ITMI20091182A1 - Pneumatico per motoveicolo fuoristrada - Google Patents

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ITMI20091182A1
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IT
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belt
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Steffen Baumm
Paolo Brivio
Giovanni Gatti
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Pirellityre Spa
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Description

"PNEUMATICO PER MOTOVEICOLO FUORISTRADA"
CAMPO DELL'INVENZIONE
La presente invenzione si riferisce a motoveicoli per uso “Rally - Off Road" e a pneumatici per tali motoveicoli fuoristrada. In particolare, la presente invenzione si riferisce a pneumatici destinati a motoveicoli “rally -off road" di media-grossa cilindrata (ad esempio 450 cm<3>0 superiore), e/o elevata potenza (ad esempio 70-100 cavalli) . Ancora più in particolare, la presente invenzione si riferisce a pneumatici destinati al montaggio sulla ruota posteriore di tali motoveicoli.
ARTE NOTA
1 pneumatici destinati ad essere montati sui motoveicoli per uso Rally e/o Off-Road vengono tipicamente utilizzati in condizioni estreme, con tipologia di terreni altamente differenziata e diversa dall'asfalto: sabbioso, roccioso, compatto ecc.. In particolare, in caso di utilizzo in competizione, le condizioni di utilizzo di questi pneumatici diventano molto severe, ed i pneumatici devono garantire prestazioni ottimali in termini di durata, resistenza alla lacerazione, aderenza, stabilità e trattività su terreni così differenziati, anche ad alte velocità di percorrenza.
Tipicamente, in questo segmento di prodotto vengono usati dei pneumatici tassellati, in grado di penetrare nel terreno (in particolare in terreni sabbiosi) per garantire trattività, in particolare in accelerazione e frenata .
US 2008/0245457 descrive un pneumatico per motoveicoli off-road comprendente un battistrada provvisto di una pluralità di tasselli comprendenti un tassello di spalla assialmente più esterno, una coppia di fianchi ed una coppia di talloni. I tasselli di spalla comprendono un bordo esterno corrispondente al bordo della fascia battistrada, e una faccia laterale che si estende dal bordo della fascia battistrada ad un bordo radialmente interno disposto sul fianco del pneumatico. La faccia laterale con una porzione allargata si allarga assialmente verso l'esterno del pneumatico rispetto ad una linea di riferimento che connette il bordo della faccia battistrada ed il bordo assialmente interno, in una sezione retta comprendente un asse del pneumatico, e l'altezza radiale del bordo radialmente interno della faccia laterale dalla linea base del tallone essendo in un range dal 30 al 50% dell'altezza della sezione del pneumatico .
US2005/0173036 descrive un pneumatico per motocicli comprendenti una superficie toroidale che sì estende tra due fianchi opposti del pneumatico e una pluralità di tasselli disposti sulla superficie toroidale. I tasselli sono conformati per contattare il terreno e per formare un profilo battistrada del pneumatico circonferenzialmente esterno. Almeno una porzione dei tasselli presenta una struttura a croce o una struttura a T, vista dall'alto sulla superficie toroidale.
SOMMARIO DELL'INVENZIONE
La Richiedente ha osservato che questa tipologia di pneumatici, nonostante l'uso di particolari tassellature, subisce frequentemente danni praticamente irreparabili, specialmente durante l'uso in competizione. In particolare, non à ̈ infrequente il verificarsi di veri e propri distacchi dei tasselli dal battistrada, dovuti con tutta probabilità ad un decadimento di origine termica delle mescole utilizzate nel battistrada.
Ai fini di risolvere questo problema, la Richiedente ha analizzato alcune specifiche problematiche di questi pneumatici, dovute alla particolarità di guida dei motoveicoli su cui sono montati.
Gli utilizzatori di tali motoveicoli, a causa della variabilità dei terreni da percorrere (eventualmente ad alta velocità, ad esempio durante una gara off-road), al baricentro molto spostato verso l'alto dei motoveicoli e al peso rilevante dei motoveicoli stessi, non possono affrontare una curva in piena piega come su una normale moto adatta all'uso su percorsi stradali e/o su pista asfaltata, ma devono, per non cadere, mantenere il motoveicolo con una inclinazione al massimo di 25-30° rispetto alla verticale al terreno.
Per questo tipo di motoveicoli, l'assetto assunto durante la percorrenza in curva risulta perciò molto differente rispetto a quella usuale di un motoveicolo per uso stradale. In particolare, come mostrato nello schema semplificato di figura 5, durante la percorrenza di una curva C, specialmente ad alta velocità, l'asse longitudinale del motoveicolo (rappresentato dal vettore vPin figura 5) viene "puntato" verso l'interno della curva C, formando un angolo β con la tangente T alla traiettoria stessa, secondo uno schema detto "sovrasterzante" . In queste condizioni, il guidatore accelera così da dare spinta di trazione al posteriore del motoveicolo. Contemporaneamente, per far rimanere il motoveicolo sulla traiettoria della curva, la ruota anteriore A (rappresentata dal vettore vAin figura 5) viene ruotata intorno all'asse di sterzo in senso opposto alla curvatura della traiettoria, secondo uno schema detto "controsterzante", di un angolo a rispetto alla direzione di sovrasterzo. In questo modo, il baricentro B del motoveicolo (rappresentato dal vettore vBin figura 5) può muoversi lungo la corretta traiettoria di curva.
L'effetto combinato della spinta in trazione data dalla ruota posteriore disposta in sovrasterzo e del controsterzo imposto alla ruota anteriore permette perciò al motoveicolo di compensare la deriva laterale e di eseguire la curva. Questo comportamento à ̈ molto diverso da quello di un motoveicolo per uso stradale, in cui la percorrenza di curva viene eseguita disponendo sia la ruota anteriore che la ruota posteriore sostanzialmente secondo la tangente alla traiettoria di curva, sfruttando angoli di camber molto spìnti e la reazione dei pneumatici alle spinte laterali.
