ES2637739T3 - Neumático para carga pesada - Google Patents

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ES2637739T3 ES13809832.2T ES13809832T ES2637739T3 ES 2637739 T3 ES2637739 T3 ES 2637739T3 ES 13809832 T ES13809832 T ES 13809832T ES 2637739 T3 ES2637739 T3 ES 2637739T3
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Abstract

Un neumático para carga pesada que comprende: una banda de rodadura, al menos dos ranuras circunferenciales (2, 22) que se extienden continuamente en una dirección circunferencial de la banda de rodadura, una pluralidad de ranuras transversales (5, 25) que se abren a las ranuras circunferenciales (2, 22) adyacentes entre ellas en una dirección de ancho de banda de rodadura, y un bloque (26) definido por las ranuras circunferenciales (2, 22) y las ranuras transversales (5, 25) sobre una superficie (1, 21) de la banda de rodadura, en el que el bloque (26) está provisto de al menos tres ranuras superficiales (7, 8, 9, 27, 28, 29) que tienen una profundidad de ranura media inferior a una profundidad de ranura de las ranuras circunferenciales (2, 22) adyacentes al bloque 26), la profundidad media de ranura es superior al 20% y menor del 80% de la profundidad de ranura de las ranuras circunferenciales (2, 22) adyacentes a los bloques (26), caracterizado por que las ranuras superficiales incluyen una ranura superficial circunferencial (8, 27, 28) y una ranura superficial (7, 9, 29) de dirección de anchura, que se abre a ranuras en ambos extremos; al menos dos de las ranuras superficiales (7, 9, 27, 28) abiertas al menos a una de las ranuras transversales (5, 25) y a las ranuras circunferenciales (2, 22) adyacentes al bloque (26) en ambos extremos, y al menos una de las ranuras superficiales (8, 29) se abre a las al menos dos ranuras superficiales (7, 9, 27, 28).

Description

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DESCRIPCION
Neumatico para carga pesada Campo tecnico
La presente invencion se refiere a un neumatico para carga pesada que incluye, sobre una superficie de la banda de rodadura, bloques definidos por al menos dos ranuras circunferenciales que se extienden continuamente en una direccion circunferencial de la banda de rodadura y unas ranuras transversales que se abren a las ranuras circunferenciales adyacentes en la direccion del ancho de la banda de rodadura.
Antecedentes de la Tecnica
Un ejemplo convencional de este tipo de neumatico de carga pesada, usado en camiones volquete y similares, se recita en la Literatura de Patentes 1. Los camiones volquete, que pueden ser utilizados en lugares tales como sitios de construccion y minas, a veces son conducidos sobre superficies de caminos como areas lodosas sobre las cuales una capa de arcilla blanda de varios centimetres de espesor se ha formado en suelo duro despues de una lluvia.
JP 2012-86659 A describe un neumatico que comprende las caractensticas del preambulo de la reivindicacion 1.
Lista de citas
Literatura de Patentes
PTL 1: JP10278513A
Sumario de la invencion
(Problema tecnico)
Cuando se conduce sobre una superficie de la carretera con una capa de arcilla formada sobre la misma, la parte de la banda de rodadura de los neumaticos montados en un vehnculo no se hunden completamente en la capa de arcilla, sino que los neumaticos giran con carga aplicada sobre ella mientras se hunden en varias docenas del porcentaje de profundidad de las ranuras circunferenciales previstas en la superficie de la banda de rodadura. En este caso, la capa de arcilla blanda entre la superficie de la banda de rodadura y la tierra dura dificulta la transmision efectiva de la fuerza de traccion y la fuerza de frenado a la superficie de la carretera.
En particular, cuando los neumaticos giran con carga aplicada sobre los mismos, el lodo en dicha capa de arcilla depositada sobre el suelo duro es expulsado del borde delantero de cada bloque dispuesto sobre la superficie de la banda de rodadura, es decir, el borde que entra en contacto primero con el suelo, hacia el borde de salida que hace contacto despues con el suelo. El lodo se acumula entonces entre la parte del borde de salida y la superficie de la carretera, dando como resultado un efecto de traccion insuficiente del borde del bloque en la parte del borde de salida del bloque sobre dichas superficies de carretera, causando el problema del deslizamiento del vehnculo tras la aplicacion de una fuerza de frenado.
Este problema reduce la velocidad de marcha en camiones volquete y similares usados en minas, por ejemplo, lo que provoca retrasos en el transporte de tales camiones de descarga y corre el riesgo de un deterioro en la eficiencia de funcionamiento.
Para resolver este problema, es concebible conseguir un efecto de traccion grande con respecto a la capa de arcilla blanda aumentando la componente de direccion de ancho de la banda de rodadura de los bordes de la superficie de la banda de rodadura. Sin embargo, si la componente de la direccion de la anchura se incrementa simplemente anadiendo ranuras que se extienden en la direccion del ancho de la banda de rodadura a la superficie de la banda de rodadura para dividir los bloques, el lodo de la capa de arcilla blanda que queda entre la superficie del bloque y la superficie de la carretera en la zona de contacto hace que el neumatico resbale, evitando asf que el efecto antideslizante alcance el grado deseado.
Ademas, se produce otro problema porque si se aumenta el numero de ranuras circunferenciales que se extienden continuamente en la direccion circunferencial de la banda de rodadura para eliminar eficazmente el lodo de la capa de arcilla en la zona de contacto, las ranuras circunferenciales hacen que el bloque sea finamente definido, reduciendo la rigidez del bloque y afectando adversamente la resistencia al desgaste.
La presente invencion se ha concebido a la luz de tales problemas con neumaticos para cargas pesadas conducidos en zonas lodosas y es un objeto de la misma proporcionar un neumatico para carga pesada que puede mejorar eficazmente el drenaje de lodo en la zona de contacto sin conducir a un deterioro severo en la rigidez del bloque, lo cual degradana la resistencia al desgaste.
