pared de la ranura lateral o porcion de ranura lateral correspondiente forma un angulo agudo.

Breve descripcion de los dibujos

[Fig. 1] La Figura 1 es una vista en perspectiva de un neumatico segun una realizacion, que no se corresponde con la invencion, pero que es util para comprender la misma.

[Fig. 2] La Figura 2 es una vista en corte transversal del neumatico segun la realizacion tomada a lo largo de la direccion transversal de la banda de rodadura y la direccion radial del neumatico.

[Fig. 3] La Figura 3 es una vista ampliada en perspectiva de una version ampliada de la banda de rodadura del neumatico.

[Fig. 4] La Figura 4 es una vista lateral observada en la direccion de la flecha A de la Figura 3.

[Fig. 5] La Figura 5 es una vista en planta observada en la direccion de la flecha B de la Figura 3. La Porcion (a) de la Figura 5 es una vista esquematica que describe flujos de aire generados cuando el neumatico 1 es hecho girar en

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un sentido de rotacion R1, mientras que la Porcion (b) de la Figura 5 es una vista esquematica que describe flujos de aire generados cuando el neumatico 1 es hecho girar en un sentido de rotacion R2.

[Fig. 6] La Porcion (a) de la Figura 6 es una vista esquematica que describe flujos de aire generados cuando un neumatico 2, que no se corresponde con la invencion pero que es util para comprender la misma, es hecho girar en el sentido de rotacion R1, mientras que la Porcion (b) de la Figura 6 es una vista esquematica que describe flujos de aire generados cuando el neumatico 2 es hecho girar en el sentido de rotacion R2.

[Fig. 7] La Figura 7 es una vista en planta de un neumatico, segun la presente invencion, visto en una direccion perpendicular a su superficie de rodadura, estando el neumatico mostrado como una modificacion de la realizacion.

[Fig. 8] La Figura 8 es una vista que muestra modificaciones de la forma de las protuberancias de la realizacion.

Formas de llevar a cabo la invencion

Se describiran realizaciones de un neumatico 1 con referencia a los dibujos. Espedficamente, la descripcion sera de

(1) la configuracion interna del neumatico, (2) la descripcion de las protuberancias, (3) operaciones y efectos, (4) modificaciones y (5) otras realizaciones.

Cabe destacar que, en la siguiente descripcion de los dibujos, los numeros de referencia iguales o similares indican las mismas porciones o porciones similares. Sin embargo, cabe destacar que los dibujos son esquematicos y que las proporciones dimensionales y similares difieren de las reales. Por lo tanto, las dimensiones espedficas y similares deben ser determinadas en consideracion de la siguiente descripcion. Ademas, los dibujos tambien incluyen porciones con diferentes proporciones y relaciones dimensionales entre sf.

(1) Configuracion del neumatico

La Figura 1 es una vista en perspectiva del neumatico 1 segun una realizacion. La Figura 2 es una vista en corte transversal del neumatico 1 tomada a lo largo de la direccion transversal de la banda de rodadura tw y una direccion radial del neumatico tr.

Como muestra la Figura 2, el neumatico 1 incluye: porciones de talon 11 en contacto con las llantas; porciones de pared lateral 12 que forman las superficies laterales del neumatico; una porcion de rodadura 13 configurada para ponerse en contacto con la superficie del camino; y porciones de contrafuerte 14 ubicadas entre las porciones de pared lateral 12 y la porcion de rodadura 13, respectivamente.

Las porciones de contrafuerte 14 estan ubicadas como extensiones de la pared lateral. [Fig. 8] La Figura 8 es una vista que describe modificaciones de la forma de las protuberancias de la realizacion.

Formas de llevar a cabo la invencion

Se describiran realizaciones de un neumatico 1 segun la presente invencion con referencia a los dibujos. Espedficamente, la descripcion sera de (1) la configuracion interna del neumatico, (2) la descripcion de las protuberancias, (3) operaciones y efectos, (4) modificaciones y (5) otras realizaciones.

Cabe destacar que, en la siguiente descripcion de los dibujos, los numeros de referencia iguales o similares indican las mismas porciones o porciones similares. Sin embargo, cabe destacar que los dibujos son esquematicos y que las proporciones dimensionales y similares difieren de las reales. Por lo tanto, las dimensiones espedficas y similares deben ser determinadas en consideracion de la siguiente descripcion. Ademas, los dibujos tambien incluyen porciones con diferentes proporciones y relaciones dimensionales entre sf

(1) Configuracion del neumatico

La Figura 1 es una vista en perspectiva del neumatico 1 segun una realizacion. La Figura 2 es una vista en corte transversal del neumatico 1 tomada a lo largo de la direccion de la anchura tw de la banda de rodadura y una direccion radial tr del neumatico.

Como se muestra en la Figura 2, el neumatico 1 incluye: porciones de talon 11 en contacto con las llantas; porciones de pared lateral 12 que forman las superficies laterales del neumatico; una porcion de banda de rodadura 13 configurada para ponerse en contacto con la superficie del camino; y porciones de contrafuerte 14 ubicadas entre las porciones de pared lateral 12 y la porcion de banda de rodadura 13, respectivamente.