La Richiedente ha perciò osservato che per poter sostenere in maniera ottimale questa modalità di percorrenza in curva i pneumatici montati sotto il motoveicolo, e in particolare il pneumatico posteriore, devono riuscire a combinare caratteristiche molto diverse e contrastanti tra loro:
- da un lato, appare necessaria una notevole rigidità di struttura, per poter garantire la spinta in trazione necessaria per percorrere la curva e mantenere il più possibile costante il profilo del pneumatico sotto l'azione della forza centrifuga che si sviluppa durante la rotazione a velocità elevata della ruota posteriore durante la percorrenza in sovrasterzo e/o su percorso rettilineo ad alta velocità ;
- dall'altro lato, appare necessaria una struttura il più possibile adattativa, sia nella fase di impostazione della corretta traiettoria di curva, in cui un comportamento troppo rigido del pneumatico potrebbe causare l'ingovernabilità del motoveicolo, sia per garantire ottimali prestazioni su terreni molto diversi tra loro e assorbire asperità/irregolarità del terreno, in particolare su terreni off-road di scarsa consistenza (ad esempio su sabbia e/o sterrati).
La Richiedente ha trovato che le problematiche reciprocamente contrastanti sopra esposte vengono risolte mediante un pneumatico per motoveicoli off-road che presenta una fascia battistrada provvista di tasselli, una struttura di carcassa a tele incrociate ed almeno uno strato di cintura a zero gradi di estensione angolare limitala, vale a dire uno strato di cintura a zero gradi che non si estende fino ai bordi assialmente esterni della fascia battistrada.
In un suo primo aspetto, l'invenzione si riferisce ad un metodo per controllare un motoveicolo comprendente un primo pneumatico montato su una ruota posteriore ed un secondo pneumatico montato su una ruota anteriore, detto primo pneumatico e detto secondo pneumatico comprendendo:
una struttura di rinforzo comprendente almeno due tele di carcassa radialmente sovrapposte, ciascuna di dette tele comprendendo cordicelle di rinforzo sostanzialmente parallele tra loro, orientate secondo direzioni inclinate rispetto ad un piano equatoriale del primo e del secondo pneumatico ed opposte rispetto alle cordicelle di rinforzo della tela radialmente adiacente,·
- una fascia battistrada comprendente una pluralità di tasselli spaziati circonferenzialmente da incavi trasversali ;
detto metodo comprendendo:
- affrontare con detto motoveicolo una traiettoria curva;
- orientare detto motoveicolo secondo un angolo di sovrasterzo rispetto a detta traiettoria curva, e orientare detta ruota anteriore secondo un angolo di controsterzo rispetto a detta traiettoria curva; fornire una coppia accelerante a detta ruota posteriore in almeno una porzione di detta traiettoria curva, mentre detta ruota posteriore si trova disposta secondo detto angolo di sovrasterzo; in cui:
- detta struttura di rinforzo e detti tasselli di detto primo pneumatico reagiscono a detta coppia accelerante in modo tale da fornire una spinta di trazione a detta ruota posteriore in direzione di detto angolo di sovrasterzo;
- detta struttura di rinforzo e dette file di tasselli di detto secondo pneumatico reagiscono a detto angolo di controsterzo così da compensare una deriva laterale di detto motoveicolo e detto angolo di sovrasterzo e mantenere detto motoveicolo sulla traiettoria curva;
e in cui detta struttura di rinforzo di detto primo pneumatico comprende ulteriormente almeno uno strato di cintura disposto tra dette almeno due tele di carcassa e detta fascia battistrada, detto strato di cintura comprendendo almeno una cordicella di rinforzo disposta a formare una pluralità di avvolgimenti disposti secondo un angolo sostanzialmente nullo rispetto al piano equatoriale di detto primo pneumatico, detto strato di rinforzo estendendosi solo su una sotto-porzione centrale di una porzione di corona di detto primo pneumatico, così da aumentare una rigidezza di detta sotto-porzione centrale di detto primo pneumatico, e conseguentemente contribuire a detta spinta di trazione.
In un suo secondo aspetto, l'invenzione si riferisce ad un motoveicolo comprendente un primo pneumatico montato su una ruota posteriore ed un secondo pneumatico montato su una ruota anteriore, detto primo pneumatico e detto secondo pneumatico comprendendo:
- una struttura di rinforzo comprendente almeno due tele dì carcassa radialmente sovrapposte, ciascuna dì dette tele comprendendo cordicelle di rinforzo sostanzialmente parallele tra loro, orientate secondo direzioni inclinate rispetto ad un piano equatoriale del primo e del secondo pneumatico ed opposte rispetto alle cordicelle di rinforzo della tela radialmente adiacente;
- una fascia battistrada comprendente una pluralità di tasselli spaziati circonferenzialmente da incavi trasversali ;
e in cui detta struttura di rinforzo di detto primo pneumatico comprende ulteriormente almeno uno strato di cintura disposto tra dette almeno due tele di carcassa e detta fascia battistrada, detto strato di cintura comprendendo almeno una cordicella di rinforzo disposta a formare una pluralità di avvolgimenti disposti secondo un angolo sostanzialmente nullo rispetto al piano equatoriale di detto primo pneumatico, detto strato di rinforzo estendendosi solo su una sotto-porzione centrale di una porzione di corona di detto primo pneumatico.
In un suo terzo aspetto, l'invenzione si riferisce ad un pneumatico per motoveicoli comprendente:
- una struttura di carcassa comprendente una porzione di corona e due porzioni laterali assialmente contrapposte, ciascuna porzione laterale essendo associata ad una rispettiva struttura di tallone; - una struttura di cintura applicata in posizione radialmente esterna alla struttura di carcassa;
- una fascia battistrada applicata in posizione radialmente esterna rispetto alla struttura di cintura ;
m CUI :
detta struttura di carcassa comprende almeno due tele di carcassa radialmente sovrapposte comprendenti in ciascuna tela cordicelle di rinforzo sostanzialmente parallele tra loro, orientate secondo direzioni inclinate rispetto ad un piano equatoriale del pneumatico ed opposte rispetto alle cordicelle di rinforzo della tela radialmente adiacente ;
- detta struttura di cintura comprende almeno uno strato di cintura comprendente almeno una cordicella di rinforzo disposta a formare una pluralità di avvolgimenti disposti secondo un angolo sostanzialmente nullo rispetto al piano equatoriale (X-X) del pneumatico, in cui detto almeno uno strato di cintura si estende al massimo per il 70% dello sviluppo laterale di detta porzione di corona di detta carcassa;
- detta fascia battistrada comprende una pluralità di tasselli spaziati circonferenzialmente da incavi trasversali .
