MX2011005442A - Neumatico con reborde mejorado. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un neumático (10), que comprende dos rebordes (20) cada uno incluyendo al menos una estructura de reforzamiento anular (70); un caucho de cojín (112) que rodea la estructura de reforzamiento anular; una armadura de contención (121) plegada alrededor del caucho de cojín, en donde, en cualquier sección transversal radial: la sección SE del montaje formado por (la estructura de reforzamiento anular (70) y la del caucho de cojín (112) es mayor que o igual a 1.6 veces la sección ST de la estructura de reforzamiento anular; las secciones SU de la porción del caucho de cojín (112) radialmente fuera de la estructura de reforzamiento anular (70), SD radialmente dentro de la estructura de reforzamiento anular (70) y SO axialmente fuera de la estructura de reforzamiento anular (70) son mayores que o iguales a 20% de la sección ST; la sección SI de la porción del caucho de cojín (112) axialmente dentro de la estructura de reforzamiento anular (70) es mayor que o igual a 10% de la sección ST de la estructura de reforzamiento anular.

Description

NEUMATICO CON REBORDE MEJORADO Campo de la Invención La presente invención se refiere a los neumáticos, y en particular a los neumáticos destinados a ser equipados en vehículos "pesados" de tonelaje medio o alto, tales como camiones, autobuses, o trailers.

Antecedentes de la Invención La mayoría de los neumáticos, particularmente neumáticos destinados a ser equipados en vehículos del tipo "pesado" , comprenden : una corona que comprende un reforzamiento de corona, sobremontada, radialmente hacia la parte externa, la función de la cual es proporcionar contacto con la superficie del camino cuando se transita; dos paredes laterales de corona que extienden radialmente la corona hacia adentro; dos rebordes radialmente internos a las paredes laterales, y cada uno comprendiendo al menos una estructura de reforzamiento anular, a menudo en la forma de un alambre de reborde, los rebordes están destinados a colaborar con una llanta de montaje del neumático; un reforzamiento de carcasa que comprende una pluralidad de elementos de reforzamiento, el reforzamiento de carcasa está anclado en cada uno de los rebordes por un doblez REF.:220007 alrededor de la estructura de reforzamiento anular, para formar así una "porción de entrada" que se extiende desde la corona a través de las paredes laterales, hasta el reborde, y una "porción doblada hacia arriba" que corresponde al doblez del reforzamiento de carcasa, la porción doblada hacia arriba a menudo está axialmente sobre la parte externa de la porción de entrada.

Los rebordes de neumático son regiones de altas tensiones. Cuando son ejercidas fuerzas sobre el neumático, el reforzamiento de carcasa puede desplazarse con respecto al alambre de reborde. El contacto entre el reforzamiento de carcasa y el alambre de reborde puede dañar o incluso¦ romper el reforzamiento de carcasa.

El documento US 6 820 670 propone una solución a este problema, al colocar un compuesto formado de una composición de caucho reforzada con fibra, entre el alambre de reborde y el reforzamiento de carcasa Mientras que esta solución proporciona ¦ un mejoramiento significativo a la resistencia del reborde, éste deja un cierto riesgo del reforzamiento de carcasa para que se llegue a desenrollar. Lo que se entiende aquí por "desenrollar" es que el reforzamiento de carcasa se llega a desprender parcial o completamente de al menos una de las estructuras de reforzamiento anulares alrededor de las cuales está anclada. En casos extremos, este desenrollamiento puede provocar que el neumático pierda presión o incluso estalle. El daño provocado por el desenrollamiento del reforzamiento de carcasa está relacionado con la acción combinada de la alta tensión torsional alrededor de la estructura de anclaje anular, combinado con la degradación térmica significativa de los componentes elastoméricos del reborde en esta región, entre la estructura anular y el reforzamiento de carcasa.

Breve Descripción de la Invención Un objetivo de la presente invención es mejorar la resistencia del reborde de un neumático destinado a ser equipado en vehículos "pesados" de tonelaje medio o alto, y en particular para mejorar habilidades de reborde para resistir el desenrollamiento del reforzamiento de carcasa.