Las porciones de contrafuerte 14 estan ubicadas como extensiones de las porciones de pared lateral 12 en la direccion radial del neumatico y son porciones que se conectan con las superficies laterales de la porcion de banda de rodadura 13, respectivamente. Las porciones de contrafuerte 14 se extienden hacia el interior en la direccion radial tr del neumatico desde las porciones de extremo 13e de la banda de rodadura que son porciones de extremo externas de la porcion de banda de rodadura 13 en la direccion transversal de la banda de rodadura, respectivamente. Las porciones de contrafuerte 14 son porciones configuradas para que no se pongan en contacto con el suelo durante el desplazamiento normal.

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Ranuras circunferenciales 20A y 20B que se extienden en la direccion circunferencial estan formadas en la porcion de banda de rodadura 13. Ademas, estan formadas porciones de apoyo circunferenciales 30A, 30B y 30C, las cuales estan definidas por las ranuras circunferenciales 20A y 20B.

Como se muestra en la Figura 1, estan formadas ranuras laterales 40A, que atraviesan la direccion circunferencial del neumatico, en la porcion de apoyo circunferencial 30A. Ranuras laterales 40B que atraviesan la direccion circunferencial del neumatico estan formadas en la porcion de apoyo circunferencial 30B. Ranuras laterales 40C que atraviesan la direccion circunferencial del neumatico estan formadas en la porcion de apoyo circunferencial 30C. Las porciones de apoyo circunferenciales 30A, 30B y 30C estan divididas por sus ranuras laterales 40A, 40B y 40C para formar bloques de porcion de apoyo 100, 110 y 120. Ademas, las ranuras laterales 40A, 40B y 40C se comunican con la ranura circunferencial 20A o 20B.

El neumatico 1 incluye una capa de carcasa 51 que sirve de estructura del neumatico 1. Dispuesto sobre la cara o lado interno, en la direccion radial del neumatico, de la capa de carcasa 51 se encuentra un forro interno 52 que es una capa de caucho altamente hermetica equivalente a un tubo. Ambos extremos de la capa de carcasa 51 estan soportados por un par de talones 53.

Una capa de cinturon 54 esta dispuesta sobre la cara externa, en la direccion radial del neumatico, de la capa de carcasa 51. La capa de cinturon 54 incluye una primera capa de cinturon 54a y una segunda capa de cinturon 54b que son cordones de acero revestidos en caucho. Los cordones de acero que forman la primera capa de cinturon 54a y la segunda capa de cinturon 54b estan dispuestos, cada uno de ellos, en un angulo determinado respecto de una lmea ecuatorial del neumatico CL. La porcion de banda de rodadura 13 esta dispuesta sobre cara externa, en la direccion radial del neumatico, de la capa de cinturon 54 (la primera capa de cinturon 54a y la segunda capa de cinturon 54b).

El neumatico 1 incluye, en cada porcion de contrafuerte 14, protuberancias 200 que sobresalen en la direccion transversal de la banda de rodadura.

SW representa el ancho total del neumatico en la direccion transversal de la banda de rodadura. TW representa el ancho de la porcion de banda de rodadura 13 del neumatico 1 en la direccion transversal de la banda de rodadura. El neumatico 1 puede ser llenado con gas inerte tal como gas nitrogeno en vez de aire. En la realizacion, el neumatico 1, por ejemplo, es un neumatico radial con una proporcion de aspecto del 80% o menos, un diametro de llanta de 144,78 cm (57") o mas, una capacidad de carga de 60 t o mas, y un factor de carga (factor k) de 1,7 o mas.

(2) Descripcion de las protuberancias

La Figura 3 es una vista ampliada en perspectiva de una version ampliada de la porcion de banda de rodadura 13 del neumatico 1. La Figura 4 es una vista lateral observada en la direccion de la flecha A de la Figura 3.

Cada protuberancia 200 esta formada sobre una superficie lateral 101 del bloque de la porcion de apoyo 100 cerca de la ranura lateral ubicada sobre un lado respecto del centro del bloque de la porcion de apoyo 100 en la direccion circunferencial del neumatico. Espedficamente, la protuberancia 200 esta dispuesta en una region de porcion de extremo 101a que incluye una porcion de extremo 102 de la superficie lateral 101 del bloque de la porcion de apoyo 100 en la direccion circunferencial del neumatico. El otro lado de la superficie lateral 101 respecto del centro del bloque de la porcion de apoyo 100 en la direccion circunferencial es casi plano y liso. Aqrn, la expresion "casi plano y liso" hace referencia a un estado en el que se toleran ligeras asperezas debidas a errores de fabricacion. La expresion "ligeras asperezas" hace referencia, por ejemplo, a asperezas dentro de ± 10% de una longitud Zs del bloque de la porcion de apoyo 100 en la direccion transversal de la banda de rodadura.