In particolare, il pneumatico presenta una maggior rigidezza in corrispondenza del piano equatoriale e nella sotto-porzione centrale di corona, dove à ̈ richiesta stabilità e spinta in trazione durante la percorrenza in rettilineo o durante la percorrenza di curva in deriva. Il pneumatico presenta invece una minor rigidezza in corrispondenza delle porzioni di spalla per mantenere il più possibile costante l'area di impronta del pneumatico, indipendentemente dal tipo di terreno, e mantenere una buona attitudine a smorzare efficacemente le perturbazioni trasmesse dalle eventuali irregolarità del terreno quando il motoveicolo viene leggermente inclinato, in particolare in fase di impostazione di curva .
Nella zona di spalla, la minor rigidezza del pneumatico garantisce inoltre una maggior conformabilità dello stesso al terreno.
Vantaggiosamente, si à ̈ ulteriormente osservato che la presenza nella struttura di cintura del pneumatico posteriore di almeno uno strato provvisto dì cordicelle a zero gradi con estensione angolare limitata in cooperazione con una struttura di carcassa a tele incrociate consente di aumentare anche la stabilità direzionale del motoveicolo, che à ̈ un parametro molto importante per la percorrenza in rettilineo, in particolare ad alta velocità.
Si à ̈ ulteriormente osservata una diminuzione delle sollecitazioni dovute allo strisciamento del pneumatico sul terreno, nonché delle sollecitazioni dovute a dissipazione per isteresi nella mescola della fascia battistrada, con una sostanziale riduzione del surriscaldamento del pneumatico. La Richiedente ritiene che tale risultato possa essere dovuto, almeno in parte, al contrasto che lo strato provvisto di cordicelle disposte a zero gradi oppone alla forza centrifuga che si sviluppa durante la marcia, così da dare stabilità dimensionale al pneumatico anche durante percorrenza ad alta velocità.
Ai finì della presente invenzione, con il termine "tassello" si intende indicare una porzione di fascia battistrada delimitata da tratti consecutivi di scanalature, incavi o canali o da bordi della fascia battistrada, sia in direzione assiale che circonferenziale , e avente lunghezza, larghezza e altezza tra loro simili. Con l'espressione "tra loro simili" riferita a lunghezza, larghezza e altezza del tassello, si intende che la dimensione massima à ̈ al massimo pari a 10 volte la dimensione minima.
Nella presente definizione rientra altresì il caso in cui l'incavo o il tratto di scanalatura delimitante il tassello presenti un'interruzione, vale a dire un tratto con una riduzione sensibile di profondità normalmente nota come "legatura", tipicamente di estensione minore o uguale all'estensione del tratto o della scanalatura in questione .
Ai fini della presente invenzione per "porzione di corona" della struttura di carcassa di un pneumatico si intende la porzione di superficie radialmente esterna della struttura di carcassa corrispondente alla fascia battistrada. A titolo indicativo, l'estensione dello sviluppo laterale della porzione di corona della struttura di carcassa può essere individuata dall'intersezione di segmenti perpendicolari alla fascia battistrada partenti dagli spigoli assialmente esterni della fascia battistrada stessa e la superficie radialmente esterna della struttura di carcassa.
Ai fini della presente invenzione per "canale" si intende una scanalatura o un incavo di larghezza pronunciata.
La presente invenzione, in uno o più aspetti preferenziali, può comprendere una o più delle caratteristiche di seguito riportate.
Preferibilmente, detto almeno uno strato di cintura si estende sostanzialmente simmetricamente rispetto a detto piano equatoriale del pneumatico.
Preferibilmente, detto almeno uno strato di cintura si estende al massimo per il 60% dello sviluppo laterale della porzione di corona di detta carcassa.
Preferibilmente, detto almeno uno strato di cintura si estende almeno per il 10% dello sviluppo laterale della porzione di corona di detta carcassa, più preferibilmente almeno per il 20%.
Preferibilmente, almeno alcuni dei tasselli della fascia battistrada sono disposti secondo file trasversali.
In una forma realìzzativa particolarmente preferita, le file trasversali di tasselli comprendono due tasselli centrali (disposti in una zona centrale della fascia battistrada) e due tasselli laterali (disposti in una zona di spalla della fascia battistrada). Ciascun tassello laterale à ̈ separato da un tassello centrale da una scanalatura longitudinale.
Vantaggiosamente i tasselli centrali sono separati tra loro da una scanalatura longitudinale. In una forma realìzzativa preferita, tale scanalatura longitudinale ha larghezza massima compresa tra 3 e 8 mm.
Preferìbilmente, lo strato di cintura sì estende al massimo fino ad una porzione di corona della struttura di carcassa posta in corrispondenza di circa il 30% dell'estensione di un tassello disposto in posizione assialmente più esterna.
Preferibilmente, la fascia battistrada presenta complessivamente un rapporto vuoti/pieni pari ad almeno il 50%.
Ai fini della presente invenzione per "rapporto vuoti/pieni" di una determinata porzione della fascia battistrada del pneumatico (eventualmente di tutta la fascia battistrada) si intende il rapporto tra la superficie complessiva delle scanalature e/o incavi della determinata porzione della fascia battistrada del pneumatico (eventualmente di tutta la fascia battistrada) e la superficie complessiva della determinata porzione di fascia battistrada (eventualmente di tutta la fascia battistrada) .
Preferibilmente, le cordicelle di rinforzo delle tele di carcassa formano un angolo compreso tra 35° e 55° rispetto al piano equatoriale del pneumatico.
Preferibilmente, la struttura di carcassa comprende quattro tele di carcassa sovrapposte radialmente tra loro .
Vantaggiosamente, in tale struttura di carcassa le cordicelle di rinforzo delle quattro tele dì carcassa possono essere essenzialmente parallele tra loro in ciascuna tela ed orientate secondo direzioni inclinate rispetco al piano equatoriale (X-X) del pneumatico in ciascuna tela ed opposte rispetto alle cordicelle della tela radialmente adiacente.
Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, detto almeno uno strato di cintura comprende cordicelle metalliche.
Preferibilmente, dette cordicelle metalliche sono in acciaio, più preferibilmente ad alto allungamento.