Este objetivo es logrado utilizando un neumático que comprende: una corona que comprende un reforzamiento, de corona, sobremontada por una superficie de rodadura ; dos paredes laterales que extienden radialmenté la corona hacia adentro; dos rebordes radialmenté internos a las paredes laterales, y cada uno comprendiendo al menos una estructura de reforzamiento anular que tiene una dimensión axial máxima L; un reforzamiento de carcasa anclada en cada uno de los rebordes por un doblez alrededor de la estructura de reforzamiento anular, para formar así una porción de entrada que se extiende desde la corona a través de la pared lateral, tanto como hasta el reborde, y un porción doblada hacia arriba; un caucho de cojín el cual, en cualquier sección radial, rodea la estructura de reforzamiento anular; un reforzamiento de restricción plegado alrededor del montaje formado por la estructura de reforzamiento anular y el caucho de cojín, el reforzamiento de restricción está situado, en cualquier sección radial, axialmente entre la porción de entrada y la porción doblada hacia arriba del reforzamiento de carcasa, en donde, en cualquier sección radial en donde el neumático es montado sobre una llanta apropiada e inflado a su presión de servicio; la sección SE del montaje formado por la estructura de reforzamiento anular y el caucho de cojín, es mayor que o igual a 1.6 veces la sección transversal ST de la estructura de reforzamiento anular; la sección transversal SU de la porción del caucho de cojín que se forma por esos puntos de la porción del caucho de cojín para el cual existe al menos un punto sobre la estructura de reforzamiento anular que tiene la misma posición axial por una altura radial más pequeña, es mayor que o igual al 20% de la sección transversal ST dé la estructura de reforzamiento anular; la sección transversal SD de la porción del caucho de cojín que se forma por esos puntos de la porción del caucho de cojín para el cual existe al menos un punto sobre la estructura de reforzamiento anular que tiene la misma posición axial por una altura radial más pequeña, es mayor que o igual al 20% de la sección transversal ST de la estructura de reforzamiento anular; la sección transversal SO de la porción del caucho de cojín que se forma por esos puntos de la porción del caucho de cojín para el cual existe al menos un punto sobre la estructura de reforzamiento anular que tiene la misma posición radial por una altura radial más grande, es mayor que o igual al 20% de la sección transversal ST de la estructura de reforzamiento anular; la sección transversal SI de la porción del caucho de cojín que se forma por esos puntos de la porción del caucho de cojín para el cual existe al menos un punto sobre la estructura de reforzamiento anular que tiene la misma posición radial por una altura axial más pequeña, es mayor que o igual al 10% de la sección transversal ST de la estructura de reforzamiento anular; La estructura de restricción comprende una primera porción de reforzamiento de restricción que se extiende desde el punto radialmente más externo del reforzamiento de restricción, radialmente hacia adentro, para cubrir así al menos parte del caucho de cojín, axialmente sobre la parte externa de la dirección radial que pasa a través del punto radialmente más externo del reforzamiento de restricción, y una segunda porción de reforzamiento de restricción que se extiende desde el punto radialmente más externo del reforzamiento de restricción, radialmente hacia adentro, para cubrir así al menos parte del caucho de cojín axialmente sobre el lado interno de la dirección radial que pasa a través del punto radialmente más externo del reforzamiento de restricción, la primera y segunda porciones de reforzamiento de restricción se encuentra para formar un traslape. De preferencia, al menos parte del traslape está radialménte sobre la parte interna de la estructura de reforzamiento anular. Esta configuración tiene la ventaja de mejorar la preservación del traslapae situándolo en un intervalo, de tirantez entre la estructura de reforzamiento anular y la llanta de montaje en la cual se monta el neumático.

Un neumático de acuerdo a la invención hace posible al mismo tiempo mejorar: (1) la resistencia del reforzamiento de carcasa, al interponer un "cojín" elastomérico, la posición del cual es mantenida sobre el tiempo por el reforzamiento de restricción, y (2) la habilidad del reborde para resistir el desenrollamiento del reforzamiento de carcasa, a través de la dispersión de las cargas torsionales a través del caucho de cojín y también al limitar el flujo de los componentes elastoméricos del reborde como resultado de su degradación térmica.