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(Solucion al problema)
Un neumatico para carga pesada de acuerdo con la presente invencion comprende las caractensticas de la reivindicacion independiente 1.
En este caso, la "superficie de la banda de rodadura" se refiere a la superficie circunferencial exterior, alrededor de toda la circunferencia del neumatico, que contacta con la superficie de la carretera cuando el neumatico es girado despues de montarlo sobre una llanta aplicable con presion de aire especificada y una carga correspondiente a la capacidad maxima de carga aplicada. "Bordes de la banda de rodadura" se refieren a las posiciones mas exteriores en la direccion del ancho de la banda de rodadura en la superficie de la banda de rodadura.
Una "llanta aplicable" se refiere a una llanta estandar especificada por las normas siguientes de acuerdo con el tamano del neumatico. "Presion de aire especificada" se refiere a la presion de aire especificada por las normas siguientes de acuerdo con la capacidad de carga maxima. La "capacidad de carga maxima" se refiere a la masa maxima que el neumatico se permite soportar de acuerdo con las normas siguientes. Las normas estan determinadas por normas industriales validas para la region en la que se fabrica o utiliza el neumatico, como "The Tire and Rim Association, Inc. Year Book" en los Estados Unidos de America,” The European Tire and Rim Technical Organization Standards Manual” en Europa, y el "JATMA Year Book" de la Japan Automobile Tire Manufacturers Association en Japon.
La anterior "profundidad de ranura" se refiere a la profundidad desde la abertura de la ranura, es decir, la posicion en la que la ranura se abre sobre la superficie de la banda de rodadura, hasta el fondo de la ranura y se mide paralelamente a la direccion radial del neumatico para un neumatico montado sobre una llanta aplicable, con presion interna especificada y sin carga aplicada.
La "profundidad media de ranura" de la ranura superficial se refiere al valor medio de la profundidad de ranura a lo largo de toda la longitud de una o mas ranuras superficiales en cada bloque en el caso de que la profundidad de ranura vane a lo largo de la ranura superficial. Si en cada bloque estan previstas dos o mas ranuras superficiales con diferentes profundidades de ranura, al menos una de las ranuras superficiales tiene una profundidad de ranura superior al 20% e inferior al 80% de la profundidad de ranura de las ranuras circunferenciales.
Observese que la "ranura superficial" de la presente invencion tiene una anchura de ranura de tal manera que en la zona de contacto de la banda de rodadura, la ranura superficial esta abierta a la superficie de la banda de rodadura sin que las paredes de ranura opuestas se toquen. Aqrn, la "zona de contacto de la banda de rodadura" se refiere a la porcion en la direccion circunferencial de la superficie de la banda de rodadura que contacta con el suelo cuando el neumatico esta montado sobre una llanta aplicable con una presion interna especificada y una maxima capacidad de carga aplicada.
(Efecto ventajoso de la invencion)
De acuerdo con el neumatico para carga pesada de la presente invencion, el bloque esta provisto de al menos una ranura superficial con una profundidad media de ranura superior al 20% y menor del 80% de la profundidad de ranura de las ranuras circunferenciales adyacentes y al menos una de las ranuras superficiales se abre a por lo menos una de las ranuras transversales y las ranuras circunferenciales adyacentes al bloque, permitiendo de este modo una mejora efectiva del drenaje de lodo en la zona de contacto sin provocar un deterioro severo de la rigidez del bloque que degradana la resistencia al desgaste.
En el neumatico para carga pesada de la presente invencion, la razon para ajustar la profundidad media de ranura de una o mas ranuras superficiales proporcionadas sobre el bloque es mayor que 20% y menos del 80% de la profundidad de ranura de las ranuras circunferenciales es garantizar la rigidez del bloque necesaria y mejorar en gran medida el drenaje del lodo.
En otras palabras, si la profundidad media de ranura de la ranura superficial es del 20% o menos de la profundidad de ranura de las ranuras circunferenciales, la profundidad media de ranura de la ranura superficial es demasiado baja, evitando que el lodo sobre la superficie del bloque en la zona de contacto quede suficientemente atrapado en el ranura superficial. Por el contrario, una profundidad de ranura media de la ranura superficial del 80% o mas de la profundidad de ranura de las ranuras circunferenciales conduce al deterioro de la rigidez del bloque debido a la ranura superficial que tiene una profundidad de ranura pronunciada, dando como resultado una resistencia al desgaste degradada.
Aqrn, cuando la ranura superficial abierta es una ranura superficial circunferencial que se abre a ambas ranuras transversales adyacentes al bloque a cada lado en la direccion circunferencial de la banda de rodadura, el lodo de la capa de arcilla sobre la superficie del bloque fluye a traves de la abertura de ranura superficial circunferencial a ambas de las ranuras transversales adyacentes al bloque sin acumularse en la porcion de borde de salida, mejorando con ello el drenaje de lodo en la zona de contacto. En cada bloque, proporcionar dos o mas de las ranuras superficiales circunferenciales que se abren a ambas ranuras transversales permite una mejora aun mayor del drenaje del lodo.
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Cuando el bloque esta provisto de dos o mas de las ranuras superficiales que incluyen una ranura superficial circunferencial y una ranura superficial de direccion de anchura, la ranura superficial circunferencial que se abre a al menos una ranura transversal entre ranuras transversales adyacentes al bloque a cada lado en la direccion circunferencial de la banda de rodadura y la ranura superficial de direccion de anchura que tiene un angulo de inclinacion mayor con respecto a la direccion circunferencial de la banda de rodadura que la ranura superficial circunferencial, entonces se puede lograr el efecto de mejorar el drenaje de lodo con la ranura superficial circunferencial como se ha descrito anteriormente, al tiempo que se logra un efecto de traccion con respecto a areas lodosas basado en el aumento de la componente de direccion de ancho de la banda de rodadura de los bordes debido a la ranura superficial en direccion a la anchura. De acuerdo con esta estructura, por lo tanto, el rendimiento al conducir en zonas lodosas se puede mejorar de manera efectiva.