Secondo una forma di realizzazione, lo strato di cintura à ̈ formato da una pluralità di avvolgimenti di almeno una bandina di tessuto gommato comprendente da due a cinque cordicelle .
Secondo una forma realizzativa alternativa, lo strato di cintura à ̈ formato da una pluralità di avvolgimenti di una singola cordicella.
Le cordicelle possono essere distribuite nello strato di cintura con una fittezza sostanzialmente costante dal piano equatoriale verso le estremità assialmente esterne della cintura.
Preferibilmente, la fittezza di dette cordicelle presenta un valore non superiore ad 8 corde/cm almeno in una zona di larghezza prefissata posta a cavallo del piano equatoriale (X-X).
BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di una forma d'esecuzione preferita, ma non esclusiva, di un pneumatico per motoveicoli con una struttura dì rinforzo secondo la presente invenzione.
Tale descrizione verrà esposta qui di seguito con riferimento agli uniti disegni, forniti a scopo solo indicativo e, pertanto, non limitativo, nei quali:
la figura 1 Ã ̈ una sezione radiale eseguita secondo un piano radiale all'asse di rotazione di un pneumatico per motoveicoli rally off-road secondo la presente invenzione;
la figura 2 mostra una vista in pianta, schematica ed esemplificata, di alcune porzioni della struttura di carcassa e della struttura di cintura del pneumatico di figura 1;
la figura 3 mostra schematicamente una vista in pianta di una porzione di fascia battistrada del pneumatico secondo la presente invenzione; e
la figura 4 mostra schematicamente una vista in prospettiva di una porzione di fascia battistrada del pneumatico secondo la presente invenzione; e la figura 5 mostra schematicamente un motoveìcolo per uso rally/off-road durante la percorrenza di una curva .
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI FORME REALIZZATIVE DELL'INVENZIONE
Con riferimento alle figure citate, con 100 Ã ̈ stato complessivamente indicato un pneumatico per motoveicoli secondo la presente invenzione, in particolare destinato al montaggio su una ruota posteriore di un motoveicolo di elevato peso e medio-grossa cilindrata del tipo cosiddetto "Rally off-road".
In particolare, il pneumatico 100 presenta un'altezza di sezione H misurata, sul piano equatoriale, fra il colmo della fascia battistrada e il diametro di calettamento, individuato dalla linea di riferimento r, passante per i talloni del pneumatico.
Il pneumatico 100 presenta inoltre una larghezza (o corda) massima C definita dalla distanza tra i punti assialmente più esterni del pneumatico stesso. Nell'esempio mostrato in Figura 1 la larghezza C à ̈ definita dalla distanza fra le estremità lateralmente opposte E del battistrada stesso.
Il pneumatico presenta una curvatura definita dal particolare valore del rapporto fra la distanza f del colmo del profilo esterno del battistrada dalla linea passante per le estremità assiali E del battistrada stesso, misurata sul piano equatoriale del pneumatico, e la suddetta larghezza C. Le estremità assiali E del battistrada possono essere formate con uno spigolo.
I pneumatici da motoveicolo adatti per un utilizzo di tipo off-road non presentano curvature particolarmente elevate. Tipicamente, in questo tipo di pneumatici il rapporto di curvatura f/C Ã ̈ minore o uguale a circa 0.3.
Per quanto concerne i fianchi, l'invenzione si applica preferibilmente a pneumatici con fianchi relativamente alti (fig.l). Tipicamente, in questo tipo di pneumatici il rapporto di altezza fianchi (H-f)/H Ã ̈ pari ad almeno circa 0.5.
Il pneumatico per motoveicoli 100, comprende una struttura di rinforzo comprendente una struttura di carcassa 3 formata da almeno due tele di carcassa. La struttura dì carcassa 3 comprende una porzione di corona e due porzioni laterali assialmente contrapposte. Ciascuna porzione laterale à ̈ associata ad una rispettiva struttura di tallone, descritta nel seguito. A titolo indicativo, la porzione di corona à ̈ individuabile in figura 1 tra i punti E' definiti dalla perpendicolare alla struttura di carcassa 3 e passanti per le estremità assiali E della fascia battistrada.
Nella forma realizzativa di Figura 1, la struttura dì carcassa 3 à ̈ formata da quattro tele di carcassa 3a,3b,3c,3d radialmente sovrapposte tra loro.
Ciascuna tela 3a,3b,3c,3d à ̈ essenzialmente costituita da un foglio di materiale elastomerico incorporante una pluralità di cordicelle di rinforzo 8, 9,10,11 (figura 2) .
Vantaggiosamente, tali cordicelle di rinforzo 8,9,10,11 sono essenzialmente parallele tra loro in ciascuna tela ed orientate secondo direzioni inclinate rispetto al piano equatoriale x-x del pneumatico 100 in ciascuna tela ed opposte rispetto alle cordicelle della tela radialmente adiacente.
Le cordicelle di rinforzo 8 della tela di carcassa radialmente più interna 3a possono essere formate a partire da fibre tessili, ad esempio di nylon, rayon o PEN, e formano un angolo al rispetto al piano equatoriale x-x del pneumatico 100 preferibilmente compreso tra 35° e 55°, ad esempio pari a circa 50°.
Le cordicelle di rinforzo 9 della tela di carcassa 3b radialmente adiacente alla tela 3a verso l'esterno possono essere formate a partire da fibre tessili, ad esempio di nylon, rayon o PEN, e sono orientate in direzione opposta rispetto alle cordicelle 8 della tela radialmente più interna 3a, formando un angolo a2 rispetto al piano equatoriale X-X del pneumatico 100, preferibilmente compreso tra 35° e 55°, ad esempio pari a circa 50°.
Le cordicelle di rinforzo 10 della tela di carcassa 3c radialmente adiacente alla tela 3b verso l'esterno possono essere formate a partire da fibre tessili, ad esempio di nylon, rayon o PEN, e sono orientate in direzione opposta rispetto alle cordicelle 9 della tela 3b radialmente più interna, formando un angolo a3 rispetto al piano equatoriale X-X del pneumatico 100 preferibilmente compreso tra 35° e 55°, ad esempio pari a circa 50°.