La longitud de la protuberancia 200 en la direccion circunferencial del neumatico es menor que una longitud WB del bloque de la porcion de apoyo 100, que esta definida por las ranuras laterales 40A formadas en la porcion de apoyo circunferencial 30A en la direccion circunferencial del neumatico.

La protuberancia 200 tiene una forma rectangular que se extiende en lmea recta en la direccion radial del neumatico. La direccion longitudinal de la forma rectangular puede estar inclinada respecto de la direccion radial del neumatico. En este caso, un angulo 0 entre una lmea del centro de la protuberancia Lm establecida en un centro M de la protuberancia 200 en la direccion circunferencial del neumatico y una lmea normal al neumatico lh puede ser |0| < 60°. En la realizacion, la protuberancia 200 esta dispuesta de manera que la direccion radial del neumatico y la direccion longitudinal de la forma rectangular coincidan entre sf y que la direccion transversal de la banda de rodadura y la direccion transversal de la forma rectangular coincidan entre sf

El neumatico 1 cumple la siguiente relacion, donde Lw es la longitud de la protuberancia 200 en la direccion transversal de la banda de rodadura desde la superficie lateral 101 del bloque de la porcion de apoyo 100, SW es el ancho total del neumatico 1, y TW es el ancho de la porcion de banda de rodadura 13 (vease la Figura 1).

Lw < (SW-TW)/2

Ademas, el neumatico 1 cumple con la siguiente relacion, donde Lh es definida como la longitud de la protuberancia

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200 en la direccion radial del neumatico, y H es definida como la longitud del bloque de la porcion de apoyo 100 en la direccion radial del neumatico desde la parte inferior de la ranura 40Ab.

0 < H/Lh < 10

Ademas, el neumatico 1 cumple con las siguientes relaciones, donde p es la longitud desde la porcion de extremo 102 de la superficie lateral 101 del bloque de la porcion de apoyo 100 en la direccion circunferencial del neumatico hasta la lmea del centro de la protuberancia Lm establecida en el centro M de la protuberancia 200 en la direccion circunferencial del neumatico, Lw es la longitud de la protuberancia 200 en la direccion transversal de la banda de rodadura, W es el paso de las ranuras laterales 40, WB es la longitud del bloque de la porcion de apoyo 100 en la direccion circunferencial del neumatico y Lr es la longitud de la protuberancia 200 en la direccion circunferencial del neumatico.

0 < p/Lw < 20 p < WB p < 0,4W 0 < Lw < W/2 0 < Lr < WB/2

(3) Operaciones y efectos

En el neumatico 1, las protuberancias 200 estan formadas en cada porcion de contrafuerte 14 que es una superficie lateral de cada porcion de apoyo 100 paralela a la direccion circunferencial del neumatico. Asf, las protuberancias 200 reciben corrientes de aire relativas generadas por la rotacion del neumatico 1 en sentido opuesto al sentido de rotacion. Los flujos de aire que pasan sobre la superficie del neumatico 1 son perturbados al impactar contra las protuberancias 200 y se introducen en las ranuras laterales 40 formadas entre los bloques de la porcion de apoyo 100.

La Porcion (a) de la Figura 5 es una vista en planta observada en la direccion de la flecha B de la Figura 3 y es una vista esquematica que describe flujos de aire generados cuando el neumatico 1 es hecho girar en un sentido de rotacion R1. La Porcion (b) de la Figura 5 es una vista en planta observada en la direccion de la flecha B de la Figura 3 y es una vista esquematica que describe flujos de aire generados cuando el neumatico 1 es hecho girar en un sentido de rotacion R2.

Como muestra la Porcion (a) de la Figura 5, cuando el neumatico 1 es hecho girar en el sentido de rotacion R1, los flujos de aire (corrientes de aire relativas) AR que resultan de la rotacion, impactan sobre las superficies laterales 200a de las protuberancias 200 formadas en la porcion de contrafuerte 14 y se introducen en las ranuras laterales 40A. Como se ha descrito anteriormente, los flujos de aire AR alrededor del neumatico 1 se introducen en las ranuras laterales 40A, por lo que aumenta los volumenes de flujo de aire que fluyen dentro de las ranuras laterales 40A. Como resultado, se mejora el coeficiente de transferencia de calor dentro de las ranuras laterales 40A. Por consiguiente, puede reducirse el aumento de temperatura de los bloques de la porcion de apoyo 100. Ademas, puede reducirse el aumento de temperatura de la porcion de banda de rodadura 13.