De acuerdo a una modalidad ventajosa, la sección transversal SU de esa porción del caucho de cojín que se forma por esos puntos de1 la porción del caucho de cojín para el cual existe al menos un punto sobre la estructura de reforzamiento anular que tiene la misma posición axial pero una altura radial más baja, es mayor que o igual al 50% de la sección transversal ST de la estructura de reforzamiento anular. Este tipo de modalidad corresponde a un incremento en el volumen ocupado por el caucho de cojín, a expensas del volumen ocupado por la estructura de reforzamiento anular, que es a menudo más rígida y más densa que el caucho de cojín. Esto tiene la ventaja de reducir la masa de los rebordes mientras que al mismo tiempo mantiene la misma geometría externa al montaje formado por el alambre ^ de reborde y el caucho de cojín, haciendo más fácil que¡ el reforzamiento de carcasa se flexione mientras que el neumático está en operación.

De acuerdo a una modalidad ventajosa, en cualquier sección radial, los dos extremos de la línea del traslape están situados radialmente sobre la parte interna del punto radialmente más externo de la estructura de reforzamiento anular. Más preferentemente todavía, en cualquier sección radial, los dos extremos de la línea del traslape están situados radialmente sobre el lado interno del punto radial y axialmmente más interno de la estructura de reforzamiento anular. Los extremos del reforzamiento son a menudo una fuente de inicio de grietas en los componentes elastoméricos cercanos. Estos tipos de modalidad permiten que estos extremos sean situados en una región que está bajo tensión ligera.

De acuerdo a una modalidad ventajosa, la línea del traslape se extiende sobre una longitud R entre dos extremos, satisfaciendo la longitud R la condición L/4 < R < 3L/2, y más preferentemente, satisface la condición L/2 < R < L. Esta modalidad es un compromiso sensible para obtener una longitud R que es lo suficientemente larga para asegurar la retención segura en los extremos, pero no tan larga como para hacer difícil el plegamiento de éstos alrededor de> la estructura de reforzamiento anular.

De acuerdo a una modalidad ventajosa, el espesor radial medio de las secciones transversales SU y SD y el espesor axial de las secciones transversales SI y SO son mayores de 2 mm. Puede ser ventajoso planear que el espesor radial medio de la sección transversal SU sea mayor de 4 mm, para proporcionar así protección efectiva entre la estructura anular por una parte, y el reforzamiento de restricción y el reforzamiento de carcasa por la otra.

De acuerdo a una modalidad preferida, el espesor radial mínimo de las secciones transversales SU y SD y el espesor axial mínimo de las secciones transversales SI y SO son mayores de 0.5 mm. Esto evita entonces cualquier contacto entre la estructura anular por una parte y el reforzamiento de restricción y el reforzamiento de carcasa por la otra parte .

De acuerdo a una modalidad ventajosa, en la región de traslape, en cada posición axial, la segunda porción de reforzamiento de restricción está radialmente sobre la parte externa de la primera porción de reforzamiento de restricción. En esta configuración, el reforzamiento de carcasa del neumático conforme éste rueda genera tensión sobre el reforzamiento de restricción y éstos tienden a mantener el traslape.

Preferentemente, el reforzamiento de restricción plegado alrededor del montaje formado por la estructura de reforzamiento anular y el caucho de cojín, comprende al menos una pluralidad de elementos de reforzamiento filamentarios , mutuamente paralelos, que hacen un ángulo s alfa con la dirección circunferencial, siendo alfa mayor que o igual a 45° y menor que o igual a 90°, más preferentemente, mayor que o igual a 65°, y menor que o igual a 90° , y ¡ más preferentemente todavía, mayor que o igual a 80° y menor que o igual a 90°. El reforzamiento con esta característica tiene la ventaja de tener un módulo de tracción alto de elasticidad en la dirección de mayor tensión.

Las características de un neumático de acuerdo a la invención son ventajosamente colocadas para utilizarse en neumáticos diseñados para ser montados sobre llantas de asiento de reborde ahusado. Esto es debido a que estos neumáticos, con una menor proporción entre dimensiones (H/B) , tienen longitudes más cortas del reforzamiento de carcasa volteado hacia atrás, que los hace más sensibles al daño por desenrollamiento.

Por supuesto, es posible combinar dos o más modalidades de realización de la invención, con el fin de optimizar la resistencia del reborde al desenrollamiento.

Breve Descripción de las Figuras La figura 1 describe esquemáticamente un neumático de acuerdo a la técnica anterior.

La figura 2 describe esquemáticamente una vista parcial en perspectiva de un neumático de acuerdo a la técnica anterior.

La figura 3 describe, en sección radial, un cuarto de un neumático de acuerdo a la técnica anterior.

La figura 4 ilustra cómo es determinada la altura H de un neumático.