Le cordicelle di rinforzo 11 della tela di carcassa 3d radialmente più esterna possono essere formate a partire da fibre tessili, ad esempio di nylon, rayon o PEN, e sono orientate in direzione opposta rispetto alle cordicelle 10 della tela 3c radialmente più interna, formando un angolo a.4 rispetto al piano equatoriale X-X del pneumatico 100 preferibilmente compreso tra 35° e 55°, ad esempio pari a circa 50°.
Almeno alcune delle tele di carcassa 3a,3b,3c,3d sono impegnate, tramite i propri bordi circonferenzial i opposti, ad almeno una struttura anulare di rinforzo nella zona del tallone del pneumatico 100.
In particolare, i bordi laterali opposti delle tele di carcassa 3a e 3b sono risvoltati attorno a strutture anulari di rinforzo denominate cerchietti 4, mentre i bordi laterali opposti delle tele di carcassa 3c e 3d si arrestano prima di arrivare in prossimità di tali cerchietti 4.
Nella forma realizzativa preferita di Figura 1, i bordi laterali opposti delle tele di carcassa 3a risvoltati attorno a strutture anulari di rinforzo si estendono oltre il 40% dell'altezza del fianco del pneumatico 100.
Al fine di aumentare l'omogeneità strutturale del pneumatico 100, le tele di carcassa 3a,3b,3c,3d presentano un' estensione del loro sviluppo assiale differente tra loro.
Sul bordo perimetrale radialmente esterno dei cerchietti 4 Ã ̈ applicato un riempimento elastomerico 5 rastremato che occupa lo spazio definito dal risvolto tele.
La zona del pneumatico comprendente il cerchietto 4 ed il riempimento elastomerico 5 forma il cosiddetto tallone, destinato all'ancoraggio del pneumatico su un corrispondente cerchio di montaggio, non illustrato.
In una forma di realizzazione alternativa non illustrata, la tela di carcassa presenta i suoi bordi laterali opposti interposti senza risvolto ad una pluralità di strutture anulari di rinforzo assialmente affiancate tra loro, ciascuna provvista di file di avvolgimenti anulari radialmente sovrapposti tra loro. Un riempitivo in materiale elastomerico può essere disposto tra le file di avvolgimenti anulari assialmente affiancate.
Inoltre, la zona del tallone comprende una striscia 13 di materiale elastomerico antiabrasivo, in posizione assialmente esterna rispetto ai bordi laterali risvoltati delle tele di carcassa.
Sulla struttura di carcassa 3 Ã ̈ circonferenzialmente applicata, in posizione radialmente esterna, una struttura di cintura 6, alla quale viene circonferenzialmente sovrapposta la fascia battistrada 18 sulla quale, a seguito di un'operazione di stampaggio eseguita in concomitanza con la vulcanizzazione del pneumatico, sono tipicamente ricavati dei tasselli, separati tra loro mediante incavi, scanalature e/o canali longitudinali e/o trasversali, disposti a definire un desiderato disegno battistrada.
Il pneumatico 100 comprende altresì una coppia di fianchi applicati lateralmente da parti opposte a detta struttura di carcassa 3.
La struttura di carcassa 3 Ã ̈ inoltre tipicamente rivestita sulle sue pareti interne da uno strato di tenuta, o cosiddetto "liner", essenzialmente costituito da uno strato di materiale elastomerico impermeabile all'aria, atto a garantire la tenuta ermetica del pneumatico stesso una volta gonfiato.
La composizione della fascia battistrada 18 Ã ̈ tale per cui la fascia presenta sulla sua superficie radialmente esterna una sola mescola.
La fascia battistrada 18 comprende una pluralità di tasselli sporgenti dalla sua superficie radialmente più interna. Le scanalature e/o gli incavi trasversali e/o longitudinali che definiscono i tasselli della fascia battistrada 18 hanno preferibilmente (anche se non necessariamente tutti) una profondità di almeno 7 mm. Secondo una forma dì realizzazione preferita della presente invenzione, visibile anche dalle figure 3 e 4, la fascia battistrada 18 comprende delle file di tasselli trasversali 20 spaziate circonferenzialmente da canali trasversaii 21.
Preferibilmente, ciascun canale trasversale 21 presenta una larghezza sostanzialmente costante compresa nell'intervallo tra 20 e 50 mm.
Preferibilmente, ciascun canale trasversale 21 presenta una profondità (non necessariamente costante) compresa nell'intervallo tra 7 mm e 20 mm, preferibilmente tra 8,5 mm e 16 mm.
Nella forma di realizzazione mostrata nelle figure 3 e 4, ciascuna fila di tasselli 20 presenta preferibilmente quattro grossi tasselli che attraversano trasversalmente la fascia battistrada da bordo a bordo. Preferibilmente, ciascuna fila di tasselli 20 presenta due tasselli centrali 23 e due tasselli laterali 24.
Ciascun tassello laterale 24 à ̈ separato da un tassello centrale 23 adiacente da un canale longitudinale 25. Il canale longitudinale 25 può preferibilmente presentare una larghezza compresa tra 15 e 35 mm, ad esempio 27 mm.
Preferibilmente, ciascun canale longitudinale 25 presenta una profondità compresa nell'intervallo tra 8 mm e 12 mm, preferibilmente tra 8,5 mm e 10 mm.
Ciascun tassello delle file 20 presenta almeno una faccia laterale 28 che si affaccia sul canale trasversale 21 e contribuisce a definirlo circonferenzialmente.
Al fine dì aumentare l'effetto trattivo, i tasselli di ciascuna fila 20 sono sostanzialmente allineati in senso assiale, in modo che le facce laterali 28 affacciate sul canale trasversale 21 dei tasselli della stessa fila, in particolare dei tasselli centrali 23, giacciono sostanzialmente su uno stesso piano.
La parete formata dall'insieme delle facce laterali 28 dei tasselli della stessa fila in pratica lavora nel terreno come una pala. In particolare, la fila di tasselli 20 penetra nel terreno mentre la suddetta parete spinge contro il suolo generando trazione nelle diverse condizioni di utilizzo del pneumatico, come ad esempio su terreno cedevole e/o bagnato.
Al fine, invece, di aumentare la resistenza alle sollecitazioni laterali dei tasselli centrali 23, le pareti laterali dei canali longitudinali 25 presentano un'inclinazione differenziata rispetto al proprio asse di mezzeria .