Cuando las ranuras circunferenciales son ranuras circunferenciales en zigzag que zigzaguean en la direccion circunferencial de la banda de rodadura, la componente de la direccion de la anchura de los bordes puede aumentarse en comparacion con las ranuras circunferenciales rectas, aumentando de este modo el efecto de traccion con respecto al deslizamiento en la direccion circunferencial.
Cuando cada ranura transversal incluye una parte doblada en la que se dobla la ranura transversal, las caras de las paredes de la ranura cerca de la porcion doblada suprimen mutuamente el abombamiento en la zona de contacto, aumentando de este modo la presion de contacto en las porciones de borde y produciendo un efecto de traccion mejorado adicional.
Cuando una longitud maxima Lb del bloque en la direccion circunferencial de la banda de rodadura y una distancia circunferencial Lm entre los puntos extremos circunferenciales a lo largo de los bordes mas exteriores, en la direccion circunferencial de la banda de rodadura, de la ranura superficial de cada bloque satisfacen la relacion Lm/Lb> 0,25, el drenaje de lodo en la superficie del bloque en la zona de contacto se puede mejorar eficazmente.
Por otro lado, si Lm/Lb < 0,25, la longitud circunferencial de la ranura superficial en cada bloque es demasiado corta con respecto a la longitud circunferencial del bloque, causando que el tiempo durante el cual el lodo fluye en la ranura superficial sea demasiado corto con respecto al tiempo de contacto durante el cual el bloque contacta el suelo sucesivamente desde la parte de borde delantero hasta la porcion de borde de salida. Por lo tanto, el lodo no puede ser atrapado eficazmente en la ranura superficial, dando como resultado que el lodo queda sobre la superficie del bloque y causando el riesgo de un efecto de supresion de deslizamiento insuficiente.
Ademas, cuando un area Ab de la region encerrada por el penmetro del bloque y una area total de ranura Am de la ranura superficial en el bloque satisfacen la relacion Am/Ab> 0,20, el area de ranura del ranura superficial para atrapar lodo sobre la superficie del bloque puede ser garantizada, aumentando asf el drenaje de lodo en la zona de contacto.
Por el contrario, cuando Am/Ab < 0,20, el area de ranura de la ranura superficial es pequena con respecto al area superficial de cada bloque, evitando asf que el lodo sobre la superficie del bloque quede suficientemente atrapado en la ranura superficial y corra el riesgo de un efecto de supresion de deslizamiento insuficiente debido al lodo que queda sobre la superficie del bloque.
Cuando una longitud Eb de una proyeccion en la direccion de ancho de banda de rodadura de un borde del bloque y una longitud Em de una proyeccion en la direccion de ancho de banda de rodadura de un borde de la ranura superficial satisfacen la relacion Em/Eb> 0,8, el rendimiento de traccion y el rendimiento de frenado se pueden mejorar considerablemente durante la conduccion en zonas lodosas debido al aumento en la componente de direccion de anchura de los bordes que resulta de la ranura superficial en cada bloque. Por otra parte, mientras que la funcion anteriormente descrita de la ranura superficial que captura el lodo sobre la superficie del bloque se puede lograr cuando Em/Eb < 0,8, la componente de direccion de anchura de los bordes de la ranura superficial no aumenta tanto, conduciendo asf al riesgo de no conseguir el efecto de borde deseado con la ranura superficial.
Breve descripcion de los dibujos
La presente invencion se describira adicionalmente a continuacion haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 es una vista de desarrollo parcial de un patron de banda de rodadura que ilustra la Realizacion 1 de la presente invencion;
La Figura 2 ilustra una ampliacion de la parte correspondiente del patron de la Figura 1;
La Figura 3 es similar a la Figura 1 e ilustra otro ejemplo de disposicion de ranuras superficiales en cada bloque;
La Figura 4 es similar a la Figura 1 e ilustra otro ejemplo adicional de disposicion de ranuras superficiales en cada bloque;
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La Figura 5 es una vista de desarrollo parcial de un patron de banda de rodadura que ilustra la Realizacion 2 de la presente invencion;
La Figura 6 es una vista de desarrollo parcial que ilustra un patron de banda de rodadura de un neumatico comparativo;
La Figura 7 es una vista de desarrollo parcial que ilustra un patron de la banda de rodadura del de Neumatico 3; y
La Figura 8 es una vista de desarrollo parcial que ilustra un patron de la banda de rodadura del Neumatico de Ejemplo 4.
Descripcion de las realizaciones
Se describiran realizaciones de la presente invencion basandose en los dibujos.
La Figura 1 ilustra una superficie de banda de rodadura proporcionada sobre un neumatico para carga pesada de acuerdo con la Realizacion 1 de la presente invencion.
Aunque se omite en la Figura 1, este neumatico incluye, como un neumatico normal, un par de porciones de talon que tienen cada una un nucleo de talon incrustado en el, una carcasa con, por ejemplo, una estructura radial formada por una o mas capas que se extienden desde las porciones de talon a lo largo de las porciones de la pared lateral a una parte de banda de rodadura, una correa provista en el exterior de la carcasa en la direccion radial del neumatico, un caucho de banda de rodadura provisto en el exterior de la correa en la direccion radial del neumatico e incluyendo una superficie de banda de rodadura 1 en su circunferencia exterior y similares.
Aqrn, el neumatico ilustrado en la Figura 1 tiene preferiblemente sobre la superficie de la banda de rodadura 1 ranuras circunferenciales 2 (aqrn, dos ranuras) que se extienden continuamente en la direccion circunferencial de la banda de rodadura y que tienen preferiblemente un patron en zigzag, doblandose hacia adelante y hacia atras en multiples posiciones a lo largo de la direccion circunferencial de la banda de rodadura, como se muestra en la Figura 1 y unas ranuras de agarre 3 que se extienden efectivamente en la direccion del ancho de la banda de rodadura y que se abren a las ranuras circunferenciales 2 ya los bordes de la banda de rodadura (no mostrados en las Figuras). Ademas, en la superficie de la banda de rodadura 1, los agarres 4 son porciones terrestres situadas fuera de las ranuras circunferenciales 2 en la direccion del ancho de la banda de rodadura y estan definidas por las ranuras de agarre 3 adyacentes en la direccion circunferencial de la banda de rodadura.
