ES2821657T3

ES2821657T3 - Neumático de alta resistencia

Info

Publication number: ES2821657T3
Application number: ES17192774T
Authority: ES
Inventors: John David Wilson; Gregory Alan Schessler; Todd James Spencer; David Ray Hubbell
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 2016-09-25
Filing date: 2017-09-22
Publication date: 2021-04-27
Anticipated expiration: 2037-09-22
Also published as: US10814674B2; BR102017020443A2; JP2018047894A; CN107867120A; EP3299182A2; EP3299182B1; AU2017228601B2; JP7009136B2; AU2017228601A1; BR102017020443B1; EP3299182A3; US20180086144A1; CN107867120B; CA2979745A1

Abstract

Neumático de alta resistencia que comprende una carcasa y una banda de rodadura (12) ubicada radialmente hacia afuera de la carcasa, donde la carcasa comprende flancos (15) que terminan en un área de talón, en el que el neumático (10) tiene una anchura de base moldeada en el rango de 1117,6 mm a 1270 mm y una inclinación del hombro en un rango de 64 mm a 120 mm.

Description

d e s c r ip c ió n

Neumático de alta resistencia

Campo de la invención

[0001] La presente invención se refiere a neumáticos y, más particularmente, a neumáticos de base ancha y de gran tamaño para su uso, por ejemplo, en vehículos de construcción tales como excavadoras y camiones de volquete rígidos.

Antecedentes de la invención

[0002] En el caso de los neumáticos muy grandes que tienen un diámetro de 80 pulgadas o más (2032 mm o más), las condiciones de funcionamiento de los neumáticos pueden ser difíciles debido a la carga extrema sobre los neumáticos y las condiciones fuera de la carretera. Además, la velocidad de los vehículos puede ser alta, lo que puede resultar en una acumulación excesiva de calor en el neumático. Cuando se utiliza un neumático todoterreno muy grande en el entorno de arenas petrolíferas, los neumáticos están sometidos a cargas dinámicas y estáticas extremas. Durante el funcionamiento del vehículo, el neumático puede rebotar en las condiciones de arena espesa y viscosa. Las condiciones del neumático hacen que el neumático rebote y se desvíe, lo que puede provocar que el neumático se estropee antes de su vida útil prevista debido al calor, la alta tensión y la falla del talón. Por tanto, se desea disponer de un neumático mejorado que sea un neumático que permanezca más frío durante el funcionamiento.

Definiciones

[0003]

"Axial" y "axialmente" significa las líneas o direcciones que son paralelas al eje de rotación del neumático. “Talón” o "Núcleo del talón" significa generalmente la parte del neumático que comprende un elemento anular de alta resistencia, donde los talones radialmente internos están asociados con la sujeción del neumático a la llanta, envueltos con lonas de las capas y conformados, con o sin otros elementos de refuerzo tales como aletas, revestimientos, ápices o rellenos, puntas y gomas de refuerzo.

"Estructura del cinturón" o "Cinturones de refuerzo" significa al menos dos estratos anulares o capas de lonas de fibras paralelas, tejidas o sin tejer, subyacentes a la banda de rodadura, sin anclar al talón, y preferiblemente con ángulos de las cuerdas de la lona tanto izquierdo como derecho, preferiblemente en el rango de 7° a 36° con respecto al plano ecuatorial del neumático.

"Carcasa" significa un laminado de material de capa de neumático y otros componentes del neumático cortados a la longitud adecuada para empalmarse, o ya empalmados, en forma cilíndrica o toroidal. Pueden añadirse componentes adicionales a la carcasa antes de vulcanizarla para crear el neumático moldeado.

"Circunferencial" significa líneas o direcciones que se extienden a lo largo del perímetro de la superficie de la banda de rodadura en perpendicular a la dirección axial; también puede referirse a la dirección de los conjuntos de curvas circulares adyacentes cuyos radios definen la curvatura axial de la banda de rodadura según se ve en sección transversal.

"Radial" y "radialmente" significan direcciones radialmente hacia o desde el eje de rotación del neumático.

[0004] En la patente EP-A-1 629952 se describe un neumático de alta resistencia que comprende una carcasa y una banda de rodadura situada radialmente hacia fuera de la carcasa. La carcasa comprende flancos que terminan en un área de talón. El neumático tiene una anchura de neumático de 1158 mm y una anchura de banda de rodadura de 1045 mm.

[0005] En la patente JP-A-2000-274790 se describe un neumático de alta resistencia que comprende una carcasa y una banda de rodadura en el que el neumático está montado en una llanta que tiene una anchura de llanta de 1117,6 mm.