Come ad esempio visibile in figura 1, la parete laterale assialmente interna 323 del canale longitudinale 25 ha una inclinazione, rispetto all'asse di mezzeria del canale longitudinale 25 stesso, maggiore rispetto all'inclinazione della parete opposta 324, assialmente esterna .
A titolo di esempio, la parete laterale 323 può avere un'inclinazione di circa 35° rispetto al suo asse di mezzeria, mentre la parete opposta 324 può avere una inclinazione di circa 5° rispetto all'asse di mezzeria dello stesso canale longitudinale 25.
I tasselli centrali 23 sono reciprocamente divisi da una scanalatura longitudinale 26 sostanzialmente disposta lungo il piano equatoriale X-X.
La scanalatura longitudinale 26 preferibilmente presenta una larghezza compresa nell'intervallo tra 3 e 8mm ed una profondità tra 6 e 9mm, ad esempio 7 mm.
Le pareti laterali 320,321 della scanalatura longitudinale 26 possono presentare la stessa inclinazione rispetto al proprio asse di mezzeria, ad esempio pari a 4°.
Ciascun tassello laterale 24 può presentare una scanalatura longitudinale 27 di profondità ridotta atta a dividere ciascun tassello in due sottotasselli 24a,24 b.
La scanalatura longitudinale 27 presenta a tal fine una profondità minore di 7mm ed una larghezza minore di 8mm.
Nella forma realizzativa mostrata in figura 4, ì tasselli laterali 24 sono tra loro collegati da un ulteriore elemento di 31 collocato trasversalmente al canale trasversale 21.
La struttura di rinforzo del pneumatico 100 comprende anche una struttura di cintura 6. La struttura dì cintura 6 comprende almeno uno strato 7 che presenta una pluralità di avvolgimenti circonferenziali disposti assialmente affiancati, formati da una cordicella gommata 7a o da una bandina comprendente alcune cordicelle gommate 7a (preferibilmente da due a cinque), aw olta/e a spirale con un angolo sostanzialmente nullo (tipicamente tra 0° e 5°) rispetto al piano equatoriale X-X del pneumatico .
La struttura di cintura 6 si estende su una sottoporzione centrale della porzione di corona del pneumatico, ovvero della struttura di carcassa 3. Preferibilmente, la struttura di cintura 6 si estende al massimo per il 60-70% dello sviluppo laterale della porzione di corona della struttura di carcassa 3. Tale porzione di corona à ̈ individuata in Figura 1 tra i punti E' di proiezione degli spigoli E assialmente esterni della fascia battistrada 18 sulla superficie radialmente esterna della struttura di carcassa 3.
Preferibilmente, la struttura di cintura 6 si estende almeno per il 10% dello sviluppo laterale della porzione di corona della struttura di carcassa 3, più preferibilmente almeno per il 20%.
Preferibilmente, la struttura di cintura 6 si estende sostanzialmente in modo simmetrico a cavallo del piano equatoriale .
Nella forma di realizzazione mostrata nelle figure, la struttura di cintura 6 si estende sotto i tasselli centrali 23 fino ad interessare i canali trasversali 25. Tuttavia, la struttura di cintura 6 potrebbe presentare un'estensione superiore o inferiore in funzione di una particolare applicazione.
Preferibilmente la struttura di cintura 6 si estende al massimo fino ad interessare il 30% dei tasselli laterali 24 assialmente più esterni della fascia battistrada 18.
Le cordicelle 7a della struttura di cintura 6 sono cordicelle metalliche. Preferibilmente, dette cordicelle 7a sono cordicelle metalliche in acciaio del tipo ad alto allungamento (HE). Tali cordicelle sono descritte ad esempio nel brevetto europeo EP 0.461.646 a nome della Richiedente medesima, cui si rimanda per maggiori dettagli. In particolare, tali cordicelle ad alte allungamento (HE) presentano una diagramma caricoallungamento comprendente una porzione curvilinea disposta tra due porzioni sostanzialmente rettilìnee aventi diversa inclinazione rispetto agli assi del diagramma .
Molto brevemente, tali cordicelle 7a possono ad esempio essere costituite da un certo numero di trefoli, da uno a cinque, preferibilmente fra tre e quattro, ciascun trefolo essendo costituito da un certo numero di filamenti metallici elementari, da due a dieci, preferibilmente fra quattro e sette. I filamenti elementari hanno tipicamente un diametro maggiore di 0,10 mm, preferibilmente compreso fra 0,12 e 0,35 mm. I filamenti nei trefoli ed i trefoli nella cordicella sono elicoidalmente avvolti insieme, preferibilmente nel medesimo senso, con passi di avvolgimento uguali o anche diversi per i fili e per i trefoli.
Preferibilmente, tali cordicelle 7a sono realizzate con fili d'acciaio contenenti carbonio in misura maggiore o uguale allo 0.7%. In particolare, in uno specifico prototipo preparato dalla Richiedente 1 'avvolgimento elicoidale dello strato 6 à ̈ costituito da un'unica cordicella 7a, nota come 3x3x0,20 HE HT, spiralata da un estremo all'altro della cintura. La suddetta indicazione definisce una cordicella metallica equiversa formata da tre trefoli, ciascuno costituito da tre fili elementari di diametro pari a 0.20 mm; la sigla HE significa "high elongation" ; la sigla HT indica l'acciaio "high tensile", cioà ̈ ad alto tenore di carbonio (circa 0.8%).
Le cordicelle ad alto allungamento (HE) a cui si fa qui riferimento hanno un allungamento a rottura di almeno 4%, preferibilmente compreso fra 4% ed 8%.
In una forma realizzativa particolarmente preferita la struttura di cintura 6 comprende un solo strato 7 di cordicelle 7a disposte secondo un angolo sostanzialmente nullo rispetto al piano equatoriale X-X.
Le cordicelle 7a dello strato 7 sono preferibilmente distribuite con una fittezza sostanzialmente costante dal piano equatoriale (X-X) verso le estremità assialmente esterne della struttura di cintura 6.
Preferibilmente la fittezza delle suddette cordicelle 7a presenta valore non superiore ad 8 corde/cm almeno in una zona di larghezza prefissata posta a cavallo del piano equatoriale (X-X).