Observese que ademas del patron en zigzag ilustrado en la Figura 1 las ranuras circunferenciales, de las cuales pueden estar previstas tres o mas, pueden extenderse en forma de un diente de sierra, una ola, una manivela o similar o las ranuras circunferenciales pueden extenderse en lmea recta en la direccion circunferencial de la banda de rodadura.
Aqrn, por ejemplo, se proporcionan ranuras transversales 5 entre dos ranuras circunferenciales 2, con una inclinacion con respecto a la direccion circunferencial de la banda de rodadura y abriendose a ambas ranuras circunferenciales 2. Las ranuras transversales 5 dividen la parte terrestre entre las dos ranuras circunferenciales 2 sobre un plano ecuatorial de neumatico C en una pluralidad de bloques 6.
En la presente realizacion, cada bloque 6 definido por las ranuras circunferenciales 2 y las ranuras transversales 5 esta provisto, por ejemplo, de tres ranuras superficiales 7, 8, 9 que tienen una profundidad media de ranura menor que la profundidad de ranura de las ranuras circunferenciales 2 adyacentes al bloque 6. La profundidad media de ranura de las ranuras superficiales 7-9 esta configurada para ser mayor del 20% y menor del 80% de la profundidad de ranura de las ranuras circunferenciales 2, y al menos una de las ranuras superficiales (dos en la Figura 1) se abre a las ranuras circunferenciales adyacentes 2.
De acuerdo con la estructura anterior, cuando el neumatico es conducido sobre una superficie de la carretera sobre la cual se ha formado una capa de arcilla blanda sobre suelo duro despues de una lluvia, el lodo de la capa de arcilla sobre los bloques 6 queda atrapado en las ranuras superficiales 7-9 proporcionadas en los bloques 6 y fluye a las ranuras circunferenciales 2 o las ranuras transversales 5 dentro de las cuales se abren las ranuras superficiales 7, 9. El lodo sobre la superficie del bloque puede, por lo tanto, ser eliminado eficazmente, mejorando asf con eficacia el drenaje de lodo de la superficie 1 de la banda de rodadura.
Ademas, como resultado de la funcion, cumplida por las ranuras superficiales 7-9 en los bloques 6, de eliminar el lodo sobre la superficie del bloque, el lodo no permanece en la porcion del borde de salida de la superficie del bloque. Por lo tanto, el efecto de borde en la porcion de borde de salida puede ser alcanzado de manera suficiente para transmitir efectivamente la fuerza de traccion y la fuerza de frenado a la superficie de la carretera.
Cuando se proporcionan dos o mas de las ranuras superficiales 7-9, como en el neumatico de la Figura 1, al menos una de las ranuras superficiales 7-9 se abre preferiblemente a al menos una de las ranuras circunferenciales 2 y las ranuras transversales 5 y la ranura superficial 8 que no se abre ni a las ranuras circunferenciales 2 ni a las ranuras transversales 5 se abre preferiblemente a las otras ranuras superficiales 7, 9.
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En este caso, la cantidad de lodo que se empuja hacia la parte del borde de salida sobre la superficie del bloque es proporcional al area superficial de cada bloque 6 y la cantidad de lodo atrapada en las ranuras superficiales 7-9 esta determinada por el area total de la ranura y la profundidad de ranura de las ranuras superficiales 7-9. Por lo tanto, desde la perspectiva de mejorar mas eficazmente el drenaje del lodo con las ranuras superficiales, la profundidad media de ranura de las ranuras superficiales 7-9 se ajusta para ser mas del 20% de la profundidad de ranura de las ranuras circunferenciales 2. Por otra parte, una profundidad de ranura de las ranuras superficiales 7-9 que es demasiado profunda conduce al deterioro de la rigidez de los bloques 6. La profundidad media de ranura de las ranuras superficiales 7-9 se ajusta asf para ser inferior al 80% de la profundidad de ranura de las ranuras circunferenciales 2.
Desde una perspectiva similar, el area Ab de la region encerrada por el penmetro de cada bloque 6 en vista en planta, es decir, el area Ab producida anadiendo el area superficial del bloque 6 y el area de ranura de las ranuras superficiales 7-9 proporcionadas en el bloque 6 y el area total de ranura Am de las ranuras superficiales 7-9 en el bloque 6 satisfacen preferiblemente la relacion Am/Ab> 0,20. Como resultado, puede garantizarse el volumen necesario para que las ranuras superficiales 7-9 atrapen el lodo de la superficie del bloque.
Al proporcionar tales ranuras superficiales 7-9 en cada bloque 6, cuando los neumaticos giran con carga aplicada sobre el mismo, el lodo se atrapa de manera fiable en las ranuras superficiales 7-9 dentro del tiempo de contacto durante el cual el bloque 6 contacta con el suelo sucesivamente desde la parte de borde delantero hasta la porcion de borde de salida. Por lo tanto, tal como se muestra en la vista expandida en la Figura 2, preferiblemente, la longitud de las ranuras superficiales 7-9 en la direccion circunferencial de la banda de rodadura esta garantizada ajustando la longitud maxima Lb del bloque 6 en la direccion circunferencial de la banda de rodadura y la distancia circunferencial Lm entre unos puntos extremos circunferenciales P1 y P2 a lo largo de los bordes mas exteriores, en la direccion circunferencial de la banda de rodadura, de las ranuras superficiales 7-9 para satisfacer la relacion Lm/Lb> 0,25.