Resumen de la invención

[0006] La invención se refiere a un neumático según la reivindicación 1.

[0007] Las reivindicaciones dependientes se refieren a formas de realización preferidas de la invención.

[0008] Una o más formas de realización de la presente invención proporcionan un neumático de alta resistencia que comprende una carcasa, una banda de rodadura ubicada radialmente hacia afuera respecto de la carcasa, y la carcasa comprende además flancos que terminan en el área del talón, en donde dicho neumático tiene una anchura de base moldeada en el rango de 1117,6 mm a 1270 mm y en el que la inclinación del hombro varía de 64 mm a 120 mm, preferiblemente de 80 mm a 100 mm, tal como 90 mm.

[0009] Preferiblemente, la anchura de la base moldeada está en el rango de 1117,6 mm a 1168,4 mm, tal como 1149,35 mm.

[0010] En un aspecto preferido de la invención, el neumático tiene una cuña de hombro y el grosor de la cuña de hombro varía de 70 mm a 89 mm, preferiblemente de 75 mm a 85 mm, tal como 80 mm.

[0011] En un aspecto preferido de la invención, el neumático comprende cuatro cinturones debajo de la banda de rodadura, en donde la anchura del cuarto cinturón varía de 744 mm a 780 mm, preferiblemente de 760 mm a 770 mm, por ejemplo 769 mm.

[0012] En un aspecto preferido de la invención, el neumático comprende cuatro cinturones debajo de la banda de rodadura, en donde la anchura del cuarto cinturón está en un rango de 55 % a 65 % de la anchura del arco de la banda de rodadura, estando la anchura del arco de la banda de rodadura preferiblemente en un rango de 1200 mm a 1340 mm o de 1250 mm a 1290 mm, como por ejemplo 1270 mm.

[0013] En un aspecto preferido de la invención, el neumático comprende un relleno para la doblez de las capas hacia arriba alrededor del talón.

[0014] En un aspecto preferido de la invención, el grosor del relleno para la doblez de las capas hacia arriba está en el rango de 35 mm a 46 mm, y preferiblemente de 38 mm a 43 mm, tal como 41,5 mm.

[0015] En un aspecto preferido de la invención, la banda de rodadura es una banda de rodadura de radios múltiples.

[0016] En un aspecto preferido de la invención, la banda de rodadura es una banda de rodadura de radios múltiples que tiene al menos tres radios diferentes, en donde un primer radio R1 varía de 2200 a 2500 mm, un segundo radio R2 es menor que R1 y está preferiblemente en un rango de 1600 a 2100 mm, y en un tercer radio R3 está preferiblemente en un rango de 1000 a 1500 mm.

Breve descripción de los dibujos

[0017] La invención se describirá a modo de ejemplo y con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 ilustra una primera forma de realización de un neumático 10 de la presente invención.

La figura 2a ilustra una vista en sección transversal de un neumático de control y la figura 2b ilustra una vista en sección transversal del neumático de la presente invención.

La figura 3 ilustra la vista en sección transversal del perfil en sección transversal del neumático de la presente invención, mientras que el perfil del neumático de control se muestra en líneas discontinuas.

La figura 4 ilustra la vista en sección transversal de la parte del hombro del neumático de la presente invención, mientras que la parte del hombro del neumático de control se muestra en líneas discontinuas.

La figura 5A ilustra una vista frontal de la parte de la banda de rodadura del neumático de control, mientras que la figura 5B ilustra una vista frontal de la parte de la banda de rodadura del neumático de la presente invención. La figura 6A ilustra una vista frontal de la parte del hombro y la huella del neumático de control, mientras que la figura 6B ilustra una vista frontal de la parte del hombro y la huella del neumático de la presente invención. La figura 7A ilustra una vista en sección transversal de la parte del hombro del neumático de control, mientras que la figura 7B ilustra una vista en sección transversal de la parte del hombro del neumático de la presente invención.

La figura 8A ilustra una vista en sección transversal del grosor del flanco inferior del neumático de control, mientras que la figura 8B ilustra una vista en sección transversal del grosor del flanco inferior del neumático de la presente invención.

La figura 9 ilustra la vista en sección transversal del perfil de la sección transversal del área del talón y el flanco inferior del neumático de la presente invención, mientras que el perfil del neumático de control se muestra en líneas discontinuas.

La Figura 10A ilustra la vista en sección transversal de un mapa térmico del neumático de control al 120 % de carga nominal, mientras que la Figura 10B ilustra una vista en sección transversal de un mapa térmico del neumático de la presente invención, en las mismas condiciones.