Ademas, como muestra la Porcion (b) de la Figura 5, cuando el neumatico 1 es hecho girar en el sentido de rotacion R2, los flujos de aire (corrientes de aire relativas) AR que resultan de la rotacion, impactan sobre las superficies laterales 200b de las protuberancias 200 formadas en la porcion de contrafuerte 14 y fluyen sobre las protuberancias 200. Cuando esto ocurre, se genera un flujo de aire hacia el lado externo en la direccion transversal en la parte posterior, en el sentido de rotacion, de la superficie lateral 200b de cada una de las protuberancias 200. Estos flujos de aire aspiran el aire a traves de las ranuras laterales 40A y la ranura circunferencial 20A y asf se generan flujos de aire AR que fluyen hacia fuera desde las ranuras laterales 40A. Como resultado, se mejora el coeficiente de transferencia de calor dentro de las ranuras laterales 40A. Por consiguiente, puede reducirse el aumento de temperatura de los bloques de la porcion de apoyo 100. Ademas, puede reducirse el aumento de temperatura de la porcion de banda de rodadura 13.

Cada protuberancia 200 tiene una forma rectangular que se extiende en lmea recta en la direccion radial del neumatico, y la direccion radial del neumatico y la direccion longitudinal de la forma rectangular pueden estar inclinadas una respecto de la otra. En este caso, el angulo 0 entre una lmea del centro de la protuberancia Lm establecida en el centro M de la protuberancia 200 en la direccion circunferencial del neumatico y la lmea normal al neumatico puede ser |0| < 60°.

Ademas, cada protuberancia 200 puede estar dispuesta de manera que la direccion longitudinal de la forma rectangular de la protuberancia 200 y la direccion radial del neumatico (es decir, la lmea normal al neumatico lh) coinciden entre sf y la direccion transversal de la banda de rodadura y la direccion transversal de la forma rectangular coinciden entre sf. Por medio de dicha disposicion, es posible producir eficazmente una diferencia de

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presiones entre la parte anterior y posterior de la protuberancia 200.

La longitud Lw de cada protuberancia 200 en la direccion transversal de la banda de rodadura cumple la relacion Lw < (SW-TW)/2. Es decir, la protuberancia 200 no sobresale mas alla del ancho total SW del neumatico 1 hacia fuera en la direccion transversal de la banda de rodadura. No es deseable que el extremo de la protuberancia 200 supere el ancho total SW del neumatico 1 porque dicho estado aumenta el riesgo de que el extremo se ponga en contacto con obstaculos o similares.

La longitud Lh de cada protuberancia 200 en la direccion radial del neumatico cumple la relacion 0,10 < Lh/H. Es decir, cuando la longitud Lh de la protuberancia 200 en la direccion radial del neumatico es inferior al 10% de la del bloque de la porcion de apoyo 100, el efecto generador de flujos de aire AR ante las rotaciones del neumatico 1 en los sentidos R1 y R2 resulta bajo. Esto dificulta el mejoramiento del coeficiente de transferencia de calor dentro de cada ranura lateral 40A.

La longitud Lw de cada protuberancia 200 en la direccion transversal de la banda de rodadura desde la superficie lateral del bloque de la porcion de apoyo 100 cumple la relacion 0 < p/Lw < 20. Cuando p/LW excede este intervalo, es decir, cuando la protuberancia 200 esta demasiado lejos de la ranura lateral 40, el efecto generador de flujos de aire AR resulta bajo. Ademas, la protuberancia 200 es tal que la longitud p desde la porcion de extremo 102 de la superficie lateral 101 del bloque de la porcion de apoyo 100 en la direccion circunferencial hasta la lmea central de la protuberancia Lm establecida en el centro M de la protuberancia 200 en la direccion circunferencial del neumatico y que se extiende en la direccion longitudinal de la protuberancia 200 cumple la relacion p < 0,4 W. Alternativamente, puede emplearse la relacion p < 0,3 W. La relacion p < 0,3 W puede aumentar la cantidad de flujo de aire AR que fluye desde el exterior al interior de la ranura lateral 40A durante la rotacion en el sentido R1 descrita en la Porcion (a) de la Figura 5. La relacion p < 0,40 W puede aumentar la cantidad de flujo de aire AR que fluye desde la ranura lateral 40A hacia la parte externa durante la rotacion en el sentido R2 descrita en la Porcion (b) de la Figura 5.

Se cumple con las relaciones 2,00 < W/Lw y 0 < Lr/W < 0,5, donde W es el paso de las ranuras laterales 40, LW es la longitud de la protuberancia 200 en la direccion transversal de la banda de rodadura y Lr es la longitud de la protuberancia 200 en la direccion circunferencial del neumatico. No es deseable reducir el paso de las ranuras laterales 40 porque dicha reduccion dificulta que el aire ingrese a la ranura lateral 40. Ademas, dado que la protuberancia 200 esta hecha de caucho, un aumento excesivo en el ancho de la protuberancia 200 puede provocar un rendimiento pobre en la disipacion de calor.