La longitud circunferencial maxima Lb del bloque, la distancia circunferencial Lm entre unos puntos extremos circunferenciales de las ranuras superficiales, el area Ab de la region encerrada por el penmetro del bloque, el area de ranura total Am de las ranuras superficiales y la longitud circunferencial Eb de una proyeccion de un borde de bloque y la longitud circunferencial Em de una proyeccion de un borde de la ranura superficial se miden a lo largo de la superficie de la banda de rodadura, en una vista de desarrollo del patron de la banda de rodadura para un neumatico montado en un llanta aplicable con presion interna especificada y sin carga aplicada.
Observese que en los patrones ilustrados en las Figuras 1 y 2, las ranuras superficiales 7, 9 situadas hacia fuera en la direccion circunferencial de la banda de rodadura en el bloque 6 se extienden ambas en la direccion del ancho de la banda de rodadura, y asf los puntos extremos circunferenciales P1 y P2 de las ranuras superficiales 7-9 estan, segun se ilustra en las Figuras, situados en los bordes exteriores de ranura de las ranuras 7, 9 en la direccion circunferencial de la banda de rodadura. Despues de que el lodo en las areas lodosas es atrapado en las ranuras superficiales 7-9, el lodo puede fluir libremente en las ranuras superficiales 7-9. Por lo tanto, cuando las ranuras superficiales 7-9 estan conectadas entre sf como se ilustra en la Figura 2, los puntos extremos circunferenciales P1 y P2 se calculan considerando las ranuras superficiales 7-9 colectivamente como una ranura. Cuando se proporcionan ranuras superficiales discontinuas en los bloques, Lm se considera que es la mas larga de la distancia circunferencial entre los puntos extremos circunferenciales de tales ranuras superficiales discontinuas y la distancia circunferencial entre los puntos extremos circunferenciales de las ranuras superficiales conectadas.
La "longitud maxima Lb del bloque 6 en la direccion circunferencial de la banda de rodadura" descrita anteriormente se refiere a la longitud de bloque del bloque 6 medida en la direccion circunferencial de la banda de rodadura desde una posicion D1 mas externa en la direccion circunferencial de la banda de rodadura a la otra posicion mas externa D2.
Ademas, para que las ranuras superficiales 7-9 aumenten la componente de direccion de anchura de los bordes y mejoren efectivamente el rendimiento de traccion y el rendimiento de frenado cuando se conduce en areas lodosas, la longitud Eb de una proyeccion en la direccion de ancho de banda de rodadura de un borde del bloque 6 y la longitud Em de una proyeccion en la direccion del ancho de la banda de rodadura de un borde de las ranuras superficiales 7-9 satisfacen preferiblemente la relacion Em/Eb> 0,8.
La "longitud de una proyeccion en la direccion de ancho de banda de rodadura de un borde" se refiere al calculo de la longitud de una componente de un borde que se extiende en una direccion predeterminada proyectando el borde sobre una lmea paralela a la direccion de ancho de banda de rodadura.
Como se ilustra en la Figura 3(a), teniendo la ranura superficial proporcionada en cada bloque 6 una ranura superficial 10 circunferencial que se abre a al menos una de las ranuras transversales 5 adyacentes al bloque 6 a cada lado en la direccion circunferencial de la banda de rodadura (aqrn, a ambas ranuras transversales 5) es preferible desde la perspectiva de eliminar suavemente el lodo sobre la superficie del bloque. Observese que el patron ilustrado en la Figura 3(a) muestra la ranura superficial circunferencial 10 que se extiende en la direccion circunferencial de la banda de rodadura a lo largo del plano ecuatorial de neumatico C.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
Aunque no se ilustra en la Figura 3(a) preferiblemente se proporcionan dos o mas de tales ranuras superficiales circunferenciales que se abren a ambas ranuras transversales y, ademas de las ranuras superficiales circunferenciales, se proporciona preferiblemente una ranura superficial de direccion de anchura que tiene un mayor angulo de inclinacion con respecto a la direccion circunferencial de la banda de rodadura que las ranuras superficiales circunferenciales.
Por otra parte, como se ilustra en la Figura 3(b), tambien es posible proporcionar una ranura superficial circunferencial 11 que es aproximadamente diagonal a un bloque 6 en forma de un paralelogramo en vista en planta. En la Figura 3(b), a ambos lados de la ranura superficial circunferencial 11 en la direccion del ancho de la banda de rodadura, se proporcionan dos ranuras superficiales 12, 13 que se extienden sustancialmente paralelas a la ranura superficial circunferencial 11, pero con una inclinacion ligeramente mayor con respecto a la direccion circunferencial de la banda de rodadura que la ranura superficial circunferencial 11.
Cada bloque 6 puede, como se ilustra en la Figura 4(a), estar provisto de una ranura superficial 14 que se extiende con una ligera inclinacion con respecto a la direccion del ancho de la banda de rodadura, o como se ilustra en la Figura 4(b), con una ranura superficial 15 que se extiende paralelamente a la direccion del ancho de la banda de rodadura.
Aqrn, los agarres 4 en los escalones de la banda de rodadura pueden, como se ilustra en las Figs. 1, 2, 3(b) y 4(a), estan provistos de ranuras de apertura 16 que se abren a la ranura circunferencial 2 y estan inclinadas con respecto a la direccion circunferencial de la banda de rodadura sin relacion con la direccion de inclinacion de las ranuras superficiales dispuestas en el bloque 6, o como se muestra en las Figs. 3(a) y 4(b), los agarres 4 pueden estar provistos de ranuras de apertura 17 paralelas a la direccion de inclinacion de las ranuras superficiales. Las ranuras de apertura 16, 17 son menos profundas que las ranuras circunferenciales 2, por ejemplo con una profundidad de ranura media superior al 20% e inferior al 80% de la profundidad de ranura de las ranuras circunferenciales 2. Estas ranuras de apertura 16, 17, que pueden estar previstas en los agarres 4, contribuyen a mejorar el drenaje de lodo en la superficie del agarre, al igual que las ranuras superficiales descritas anteriormente. Tales ranuras de apertura 16, 17, sin embargo, no se requieren en la presente invencion.