Il pneumatico 100 può comprendere anche uno strato in materiale elastomerico 10 posto tra detta struttura di carcassa 2 e detta struttura di cintura 6 formata da dette spire circonferenzial i, detto strato 10 estendendosi preferibilmente su una superficie sostanzialmente corrispondente alla superficie di sviluppo di detta struttura di cintura 6 Alternativamente, detto strato 10 si estende su una superficie superiore alla superficie di sviluppo della struttura di cintura 6.
In una forma preferita di realizzazione, detto strato 10 comprende fibre aramidiche corte, ad esempio in Kevlar<®>, disperse in detto materiale elastomerico .
In un'ulteriore forma di realizzazione, la fascia battistrada 18 à ̈ realizzata secondo una modalità "cap and base" , e comprende una porzione radialmente più esterna sovrapposta ad un sottostrato in materiale elastomerico (non rappresentato in figura 1). Il sottostrato à ̈ sovrapposto alla struttura di cintura 6, e si estende preferibilmente su una superficie sostanzialmente corrispondente alla superficie di sviluppo della porzione radialmente esterna della fascia battistrada. Alternativamente, detto sottostrato si estende solo su una porzione dello sviluppo della porzione radialmente esterna della fascia battistrada, per esempio su porzioni laterali opposte di questa .
Vantaggiosamente, in una coppia di pneumatici anteriore e posteriore destinati all'uso rally/off -road lo strato o gli strati di cintura 7 vengono predisposti solo sul pneumatico destinato alla ruota posteriore del motoveicolo .
In una forma realizzati va particolarmente preferita, la cavità formata tra pneumatico e cerchio, in particolare nella ruota posteriore, viene sostanzialmente riempita con un anello di materiale elastomerico schiumoso (denominato in gergo "mousse").
Di seguito sono riportati, in tabella 1, i risultati di guida ottenuti dal confronto tra due set di pneumatici montati sulle ruote di un motoveicolo (KTM 690).
I due set differiscono solo per il pneumatico posteriore.
In particolare, il secondo set presenta un pneumatico secondo l'invenzione di misura 140/80-18, mentre il primo set presenta un pneumatico posteriore di pari misura, privo di strati di cintura tra struttura dì carcassa e fascia battistrada.
Nella tabella 1 sono riportate le valutazioni ottenute dal pneumatico secondo l'invenzione rispetto al pneumatico di confronto per sei parametri: prevedibilità dì comportamento, controllabilità, velocità di risposta, trazione-frenata, mantenimento della traiettoria in curva, stabilità generale. In tabella 1, per il pneumatico di confronto la valutazione viene espressa mediante un parametro di riferimento, denominato per semplicità "rif" per tutte le prestazioni valutate (ma non necessariamente uguale in valore assoluto per tutte le prestazioni valutate). La valutazione del pneumatico secondo l'invenzione esprime la variazione di ogni prestazione valutata rispetto alla valutazione "rif".
Controllabilità rif rif 1.5
Velocità di
rif rif 0.5
risposta
Trazione-Frenata rif rif 1.7
Mantenimento
della
rif rif 0.7
traiettoria in
curva
Stabilità
rif rif 1
generale
Il pneumatico secondo l'invenzione presenta un comportamento complessivo migliore rispetto al pneumatico di confronto su tutte le caratteristiche valutate.
La prevedibilità di comportamento, la controllabilità, la velocità di risposta ed il mantenimento della traiettoria sono caratteristiche molto importanti per il comportamento del pneumatico su terreni off road, sia in accelerazione all'uscita della curva che derapando all'ingresso e durante la percorrenza della stessa.
Vantaggiosamente, il contributo dato dalla differente rigidezza della struttura dovuto all'adozione di una struttura di carcassa a tele incrociate e di una cintura a zero gradi di estensione limitata permette di non aumentare in modo significativo il peso del pneumatico, con tutti i vantaggi che ne derivano in termini di riduzione degli effetti di inerzia dovuti alle masse non sospese .
La stabilità generale à ̈, invece, un ottimo indice della capacità del pneumatico di smorzare le oscillazioni in percorrenza in rettilineo.
In altri termini, il set con il pneumatico posteriore secondo l'invenzione garantisce un miglior comportamento in area di stabilità al set di riferimento.
In particolare , il pneumatico posteriore secondo la presente invenzione garantisce un'adeguata compattezza della struttura sia verticale che laterale, senza compromettere la capacità di assorbimento delle vibrazioni o delle asperità del manto stradale e quindi negative sensibilità di sterzo in termini di smorzamento/contenimento delle oscillazioni.
La presente invenzione à ̈ stata descritta con riferimento ad alcune forme realizzative. Diverse modifiche possono essere apportate alle forme realizzative descritte nel dettaglio, rimanendo comunque nell'ambito di protezione dell'invenzione, definito dalle rivendicazioni seguenti.

Claims (15)

  1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Pneumatico (100) per motoveicoli comprendente: - una struttura di carcassa (3) comprendente una porzione di corona e due porzioni laterali assialmente contrapposte, ciascuna porzione laterale essendo associata ad una rispettiva struttura di talione; - una struttura di cintura (6) applicata in posizione radialmente esterna alla struttura di carcassa; - una fascia battistrada (18) applicata in posizione radialmente esterna rispetto alla struttura di cintura,-in cui: - detta struttura di carcassa comprende almeno due tele di carcassa (3a, 3b, 3c, 3d) radialmente sovrapposte comprendenti, in ciascuna tela, cordicelle di rinforzo sostanzialmente parallele tra loro, orientate secondo direzioni inclinate rispetto ad un piano equatoriale (X-X) del pneumatico ed opposte rispetto alle cordicelle di rinforzo della tela radialmente adiacente; - detta struttura di cintura comprende almeno uno strato di cintura comprendente almeno una cordicella di rinforzo disposta a formare una pluralità di avvolgimenti disposti secondo un angolo sostanzialmente nullo rispetto al piano equatoriale (X-X) del pneumatico, in cui detto almeno uno strato di cintura si estende al massimo per il 70% dello sviluppo laterale di detta porzione di corona di detta struttura di carcassa; - detta fascia battistrada comprende una pluralità dì tasselli spaziati circonferenzìalmente da incavi trasversali .