(4) Modificaciones

(4-1) Forma del bloque

La Figura 6 es una vista en planta de un neumatico 2 visto en una direccion perpendicular a su porcion de banda de rodadura, estando el neumatico 2 mostrado como una modificacion de la realizacion. En el neumatico 2 estan formadas ranuras laterales 41A en cada una de las porciones de apoyo circunferenciales 30A, 30B y 30C. Una lmea central In de cada ranura lateral 41A que se extiende en la direccion de la ranura lateral 41A esta inclinada en un angulo 0 respecto de una direccion transversal de la banda de rodadura TL que se extiende en la direccion transversal de la banda de rodadura. Ademas, una protuberancia 201 esta dispuesta en una region 301a de la porcion de extremo de cada bloque de la porcion de apoyo 300 a un lado en donde un angulo 9 entre una superficie lateral 300s y una superficie lateral 300a (una superficie de pared 41Aa de la ranura lateral 41A) del bloque de la porcion de apoyo 300 es un angulo agudo.

La Porcion (a) de la Figura 6 es una vista esquematica que describe flujos de aire generados cuando el neumatico 2 es hecho girar en el sentido de rotacion R1, mientras que la Porcion (b) de la Figura 6 es una vista esquematica que describe flujos de aire generados cuando el neumatico 2 es hecho girar en el sentido de rotacion R2.

Como muestra la Porcion (a) de la Figura 6, cuando el neumatico 2 es hecho girar en el sentido de rotacion R1, los flujos de aire (corrientes de aire relativas) AR que resultan de la rotacion, impactan sobre las superficies laterales 201a de las protuberancias 201 y se introducen en las ranuras laterales 41A. Dado que las ranuras laterales 41A estan inclinadas, es mas probable que los flujos de aire AR se introduzcan en las ranuras laterales 41A.

Ademas, como se muestra en la Porcion (b) de la Figura 6, cuando el neumatico 1 es hecho girar en el sentido de rotacion R2, los flujos de aire (corrientes de aire relativas) AR que resultan de la rotacion, impactan sobre las superficies laterales 201b de las protuberancias 201 y fluyen sobre las protuberancias 201. Cuando esto ocurre, se genera un flujo de aire hacia el lado externo en la direccion transversal en la parte posterior, en el sentido de rotacion, de la superficie lateral 201b de cada protuberancia 201. Estos flujos de aire extraen aire a traves de las ranuras laterales 41A y asf, se generan flujos de aire AR que fluyen hacia fuera desde las ranuras laterales 41A. Ademas, dado que las ranuras laterales 41A estan inclinadas, es mas probable que el aire fluya hacia fuera desde las ranuras laterales 41A. Como resultado, se mejora el coeficiente de transferencia de calor dentro de las ranuras laterales 41A. Por consiguiente, puede mejorarse el efecto de reduccion de la temperatura de los bloques de la porcion de apoyo 300.

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(4-2) Disposicion de las protuberancias

La Figura 7 es una vista en planta de un neumatico 3 visto en una direccion perpendicular a su porcion de banda de rodadura, estando el neumatico 3 mostrado como una modificacion de la realizacion. El neumatico 3 incluye: porciones de talon; porciones de pared lateral que se extienden continuamente desde las porciones de talon, respectivamente; una porcion de banda de rodadura configurada para ponerse en contacto con la superficie del camino; y porciones de contrafuerte que se extienden hacia dentro en la direccion radial del neumatico desde las porciones de extremo de la banda de rodadura, que son porciones de extremo externas de la porcion de banda de rodadura en la direccion transversal de la banda de rodadura, y que se extienden continuamente desde las porciones de pared lateral, respectivamente.

Formados en la porcion de banda de rodadura del neumatico 3 se encuentran: multiples ranuras laterales 42A, 42B y 42C que atraviesan la direccion circunferencial del neumatico; ranuras circunferenciales 20A y 20B que se extienden en la direccion circunferencial del neumatico; y porciones de apoyo 400, 410 y 420 definidas por las ranuras laterales 42A, 42B y 42C y las ranuras circunferenciales 20A y 20B que se extienden en la direccion circunferencial del neumatico.

En el neumatico 3, las protuberancias 203 estan formadas sobre las superficies laterales de las porciones de apoyo 400, 410 y 420, respectivamente, atravesando las superficies laterales la direccion de anchura W de la banda de rodadura. Las protuberancias 203 sobresalen en la direccion de anchura W de la banda de rodadura desde las superficies laterales de las porciones de apoyo 400, 410 y 420 y se extienden en la direccion radial del neumatico.

Se forma un espacio de separacion de aire dw2 entre una porcion mas externa 203a, que es la porcion mas sobresaliente de la protuberancia 203 desde una superficie lateral 400a de su porcion de apoyo 400 en la direccion transversal de la banda de rodadura, y una superficie lateral 410a de la porcion de apoyo 410 adyacente en la direccion transversal de la banda de rodadura, superficie lateral 410a que atraviesa la direccion transversal de la banda de rodadura.

De manera similar, esta formado un espacio de separacion de aire dw1 entre una porcion mas externa 204a y la superficie lateral 400a. Ademas, esta formado un espacio de separacion de aire dw4 entre la otra porcion mas externa 204a y una superficie lateral 420a. Ademas, esta formado un espacio de separacion de aire dw3 entre una porcion mas externa 205a y la otra superficie lateral 410a.