La figura 11A ilustra la vista en sección transversal del área del talón y el canal de la llanta del neumático de control al 120 % de carga, mientras que la figura 11B ilustra la vista en sección transversal del área del talón y el canal de la llanta del neumático de la presente invención al 120 % de carga.

La figura 12A ilustra un mapa de presión de la huella del neumático de control al 120 % de carga nominal, mientras que la figura 12B ilustra un mapa de presión de la huella del neumático de la presente invención, en las mismas condiciones.

La figura 13 ilustra un mapa de presión de la huella del neumático de control y del neumático de la presente invención en un estado sin carga, en un estado de carga nominal del 100% y en un estado de carga nominal del 120 %.

Descripción detallada de ejemplos de formas de realización de la invención

[0018] La figura 1 ilustra una primera forma de realización de un neumático 10 de la presente invención. El neumático tiene preferiblemente un diámetro de llanta nominal de 35 pulgadas o más. El neumático 10 tiene una parte exterior de la banda de rodadura 12 que entra en contacto con el suelo que tiene bordes laterales axialmente externos 14. Los flancos 15 se extienden radicalmente hacia el interior desde los bordes laterales de la banda de rodadura 13, 14 y terminan en un par de zonas de talón 16 que tienen un núcleo de talón anular 20. El neumático 10 está provisto además de una carcasa que tiene una estructura de capa de refuerzo 18 que se extiende de zona del talón a zona del talón. El neumático puede incluir además capas amortiguadoras 22 y otros componentes de neumático conocidos por los expertos en la técnica.

[0019] La figura 2a ilustra un neumático de control y la figura 2b ilustra el neumático de la presente invención. La figura 3 ilustra el perfil de molde del neumático de control y el neumático de perfil de molde de la presente invención. Como se muestra en la Figura 3, el neumático 10 de la presente invención tiene una anchura de base moldeada más ancha, de modo que las áreas de talón 20 están más espaciadas.

[0020] Preferiblemente, la anchura de la base moldeada está en el rango de 44 a 50 pulgadas (1117,6 mm a 1270 mm), más preferiblemente en el rango de 44 a 49 pulgadas o de 44 a 46 pulgadas, como 45,25 pulgadas (1149,35 mm).

[0021] El aumento de la anchura de la base moldeada da como resultado una anchura de sección aumentada. Preferiblemente, la anchura de la base moldeada es más ancha que la anchura del neumático. La mayor anchura de la base moldeada da como resultado un neumático más estable y una mayor anchura de sección que tiene menor resistencia a la rodadura. El aumento de la anchura de la base moldeada también da como resultado una parte superior del neumático con una mayor capacidad de carga, lo que da como resultado una huella más redondeada, como se muestra en la Figura 12, con una presión reducida en los hombros.

[0022] Como se muestra en las Figuras 3 y 4, la inclinación del hombro, es decir, la diferencia radial entre la dimensión radial más externa de la parte superior y la dimensión radial en el borde del hombro del neumático axialmente más externo, se ha incrementado en comparación con el neumático de control. Preferiblemente, la inclinación del hombro D varía de 64 mm a 120 mm, y más preferiblemente en el rango de 85 mm a 115 mm, y más preferiblemente de 93 mm a 97 mm como 90 mm. Como se muestra en la Figura 5b en comparación con el neumático de control en la Figura 5a, el perfil de la banda de rodadura tiene bordes más redondeados. Como se muestra en la Figura 3, la banda de rodadura tiene una banda de rodadura de radios múltiples, R1 en el centro, R3 en el hombro y R2 entre ellos. En este ejemplo, R1 es 2325 mm, R2 es 1800 mm y R3 es 1400 mm. R1 preferiblemente varía entre 2200-2500 mm, r 2 es menor que R1, R2 preferiblemente varía entre 1600-2100 mm y R3 preferiblemente varía entre 1000-1500 mm.

[0023] El neumático de la presente invención también tiene una cuña de hombro reducida 50. El grosor de cuña de hombro ds está preferiblemente en el rango de 70 mm a 89 mm, y más preferiblemente en el rango de 75 mm a 85 mm. La reducción del grosor de la cuña del hombro da como resultado una menor resistencia a la rodadura, un calor reducido debido a la masa reducida y una huella más redonda como se muestra en la Figura 6B, en comparación con la huella del neumático de control que se muestra en la Figura 6A. El grosor reducido de la cuña superior permite redondear la zona del hombro de la huella.

[0024] Preferiblemente, el neumático de la presente invención también tiene un relleno para la doblez de las capas hacia arriba 30 más delgado en comparación con el neumático de control. El grosor del relleno para la doblez de las capas hacia arriba está preferiblemente en el rango de 35 mm a 46 mm, y más preferiblemente en el rango de 38 mm 43 mm.