  2. 2. Pneumatico (100) secondo la rivendicazione 1, in cui detto strato di cintura si estende al massimo per il 60% dello sviluppo laterale di detta porzione di corona di detta struttura di carcassa.
  3. 3. Pneumatico (100) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta pluralità di tasselli comprende due tasselli centrali (23) e due tasselli assialmente esterni (24), ciascun tassello assialmente esterno (24) essendo separato da un tassello centrale (23) da una scanalatura longitudinale (26).
  4. 4 Pneumatico (100) secondo la rivendicazione 3, in cui i due tasselli centrali (23) sono separati da un scanalatura longitudinale (26) con larghezza massima compresa tra 3 e 8 mm.
  5. 5. Pneumatico (100) secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui lo strato di cintura si estende al massimo fino ad una porzione di corona della struttura di carcassa posta in corrispondenza dì circa il 30% dell'estensione di un tassello assialmente esterno.
  6. 6. Pneumatico (100) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la fascia battistrada (18) presenta un rapporto vuoti/pieni almeno pari al 50%.
  7. 7. Pneumatico (100) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detta struttura di carcassa (3) comprende quattro tele di carcassa (3a;3b;3c;3d) sovrapposte radialmente.
  8. 8. Pneumatico (100) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui dette cordicelle di rinforzo di dette tele di carcassa formano un angolo compreso tra 35° e 55° rispetto al piano equatoriale del pneumatico .
  9. 9. Pneumatico (100) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui dette cordicelle di rinforzo (7a) di detta struttura di cintura (6) sono in acciaio ad alto allungamento.
  10. 10. Pneumatico (100) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la struttura di cintura (6) à ̈ formata da una pluralità di avvolgimenti di una striscia di tessuto gommato comprendente da due a cinque cordicelle di rinforzo (7a).
  11. 11. Pneumatico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui detta struttura di cintura (6) à ̈ formata da una pluralità di avvolgimenti di una singola cordicella di rinforzo (7a).
  12. 12. Pneumatico (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui dette cordicelle di rinforzo (7a) di detta struttura di cintura (6) sono distribuite con una fittezza sostanzialmente costante dal piano equatoriale verso le estremità assialmente esterne della struttura di cintura (6).
  13. 13. Pneumatico (100) secondo la rivendicazione 12, in cui la fittezza di dette cordicelle di rinforzo (7a) dì detta struttura di cintura (6) presenta un valore non superiore a 8 corde/cm almeno in una zona di larghezza prefissata posta a cavallo del piano equatoriale (X-X).
  14. 14. Motoveicolo comprendente un primo pneumatico montato su una ruota posteriore ed un secondo pneumatico montato su una ruota anteriore, detto primo pneumatico e detto secondo pneumatico comprendendo: - una struttura di rinforzo comprendente almeno due tele di carcassa radialmente sovrapposte, ciascuna di dette tele comprendendo cordicelle di rinforzo sostanzialmente parallele tra loro, orientate secondo direzioni inclinate rispetto ad un piano equatoriale del primo e del secondo pneumatico ed opposte rispetto alle cordicelle di rinforzo della tela radialmente adiacente; - una fascia battistrada comprendente una pluralità di tasselli spaziati circonferenzialmente da incavi trasversali ; e in cui detta struttura di rinforzo di detto primo pneumatico comprende ulteriormente almeno uno strato di cintura disposto tra dette almeno due tele di carcassa e detta fascia battistrada, detto strato di cintura comprendendo almeno una cordicella dì rinforzo disposta a formare una pluralità dì avvolgimenti disposti secondo un angolo sostanzialmente nullo rispetto al piano equatoriale di detto primo pneumatico, detto strato di rinforzo estendendosi solo su una sotto-porzione centrale di una porzione di corona di detto primo pneumatico.
  15. 15. Metodo per controllare un motoveicolo comprendente un primo pneumatico montato su una ruota posteriore ed un secondo pneumatico montato su una ruota anteriore, detto primo pneumatico e detto secondo pneumatico comprendendo: - una struttura di rinforzo comprendente almeno due tele di carcassa radialmente sovrapposte, ciascuna di dette tele comprendendo cordicelle di rinforzo sostanzialmente parallele tra loro, orientate secondo direzioni inclinate rispetto ad un piano equatoriale del primo e del secondo pneumatico ed opposte rispetto alle cordicelle di rinforzo della tela radialmente adiacente; - una fascia battistrada comprendente una pluralità di tasselli spaziati circonferenzialmente da incavi trasversali ; detto metodo comprendendo: - affrontare con detto motoveicolo una traiettoria curva ; - orientare detto motoveìcolo secondo un angolo di sovrasterzo rispetto a detta traiettoria curva, e orientare detta ruota anteriore secondo un angolo di controsterzo rispetto a detta traiettoria curva; fornire una coppia accelerante a detta ruota posteriore in almeno una porzione di detta traiettoria curva, mentre detto motoveicolo si trova disposto secondo detto angolo di sovrasterzo; in cui: - detta struttura di rinforzo e detti tasselli dì detto primo pneumatico reagiscono a detta coppia accelerante in modo tale da fornire una spinta di trazione a detta ruota posteriore in direzione di detto angolo di sovrasterzo; detta struttura di rinforzo e dette file di tasselli di detto secondo pneumatico reagiscono a detto angolo di controsterzo così da compensare una deriva laterale di detto motoveicolo e detto angolo dì sovrasterzo e mantenere detto motoveicolo sulla traiettoria curva ; e in cui detta struttura di rinforzo di detto primo pneumatico comprende ulteriormente almeno uno strato di cintura disposto tra dette almeno due tele di carcassa e detta fascia battistrada, detto strato di cintura comprendendo almeno una cordicella di rinforzo disposta a formare una pluralità di avvolgimenti disposti secondo un angolo sostanzialmente nullo rispetto al piano equatoriale di detto primo pneumatico, detto strato di rinforzo estendendosi solo su una sotto-porzione centrale di una porzione di corona di detto primo pneumatico, così da aumentare una rigidezza di detta sotto-porzione centrale di detto primo pneumat ico, e conseguentemente contribuire a detta spinta di trazione.
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