En la realizacion descrita anteriormente, se proporcionan dos concavidades 18, 19, que estan rebajadas desde el penmetro del bloque 6, en cada bloque 6 en lugares donde las ranuras circunferenciales 2 estan dobladas para sobresalir hacia dentro en la direccion del ancho de la banda de rodadura. En particular, en el patron ilustrado en las Figs. 1 y 2, un borde de cada una de las ranuras superficiales 7, 9 se abre a la ranura circunferencial 2 o la ranura transversal 5 en un lugar en el que se forma una de las concavidades 18, 19. Cuando se calcula la zona Ab anteriormente descrita de la region encerrada por el penmetro de cada bloque 6, no solo se ignoran las ranuras superficiales, sino tambien las concavidades 18, 19. El penmetro del bloque 6 esta suavemente conectado por la lmea imaginaria mostrada en la Figura 2, y el area Ab se calcula calculando el area de la region encerrada por el penmetro del bloque como conectada por la lmea imaginaria.
En la realizacion 2 ilustrada en la Figura 5, una superficie de banda de rodadura 21 esta provista de dos ranuras circunferenciales 22 que hacen zigzag en la direccion circunferencial de la banda de rodadura y con ranuras de agarre 23 que se abren a los bordes de la banda de rodadura y tambien se abren a las ranuras circunferenciales 22 en lugares donde las ranuras circunferenciales 22 estan dobladas para sobresalir hacia fuera en la direccion de ancho de la banda de rodadura. Las ranuras circunferenciales 22 y las ranuras de agarre 23 dividen los agarres 24. La superficie de la banda de rodadura 21 esta provista tambien de ranuras transversales 25 que se extienden a traves de la region intercalada entre las dos ranuras circunferenciales 22 y abiertas a las ranuras circunferenciales 22 en lugares donde las ranuras circunferenciales 22 estan dobladas para sobresalir hacia dentro en la direccion de ancho de la banda de rodadura. Las ranuras circunferenciales 22 y las ranuras transversales 25 dividen los bloques 26.
En la Figura 5, cada ranura transversal 25 esta compuesta de porciones de direccion de anchura 25a y 25b, que se extienden en paralelo a la direccion de ancho de banda de rodadura respectivamente desde los lugares donde las ranuras circunferenciales 22 estan dobladas, y una parte inclinada 25c cerca del plano ecuatorial de neumatico C, que se extiende en una inclinacion con respecto a la direccion de ancho de la banda de rodadura con el fin de conectar las partes de direccion de anchura 25a y 25b. Las ranuras transversales 25 en la Figura 5 incluyen cada una dos porciones dobladas, respectivamente situadas donde las porciones de direccion de anchura 25a y 25b estan conectadas a la parte inclinada 25c. Alternativamente, las ranuras transversales pueden incluir cada una una porcion doblada, o tres o mas porciones dobladas.
Los bloques poligonales de forma irregular 26 definidos por las ranuras transversales 25 y las ranuras circunferenciales 22, como se ilustra en la Figura 5, estan provistos de ranuras superficiales circunferenciales 27, 28 situados a cada lado del plano ecuatorial C del neumatico, inclinados con respecto a la direccion circunferencial de la banda de rodadura y curvados parcialmente a traves, y abriendose cada uno a una de las ranuras circunferenciales en zigzag 22 ya la porcion inclinada 25c de una de las ranuras transversales 25. Los bloques 26 estan tambien provistos de una ranura superficial 29 en direccion a la anchura que tiene un angulo de inclinacion mayor con respecto a la direccion circunferencial de la banda de rodadura que las ranuras superficiales
5
10
15
20
25
30
35
40
45
circunferenciales 27, 28, por ejemplo que se extienden paralelamente a la direccion del ancho de la banda de rodadura y que se abre a las ranuras superficiales circunferenciales 27, 28.
Las ranuras superficiales circunferenciales 27, 28 y la ranura superficial en sentido de la anchura 29 proporcionada en cada bloque 6 realzan el drenaje de lodo de la superficie de bloque y aumentan la componente de direccion de anchura de los bordes y contribuyen asf a mejorar el rendimiento cuando se conduce en areas lodosas.
Como se ilustra en la Figura 5, la ranura superficial circunferencial 27 esta compuesta por una porcion inferior que se extiende en la direccion del ancho de la banda de rodadura y una parte que se extiende en una inclinacion con respecto a la direccion circunferencial de la banda de rodadura. De forma similar, como se ilustra en la Figura 5, la ranura superficial circunferencial 28 esta compuesta por una parte superior que se extiende en la direccion del ancho de la banda de rodadura y una porcion que se extiende en una inclinacion con respecto a la direccion circunferencial de la banda de rodadura. Como se ilustra adicionalmente en la Figura 5, la porcion de terreno definida por las ranuras superficiales circunferenciales 27, 28 y la ranura superficial de direccion de anchura 29 tiene aproximadamente la forma de un paralelogramo en vista en planta. Esta configuracion puede suprimir la separacion de la porcion terrestre.
Ademas, la suma de las longitudes de las ranuras superficiales circunferenciales 27, 28 y la ranura superficial 29 de la direccion de la anchura cuando se proyecta sobre una lmea en la direccion de ancho de la banda de rodadura esta preferiblemente entre un 100% y un 150% de la anchura de la banda de rodadura.
Este intervalo se selecciona porque por debajo del 100%, el efecto de borde es menos evidente, mientras que al sobrepasar el 150%, la rigidez del bloque se deteriora.
Observese que el "ancho de banda de rodadura" se refiere a la distancia en la direccion de la anchura del neumatico entre los bordes de contacto para un neumatico montado en un llanta aplicable, con presion de aire especificada y una carga correspondiente a la maxima capacidad de carga aplicada.