Como se describio anteriormente, en el neumatico 3 las protuberancias 203, 204 y 205 estan formadas sobre las superficies laterales 410a, 420a y 430a de las porciones de apoyo 400, 410 y 420. Asf, el aire que fluye sobre la superficie del neumatico y atraviesa las ranuras circunferenciales 20A y 30B impacta contra las protuberancias 203, 204 y 205, perturbandolo. Dado que las protuberancias 203, 204 y 205 estan formadas cerca de las ranuras laterales 42A, 42B y 42C formadas entre las porciones de apoyo 400, 410 y 420, los flujos de aire alrededor del neumatico son perturbados por las protuberancias 203, 204 y 205 y por ello, se introducen en las ranuras laterales 42A, 42B y 42C.

Los espacios de separacion de aire dw1 a dw4 estan formados entre las porciones mas externas 203a, 204a y 205a, que son las porciones mas sobresalientes de las superficies laterales 400a, 410a y 420a en la direccion transversal de la banda de rodadura, y las superficies laterales opuestas a las mismas. Asf, el aire introducido en las ranuras circunferenciales 20A y 30B fluye al interior de las ranuras laterales 42A, 42B y 42C. Como resultado, se mejoran los coeficientes de transferencia de calor dentro de las ranuras laterales 42A, 42B y 42C. Por consiguiente, pueden reducirse las temperaturas de las porciones de apoyo 400, 410 y 420. Ademas, se puede reducir la temperatura de la porcion de banda de rodadura.

La protuberancia 203 puede estar dispuesta a un lado de la superficie lateral del bloque de la porcion de apoyo 400 en una posicion en la que es mas probable que se introduzca un flujo de aire AR, y tambien, al otro lado de la superficie lateral del bloque de la porcion de apoyo 400 en una posicion en donde es mas probable que se forme un flujo de aire AR en una direccion para expulsar aire. Los espacios de separacion de aire dw1 a dw4 pueden ser todos iguales o diferentes.

(5) Otras realizaciones

Como se describio anteriormente, el contenido de la presente invencion fue descrito por medio de una modificacion de la realizacion. Sin embargo, no se ha de entender que la descripcion y los dibujos que forman parte constitutiva de esta descripcion limitan la presente invencion. A partir de esta descripcion, varias realizaciones y ejemplos alternativos resultaran evidentes para los expertos en la tecnica. Por ejemplo, la realizacion de la presente invencion puede ser modificada de las siguientes maneras.

El neumatico segun la realizacion puede ser significativamente eficaz cuando se aplica a lo que se denomina neumatico gigante, pero el neumatico puede ser aplicado a una rueda de uso general. Al formar protuberancias que sobresalen en la direccion transversal de la banda de rodadura en cada porcion de contrafuerte, es posible mejorar el coeficiente de transferencia de calor del neumatico y asf reducir el aumento de temperatura de la superficie de la banda de rodadura bajo una situacion como el desplazamiento a alta velocidad o sobre un camino en malas

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condiciones en donde la rodadura es mas propensa a generar calor.

La realizacion anterior describio que las porciones de ranuras laterales (las ranuras laterales 40, las ranuras laterales 41, las ranuras laterales 42, etc.) estan todas formadas con el mismo angulo respecto de la direccion circunferencial del neumatico. Sin embargo, en el mismo neumatico, los angulos de las porciones de ranuras laterales con respecto a la direccion circunferencial del neumatico pueden no ser necesariamente los mismos. Por ejemplo, pueden formarse en angulos que difieran entre las porciones de apoyo circunferenciales 30A, 30B y 30C. Ademas, las porciones de ranuras laterales con un angulo diferente pueden ser formadas solamente en la porcion de apoyo circunferencial 30A.

Las Figuras 1 a 5 mencionadas anteriormente muestran que la forma de cada protuberancia es rectangular. Sin embargo, la protuberancia puede ser modificada como se menciona mas abajo. Las Porciones (a) a (g) de la Figura 8 son vistas en perspectiva que muestran modificaciones de la forma de la protuberancia.