La figura 5 describe, en sección radial, un reborde de un neumático de acuerdo a la técnica anterior.

La figura 6 describe, en sección radial, un reborde de un neumático de acuerdo a la invención.

Las figuras 7A a 7C ilustran cómo es determinada la sección transversal de la estructura de reforzamiento cuando la estructura es formada de un pluralidad de hilos recubiertos .

Las figuras 8A a 8E ilustran diversas secciones transversales mencionadas en la definición de un neumático. de acuerdo a la invención.

La figura 9 corresponde a un detalle de la figura 6.

La figura 10 ilustra la idea de una "línea del traslape" .

Las figuras 11 y 12 ilustran el plegamiento y el enrollamiento helicoidal del reforzamiento de restricción alrededor del montaje formado por la estructura de reforzamiento anular y el caucho de cojín.

Descripción Detallada de la Invención Cuando se utiliza el término "radial" es apropiado hacer una distinción entre los diversos y diferentes usos realizados por aquellas personas expertas en la técnica, respecto a esta palabra. Primero que todo, la expresión se refiere a un radio del neumático. Es en ese sentido se dice que un punto A está "radialmente interno" a un punto B) o" radialmente sobre el lado interno del" punto B) , si éste está más cercano al eje de rotación del neumático que lo que está el punto B. De manera contraria, se dice que un punto C está "radialmente fuera" de un punto E (o "radialmente sobre la parte externa de" el punto E) éste está más alejado del eje de rotación del neumático que lo que está el punto E. Se mencionará que está siendo realizado el progreso "radialmente hacia adentro (o hacia afuera) " cuando éste está siendo realizado en la dirección de radios más pequeños (o más grandes). Donde están relacionadas las distancias radiales, es ese sentido de la palabra el que también aplica.

En contraste, un hilo o un reforzamiento se dice que es "radial" cuando el hilo o los elementos de refuerzo del reforzamiento hacen con la dirección circunferencial un ángulo mayor que o igual a 80° y menor que o igual a 90°. Se especificará que, en este documento, el término "hilo" debe entenderse en el sentido más general y comprende hilos en la forma de monofilamentos , multifilamentos , cuerdas, cordones o montajes equivalentes, independientemente del material del cual está elaborado el hilo o del tratamiento superficial que mejore su unión con el caucho.

Finalmente, una "sección de radial" o "sección transversal radial" significa aquí una sección o sección transversal en un plano que contiene el eje de rotación del neumático .

Una dirección "axial" es una dirección paralela al eje de rotación del neumático. Se dice que un punto E está "axialmente dentro" dentro de un punto F (o "axialmente sobre el lado interno" del punto F) si éste está más cercano al plano medio del neumático que lo qúe está el punto F. De manera contraria, se dice que un punto G está "axialmente fuera" de un punto H (o "axialmente sobre el lado externo" del punto H) si está más alejado del plano medio del neumático que lo que está el punto H. El "plano medio" del neumático es el plano normal al eje de rotación del neumático y que yace a distancias iguales de las estructuras de reforzamiento anulares de cada reborde.

Una dirección "circunferencial" es una dirección que está perpendicular a un radio del neumático y a la dirección axial.

Se dice que dos elementos de reforzamiento en este documento están "paralelos" cuando el ángulo formado entre los dos elementos es menor que o igual a 20° .

En este documento, la expresión "composición de caucho" denota una composición de caucho que contiene al menos un elastómero y un rellenador.

Se entiende que una "superficie de rodadura" del neumático, significa una cantidad de composición de caucho, delimitada por dos superficies principales, una de las cuales está destinada a entrar en contacto con el piso cuando el neumático está rodando, y por las superficies laterales.

Lo que entiende aquí por "superficie interna del neumático" es aquella superficie del neumático que está destinada a estar en contacto con los gases de inflamiento cuando el neumático es montado sobre una llanta e inflado.

La figura 1 describe esquemáticamente un neumático 10 sin cámara de aire de acuerdo a la técnica anterior. El neumático 10 comprende una corona que comprende un reforzamiento de corona (no visible en la figura 1) sobremontada por una superficie de rodadura 40, y dos paredes laterales 30 que se extienden la corona radialmente hacia adentro, dos rebordes 20 radialmente dentro de las paredes laterales 30.