En el patron ilustrado en la Figura 5, cada agarre 24 esta provisto de una ranura de abertura 30 que se extiende en la direccion del ancho de la banda de rodadura mientras se curva, se abre a una de las ranuras circunferenciales 22 y es menos profunda que las ranuras circunferenciales 22, teniendo por ejemplo una profundidad media de ranura mayor del 20% y menor del 80% de la profundidad de ranura de las ranuras circunferenciales 22. En una parte hacia fuera en la direccion del ancho de la banda de rodadura, cada bloque 26 esta tambien provisto de una ranura superficial 31 situada enfrente de la ubicacion en la que la ranura de apertura 30 se abre a una de las ranuras circunferenciales 22 y que tiene una profundidad de ranura menos profunda que las ranuras circunferenciales 22.
(Ejemplo 1)
A continuacion, se describen los resultados de una evaluacion del rendimiento de neumaticos de muestra de acuerdo con la presente invencion. El tamano de cada neumatico de muestra fue 27,00 R49.
Los neumaticos de ejemplo 1-10 teman los patrones ilustrados en las Figura 3(a), la Figura 7, la Figura 8, la Figura 4(b), la Figura 4(a), la Figura 3(b), la Figura 1, y la Figura 5. El neumatico comparativo tema el patron ilustrado en la Figura 6.
Cada uno de estos neumaticos de muestra se monto en un camion volquete y paso por una ruta con identicas condiciones bajo ajustes que se ajustaban a TRA. Despues de transcurrido un tiempo predeterminado, se midio la distancia que el vehmulo habfa avanzado (distancia de desplazamiento) por GPS y se calculo la relacion de deslizamiento en comparacion con la distancia calculada en base al numero de revoluciones de los neumaticos. La relacion de deslizamiento se puede calcular con la siguiente ecuacion.
relacion de deslizamiento = (distancia de revolucion - distancia de desplazamiento)/distancia de desplazamiento
La Tabla 1 muestra los resultados junto con las especificaciones para cada neumatico de muestra. Observese que la propiedad de deslizamiento indicada en la Tabla 1 es la relacion de deslizamiento expresada como un numero de mdice basado en el Neumatico Comparativo. Un mdice menor indica un menor deslizamiento.
El tiempo de conduccion hasta que la banda de rodadura se desgasto 1 mm se midio en base a la profundidad restante de la ranura despues de montar cada neumatico de muestra en el vefnculo y conducir el vefnculo. El tiempo de conduccion se indica como un numero de mdice con el tiempo de conduccion del neumatico comparativo como 100. Un numero de mdice mas alto indica una mejor resistencia al desgaste.
Tabla 1
Neumatico de Ejemplo 1 Neumatico de Ejemplo 2 Neumatico de Ejemplo 3 Neumatico de Ejemplo 4 Neumatico de Ejemplo 5 Neumatico de Ejemplo 6
Patron
FIG.3(a) FIG.3(a) FIG. 7 FIG. 8 FIG. 4(b) FIG. 4(a)
Lb (mm)
258 258 258 258 258 258
Lm (mm)
203 203 100 203 24 79
Lm/Lb
0,79 0,79 0,39 0,79 0,09 0,31
Ab (mm2)
53000 53000 53000 53000 53000 53000
Am (mm2)
4500 9000 4500 4500 8300 7600
Am/Ab
0,08 0,16 0,08 0,08 0,16 0,14
Profundidad de ranura de las ranuras circunferenciales D (mm)
73 73 73 73 73 73
Profundidad media de ranura de la ranura superficial d (mm)
23 23 23 23 23 23
Dd
0,32 0,32 0,32 0,32 0,32 0,32
Eb (mm)
374 374 374 374 374 374
Em (mm)
0 0 0 100 356 302
Em/Eb
0 0 0 0,27 0,95 0,81
Propiedad de deslizamiento (mdice)
80 70 90 75 70 60
Resistencia al desgaste (mdice)
98 96 98 98 96 95
Tabla 2
Neumatico de Ejemplo 7 Neumatico de Ejemplo 8 Neumatico de Ejemplo 9 Neumatico de Ejemplo 10 Neumatico Comparativo
Patron
FIG. 3(b) FIG. 1 FIG. 5 FIG. 5 FIG. 6
Lb (mm)
258 258 289 289 258
Lm (mm)
258 145 205 205 0
Lm/Lb
1 0,56 0,71 0,71 0
Ab (mm2)
53000 53000 75500 75500 53000
Am (mm2)
12000 12000 18900 18900 0
Am/Ab
0,23 0,23 0,25 0,25 0
Profundidad de ranura de las ranuras circunferenciales D (mm)
73 73 73 73 73
Profundidad media de ranura de la ranura superficial d (mm)
23 23 38 23 0
d/D
0.32 0,32 0,52 0,32 0
Eb (mm)
374 374 450 450 374
5
10
15
20
25
30
35
Neumatico de Ejemplo 7 Neumatico de Ejemplo 8 Neumatico de Ejemplo 9 Neumatico de Ejemplo 10 Neumatico Comparativo
Em (mm)
252 421 534 534 0
Em/Eb
0,68 1,13 1,19 1,19 0
Propiedad de deslizamiento (mdice)
65 45 20 30 100
Resistencia al desgaste (mdice)
90 90 100 105 100
Como se desprende de los resultados de las Tablas 1 y 2, ninguno de los Neumaticos de Ejemplo 1-6 tiene una resistencia al desgaste significativamente peor que el neumatico comparativo, mientras que la propiedad de deslizamiento se reduce considerablemente. Por lo tanto, es evidente que los Neumaticos de Ejemplo 1-6, en los que cada uno de los bloques esta provisto de una o mas ranuras superficiales, puede mejorar en gran medida el rendimiento de conduccion en zonas lodosas a traves de drenaje de lodo mejorado, sin provocar un deterioro severo de la rigidez del bloque, que degradana la resistencia al desgaste.