En caso de una protuberancia 210 mostrada en la Porcion (a) de la Figura 8, la forma de la seccion transversal perpendicular a la direccion longitudinal de la protuberancia 210 es una forma triangular. En el caso de una protuberancia 211 mostrada en la Porcion (b) de la Figura 8, la forma de la seccion transversal perpendicular a la direccion longitudinal de la protuberancia 211 es una forma trapezoidal, siendo su lado largo la rafz de la protuberancia 211 unida a la porcion de contrafuerte 14. En el caso de una protuberancia 212 mostrada en la Porcion (c) de la Figura 8, la forma de la seccion transversal perpendicular a la direccion longitudinal de la protuberancia 212 es una forma trapezoidal, siendo su lado corto la rafz de la protuberancia 212 unida a la porcion de contrafuerte 14. En el caso de una protuberancia 213 mostrada en la Porcion (d) de la Figura 8, la forma de la seccion transversal perpendicular a la direccion longitudinal de la protuberancia 213 es una forma que tiene una pendiente enfrentada a un lado en un sentido de rotacion. Una protuberancia 214 mostrada en la Porcion (e) de la Figura 8 tiene una forma de paralelogramo en una vista en planta observada en una direccion a lo largo del eje de rotacion del neumatico. Una protuberancia 215 mostrada en la Porcion (f) de la Figura 8 tiene una forma con un ancho mas pequeno en una porcion central en la direccion longitudinal que en porciones de extremo en la direccion longitudinal, en una vista en planta observada en la direccion a lo largo del eje de rotacion del neumatico. Una protuberancia 216 mostrada en la Porcion (g) de la Figura 8 tiene una forma elfptica en una vista en planta observada en la direccion a lo largo del eje de rotacion del neumatico. Estructuras diferentes de las descritas en los ejemplos anteriores pueden ser empleadas siempre que puedan producir el efecto de perturbacion del flujo de aire sobre la superficie del neumatico.

Como se describio anteriormente, la presente invencion incluye, naturalmente, varias realizaciones y las similares que no son descritas en la presente memoria. Por consiguiente, el alcance tecnico de la presente invencion queda determinado solamente por las materias que definen la invencion en las reivindicaciones, consideradas apropiadas en base a la descripcion anterior.

Aplicabilidad en la industria

La presente invencion puede proporcionar un neumatico capaz de lograr con seguridad, un rendimiento mejorado de la disipacion de calor sin perjudicar la rigidez y la resistencia al desgaste de su porcion de banda de rodadura.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un neumatico (1) que comprende: una porcion de talon (11);

una porcion de pared lateral (12) que se extiende continuamente desde la porcion de talon (11);

una porcion de banda de rodadura (13) que se pone en contacto con una superficie del camino; y

una porcion de contrafuerte (14) que se extiende hacia dentro en una direccion radial del neumatico desde una porcion de extremo (13e) de la banda de rodadura y que se extiende continuamente desde la porcion de pared lateral (12), siendo la porcion de extremo (13e) de la banda de rodadura una porcion de extremo externa de la porcion de banda de rodadura (13) en una direccion de anchura (W) de la banda de rodadura, en el que:

las primeras protuberancias (203, 205) que sobresalen en la direccion de anchura (W) de la banda de rodadura estan formadas en las porciones de contrafuerte (14), y en el que:

las primeras protuberancias (203, 205) estan configuradas para no estar en contacto con el suelo durante el desplazamiento normal cuando el neumatico (1) es nuevo,

comprendiendo la porcion de banda de rodadura (13):

ranuras circunferenciales (20A, 20B) que se extienden en la direccion circunferencial del neumatico;

ranuras laterales (42A, 42B, 42C) que se extienden en la direccion de la anchura (W) del neumatico atravesando las ranuras circunferenciales (20A, 20B);

porciones de apoyo (400, 410, 420) definidas por las ranuras circunferenciales (20A, 20B) y las ranuras laterales (42A, 42B, 42C), estando las primeras protuberancias (203, 205) formadas sobre y sobresaliendo en la direccion de la anchura (W) de la banda de rodadura desde las primeras superficies laterales (400a, 420a) de las porciones de apoyo (400, 410, 420); y

segundas protuberancias (203, 204, 205) formadas sobre y que sobresalen en la direccion de la anchura (W) de la banda de rodadura desde las segundas superficies laterales (400a, 410a, 420a) de las porciones de apoyo (400, 420, 430), atravesando las segundas superficies laterales (400a, 410a, 420a) la direccion de la anchura (W) de la banda de rodadura.
2. Un neumatico (1) que comprende: una porcion de talon (11);

una porcion de pared lateral (12) que se extiende continuamente desde la porcion de talon (11);

una porcion de banda de rodadura (13) que se pone en contacto con una superficie del camino; y

una porcion de contrafuerte (14) que se extiende hacia dentro en una direccion radial del neumatico desde una porcion de extremo (13e) de la banda de rodadura y que se extiende continuamente desde la porcion de pared lateral (12), siendo la porcion de extremo (13e) de la banda de rodadura una porcion de extremo externa de la porcion de banda de rodadura (13) en una direccion de anchura (W) de la banda de rodadura, en el que:

se fija un sentido de rotacion del neumatico durante el desplazamiento hacia adelante de un vefnculo,

estan formadas una pluralidad de porciones de ranuras laterales (42A, 42B, 42C), una porcion de ranura circunferencial (20A, 20B), y porciones de apoyo (400, 410, 420) en la porcion de banda de rodadura (13), atravesando las porciones de ranuras laterales (42A, 42B, 42C) una direccion circunferencial del neumatico, extendiendose la porcion de ranura circunferencial (20A, 20B) en la direccion circunferencial del neumatico, estando las porciones de apoyo (400, 410, 420) definidas por las porciones de ranuras laterales (42A, 42B, 42C) y la porcion de ranura circunferencial (20A, 20B),