[0025] Como se muestra en la Figura 7B, el neumático de la presente invención también tiene cinturones más anchos en comparación con el neumático de control, como se muestra en la Figura 7A. En particular, el tercer cinturón 55 radialmente exterior es más ancho que el tercer cinturón del neumático de control. Además, el cuarto cinturón 60 radialmente exterior también es más ancho que el cuarto cinturón del neumático de control. Preferiblemente, la anchura del cuarto cinturón varía de 744 mm a 780 mm, y más preferiblemente de 760 mm a 770 mm. Preferiblemente, la anchura del cuarto cinturón es del 55 al 65 % de la anchura del arco de la banda de rodadura. Los cinturones más anchos dan como resultado una menor resistencia a la rodadura, una menor longitud de los hombros, menos deflexión, menos calor y una huella distribuida más uniformemente, según el análisis por elementos finitos. Las anchuras de cinturón más amplias también dan como resultado una mayor tasa de elasticidad lateral.

[0026] Como se muestra en la Figura 2b vs a 2a, el ápice del talón 80 tiene una altura radial reducida. La altura del ápice del talón 80 está preferiblemente en el rango de 160 mm a 260 mm, más preferiblemente de 170 a 200 mm y más preferiblemente en el rango de 175 a 195 mm. El ápice también está hecho preferiblemente de dos compuestos y tiene una cara exterior axialmente más curvada 82. Como se muestra en la Figura 11, la altura reducida del ápice da como resultado una menor deflexión en el área del talón sobre el canal de la llanta bajo carga.

[0027] Para reducir la tensión en el flanco inferior del neumático, se ha reducido el grosor del flanco. Véase la Figura 8, que ilustra el grosor del flanco inferior del neumático. Como se muestra en la Figura 8, el grosor del flanco del neumático se reduce sustancialmente en la altura de 150 mm a 460 mm desde la línea de base de la cavidad. El grosor reducido del flanco del neumático reduce la carga térmica, como se muestra en la Figura 10B, en comparación con el neumático de control de la Figura 10A. La temperatura máxima en el borde del cinturón se redujo en 5 grados C, mientras que la temperatura del flanco inferior se redujo en 10 grados C.

[0028] El neumático de la presente invención da como resultado un neumático de menor resistencia a la rodadura, con menos generación de calor y una huella más redonda, como se muestra en las Figuras 10-13.

Claims

r e iv in d ic a c io n e s

1. Neumático de alta resistencia que comprende una carcasa y una banda de rodadura (12) ubicada radialmente hacia afuera de la carcasa, donde la carcasa comprende flancos (15) que terminan en un área de talón, en el que el neumático (10) tiene una anchura de base moldeada en el rango de 1117,6 mm a 1270 mm y una inclinación del hombro en un rango de 64 mm a 120 mm.

2. Neumático según la reivindicación 1, en el que la anchura de la base moldeada está en el rango de 1117,6 mm a 1168,4 mm, por ejemplo 1149,35 mm.

3. Neumático de alta resistencia según la reivindicación 1 o 2, en el que el neumático tiene una inclinación del hombro en un rango de 80 mm a 100 mm, por ejemplo 90 mm.

4. Neumático de alta resistencia de al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que el neumático (10) comprende cuatro cinturones y en el que la anchura del cuarto cinturón (60) está en un rango del 55 % al 65 % de la anchura del arco de la banda de rodadura, donde la anchura del arco de la banda de rodadura está preferiblemente en un rango de 1200 mm a 1340 mm o de 1250 mm a 1290 mm, tal como 1270 mm.

5. Neumático de alta resistencia de al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que el neumático (10) comprende cuatro cinturones y en el que la anchura del cuarto cinturón (60) varía de 744 mm a 780 mm, preferiblemente de 760 mm a 770 mm, tal como 769 mm.

6. Neumático de alta resistencia según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que el neumático (10) comprende un relleno para la doblez de las capas hacia arriba (30).

7. Neumático de alta resistencia según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que el neumático tiene una banda de rodadura de radio múltiple.

8. Neumático de alta resistencia según al menos una de las reivindicaciones anteriores, en el que la banda de rodadura (12) tiene una banda de rodadura de radio múltiple que tiene al menos tres radios diferentes, en el que un primer radio (R1) varía de 2200 a 2500 mm, un segundo radio (R2) es menor que el primer radio (R1) y está preferiblemente en un rango de 1600 a 2100 mm, y en el que un tercer radio (R3) está preferiblemente en un rango de 1000 a 1500 mm.