Como se muestra en las Tablas 1 y 2, el Neumatico de Ejemplo 2, en el que Am/Ab es mayor que en el Neumatico de Ejemplo 1, tiene una propiedad de deslizamiento reducida en comparacion con el Neumatico de Ejemplo 1 debido a un aumento en el area de ranura del ranura superficial, aunque tiene una resistencia al desgaste ligeramente peor. Ademas, el Neumatico de Ejemplo 1 tiene una mejor propiedad de deslizamiento que el Neumatico de Ejemplo 3 como resultado de atrapar eficazmente lodo en la ranura superficial debido al mayor valor de Lm/Lb que en el Neumatico de Ejemplo 3. El Neumatico de Ejemplo 4 tiene un valor mas grande para Em/Eb que para el Neumatico de Ejemplo 1, aumentando asf la componente de direccion de anchura de los bordes en las ranuras superficiales y logrando una mejor propiedad de deslizamiento que el Neumatico de Ejemplo 1. Tambien esta claro que el Neumatico de Ejemplo 10, con una profundidad de ranura media mas baja de las ranuras superficiales y un valor menor para d/D que el Neumatico de Ejemplo 9, no puede alcanzar una propiedad de deslizamiento tan buena como el Neumatico de Ejemplo 9 debido a una reduccion en el volumen de las ranuras superficiales en las que se puede atrapar el lodo.
Como se ha descrito anteriormente, estos resultados muestran que el neumatico para carga pesada de acuerdo con la presente invencion puede mejorar efectivamente el drenaje de lodo sin empeorar gravemente la resistencia al desgaste.
Lista de signos de referencia
1,21: Superficie de la banda de rodadura
2, 22: Ranura circunferencial
3,23: Ranura de agarre
4,24: Agarre
5,25: Ranura transversal
25a, 25b: Parte de direccion de anchura
25c: Parte inclinada
6, 26: Bloque
7-15, 27-29, 31: Ranura superficial
16, 17, 30: Ranura de apertura
18, 19: Concavidad
C: Plano ecuatorial de neumatico
Lb: Longitud maxima del bloque en la direccion circunferencial de la banda de rodadura
Lm: Distancia circunferencial de la ranura superficial
P1, P2: Puntos extremos circunferenciales de ranura superficial
D1, D2: Posicion mas externa de bloque en la direccion circunferencial de la banda de rodadura

Claims (9)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    REIVINDICACIONES
    1. Un neumatico para carga pesada que comprende:
    una banda de rodadura, al menos dos ranuras circunferenciales (2, 22) que se extienden continuamente en una direccion circunferencial de la banda de rodadura, una pluralidad de ranuras transversales (5, 25) que se abren a las ranuras circunferenciales (2, 22) adyacentes entre ellas en una direccion de ancho de banda de rodadura, y un bloque (26) definido por las ranuras circunferenciales (2, 22) y las ranuras transversales (5, 25) sobre una superficie (1, 21) de la banda de rodadura, en el que
    el bloque (26) esta provisto de al menos tres ranuras superficiales (7, 8, 9, 27, 28, 29) que tienen una profundidad de ranura media inferior a una profundidad de ranura de las ranuras circunferenciales (2, 22) adyacentes al bloque 26),
    la profundidad media de ranura es superior al 20% y menor del 80% de la profundidad de ranura de las ranuras circunferenciales (2, 22) adyacentes a los bloques (26), caracterizado por que las ranuras superficiales incluyen una ranura superficial circunferencial (8, 27, 28) y una ranura superficial (7, 9, 29) de direccion de anchura, que se abre a ranuras en ambos extremos;
    al menos dos de las ranuras superficiales (7, 9, 27, 28) abiertas al menos a una de las ranuras transversales (5, 25) y a las ranuras circunferenciales (2, 22) adyacentes al bloque (26) en ambos extremos, y
    al menos una de las ranuras superficiales (8, 29) se abre a las al menos dos ranuras superficiales (7, 9, 27, 28).
  2. 2. El neumatico segun la reivindicacion 1, en el que una longitud maxima Lb del bloque (26) en la direccion circunferencial de la banda de rodadura y una distancia circunferencial Lm entre puntos extremos circunferenciales (P1, P2) a lo largo de los bordes mas exteriores, en la direccion circunferencial de la banda de rodadura, de las ranuras superficiales (7, 8, 9, 27, 28, 29) en cada bloque (26) satisfacen la siguiente relacion:
    LM/Lb > 0,25
  3. 3. El neumatico de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en el que una zona Ab de una region encerrada por un penmetro del bloque (26) y un area de ranura total Am de las ranuras superficiales (7, 8, 9, 27, 28, 29) en el bloque (26) satisfacen la siguiente relacion:
    Am/Ab > 0,20
  4. 4. El neumatico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que una longitud Eb de una proyeccion en la direccion de ancho de banda de rodadura de un borde del bloque (26) y una longitud Em de una proyeccion en la direccion de ancho de banda de rodadura de un borde de cada una de las ranuras (7, 8, 9, 27, 28, 29) cumple la siguiente relacion:
    Em/Eb > 0,8
  5. 5. El neumatico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que al menos dos de las ranuras superficiales (27, 28) se abren a ambas ranuras transversales (25) adyacentes al bloque (26) a ambos lados en la direccion circunferencial de la banda de rodadura.
  6. 6. El neumatico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que al menos dos de las ranuras superficiales (7, 9) se abren a una de las ranuras circunferenciales (2) adyacentes al bloque (26) a ambos lados en la direccion de ancho de banda de rodadura y a una de las ranuras transversales (5) adyacentes al bloque a cada lado en la direccion circunferencial de la banda de rodadura.
  7. 7. El neumatico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que las ranuras circunferenciales (2, 22) son ranuras circunferenciales en zigzag (2, 22) que se zigzaguean en la direccion circunferencial de la banda de rodadura.
  8. 8. El neumatico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que cada ranura transversal (5, 25) incluye una parte doblada en la que la ranura transversal se curva.
  9. 9. El neumatico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que las ranuras superficiales (7, 8, 9, 27, 28, 29) estan previstas sobre un bloque (26) proporcionado en un ecuador (C) de neumatico.
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