esta formada una protuberancia (203, 204, 205) sobre una superficie lateral (400a, 410a, 420a) de cada una de las porciones de apoyo (400, 410, 420) que atraviesa la direccion de anchura (W) de la banda de rodadura, sobresaliendo la protuberancia (203, 204, 205) en la direccion de la anchura (W) de la banda de rodadura desde la superficie lateral (400a, 410a, 420a) y extendiendose en la direccion radial del neumatico y

esta formado un espacio de separacion de aire (dw1, dw2, dw3, dw4) entre una porcion mas sobresaliente (203a, 204a, 205a) de la protuberancia (203, 204, 205) desde la superficie lateral (400a, 410a, 420a) en la direccion de la anchura (W) de la banda de rodadura y una superficie lateral (400a, 410a, 420a) de una porcion de apoyo adyacente (400, 410, 420) en la direccion de anchura (W) de la banda de rodadura, y en el que:

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la protuberancia (203, 204, 205) esta configurada para no estar en contacto con el suelo durante el desplazamiento normal cuando el neumatico (1) es nuevo.
3. El neumatico (1) segun la reivindicacion 1 o 2, en el que:

cada protuberancia (203, 204, 205) esta formada cerca de la ranura lateral o porcion de ranura lateral (42A, 42B, 42C) ubicada a un lado respecto de un centro de la porcion de apoyo correspondiente (400, 410, 420) en la direccion circunferencial, y

el otro lateral de la superficie lateral (400a, 410a, 420a) respecto del centro de la porcion de apoyo correspondiente (400, 410, 420) en la direccion circunferencial es casi plano y liso.
4. El neumatico (1) segun la reivindicacion 1 o 2, en el que:

cada protuberancia (203, 204, 205) tiene una forma rectangular que se extiende en la direccion radial del neumatico, y

se cumple la relacion p < 0,4 W, donde p es una longitud, dentro de una seccion de la porcion de apoyo (400, 410, 420) definida por las ranuras laterales o porciones de ranuras laterales (42A, 42B, 42C) desde una porcion de extremo de la superficie lateral (400a, 410a, 420a) en la direccion circunferencial hasta una lmea central de la protuberancia establecida en el centro de la protuberancia correspondiente (203, 204, 205) en la direccion circunferencial del neumatico y que se extiende en una direccion longitudinal de la protuberancia correspondiente (203, 204, 205), y W es un paso de las ranuras laterales o porciones de ranuras laterales (42A, 42B, 42C) entre las porciones de apoyo (400, 410, 420).
5. El neumatico (1) segun la reivindicacion 4, en el que un angulo 0 entre la lmea central de la protuberancia y la lmea normal al neumatico cumple con |0| < 60°.
6. El neumatico (1) segun la reivindicacion 5, en el que la lmea normal del neumatico coincide con la direccion longitudinal de la forma rectangular.
7. El neumatico (1) segun la reivindicacion 1 o 2, en el que se cumple la relacion 2,00 < W/Lw, donde Lw es una longitud de cada protuberancia (203, 204, 205) en la direccion transversal de la banda de rodadura, y W es un paso de las ranuras laterales o porciones de ranuras laterales (42A, 42B, 42C).
8. El neumatico (1) segun la reivindicacion 1 o 2, en el que se cumple la relacion 0 < Lr < WB/2, donde WB es una longitud de cada una de las porciones de apoyo (400, 410, 420) en la direccion circunferencial del neumatico, y Lr es una longitud de cada protuberancia (203, 204, 205) en la direccion circunferencial del neumatico.
9. El neumatico (1) segun la reivindicacion 1 o 2, en el que se cumple la relacion 0,10 < Lh/H, donde Lh es una longitud de cada protuberancia (203, 204, 205) en la direccion radial del neumatico, y H es una longitud de cada una de las porciones de apoyo (400, 410, 420) en la direccion radial del neumatico desde una parte inferior de la ranura de cada una de las ranuras laterales o porciones de ranuras laterales (42A, 42B, 42C) que definen las porciones de apoyo (400, 410, 420).
10. El neumatico (1) segun la reivindicacion 1 o 2, en el que:

las ranuras laterales o porciones de ranuras laterales (42A, 42B, 42C) estan inclinadas respecto de una lmea en la direccion transversal de la banda de rodadura que se extiende en la direccion de la anchura (W) de la banda de rodadura, y

cada protuberancia (203, 204, 205) esta dispuesta en una region de porcion de extremo que incluye una porcion de extremo de la porcion de apoyo correspondiente (400, 410, 420) sobre un lado donde un angulo ($) entre una superficie lateral de la porcion de apoyo (400, 410, 420) que se extiende en la direccion circunferencial del neumatico y una superficie de pared de la ranura lateral o porcion de ranura lateral correspondiente (42A, 42B, 42C) es un angulo agudo.