La figura 2 describe una vista parcial en perspectiva de otro neumático 10 sin cámara de acuerdo a la técnica anterior, e ilustra los diversos componentes del neumático. El neumático 10 comprende un "revestimiento interno" 50 elaborado de una composición de caucho impermeable al gas de inflamiento, y que cubre la superficie interna del neumático 10, un reforzamiento de carcasa 60 constituido de hilos 61 recubiertos con composición de caucho, y dos rebordes 20 cada uno comprendiendo estructuras de reforzamiento anulares 70 que sujetan el neumático 10 sobre la llanta (no descrita) . El reforzamiento de carcasa 60 está anclado en cada uno de los rebordes 20. El neumático 10 comprende además un reforzamiento de corona que comprende dos pliegues 80 y 90. Cada uno de los pliegues 80 y 90 está reforzado con elementos de reforzamiento 81 y 91 en forma de hilo que están paralelos dentro de cada capa, y cruzados desde una capa hacia la otra, haciendo ángulos de entre 10° y 70°. El neumático comprende además un reforzamiento de zunchado 100, colocado radialmente sobre el lado externo del reforzamiento de corona, este reforzamiento de zunchado es formado de elementos de reforzamiento 101 que están orientados circunferencialmente y enrollados en una espiral. Un hilo 40 es tendido sobre el reforzamiento de zunchado y es el hilo 40 el que proporciona el contacto entre el neumático 10 y el camino.

La figura 3 describe esquemáticamente, en sección radial, un cuarto de un neumático 10 de acuerdo a la técnica anterior. El neumático 10 comprende dos rebordes 20 destinados a entrar en contacto con una llanta de montaje, (no descrita) , cada reborde 20 comprende una estructura de reforzamiento anular, en este caso, un alambre de reborde 70. Dos paredes laterales 30 extienden los rebordes 20 radialmente hacia afuera y se encuentran en una corona 25 que comprende un reforzamiento de corona formado de una primera capa de reforzamientos 80 y de una segunda cap de reforzamientos 90, y sobremontados radialmente por una superficie de rodadura 40. Cada capa de reforzamientos comprende reforzamientos en forma de hilos, recubierto's de una matriz elaborada de una composición de caucho. Los reforzamientos de cada capa de reforzamientos están sustancialmente mutuamente paralelos; los reforzamientos de las dos capas están cruzados de una capa hacia la otra a un ángulo de aproximadamente 20°, como es bien conocido por aquellos expertos en la técnica de los denominados neumáticos radiales .

El neumático 10 comprende además un reforzamiento de carcasa 60 que se extiende desde los rebordes 20 a través de las paredes laterales 30, hasta la corona 25. Este reforzamiento de carcasa 60 comprende aquí reforzamientos en forma de hilo, orientados sustancialmente de manera radial, es decir, haciendo un ángulo mayor que o igual a 65° y menor que o igual a 90° con la dirección circunferencial.

El reforzamiento de carcasa 60 comprende una pluralidad de elementos de reforzamiento de carcasa y que están anclados en los dos rebordes 20 por un doblez hacia arriba alrededor del alambre 70 de reborde, para formar así, dentro de cada reborde, una porción de entrada 61 y una porción de doblez hacia arriba 62. La porción doblada hacia arriba se extiende radialmente hacia afuera hasta un extremo 63 situado a una distancia radial HBR desde el punto 71 radialmente más interno de la estructura de reforzamiento de reborde anular. HE denota la distancia radial desde el ecuador hacia el punto 71 radialmente más interno de la estructura de reforzamiento de reborde anular. Lo que se entiende en el contexto del presente documento por el "ecuador" del neumático, es la altura radial del punto de mayor extensión radial del reforzamiento de carcasa, cuando el neumático es montado sobre una llanta e inflado a su presión de servicio.

La "altura radial" H de un neumático es definida como la distancia radial entre el punto 71 radialmente más interno de la estructura de reforzamiento anular 70 del reborde 20 y el punto 41 radialmente más externo (figura 4) del 40 cuando el neumático 10 es montado sobre una llanta de montaje 5 (como ha sido descrito en la figura 4) e inflada a su presión de servicio.

Cada reborde comprende además un relleno de reborde 110, el relleno de reborde está situado radialmente sobre el lado externo del alambre 70 de reborde y, a un buen grado, entre la porción de entrada 61 y la porción doblada hacia arriba 62 del reforzamiento de carcasa 60.

La figura 5 describe, en sección transversal radial, un reborde de un neumático de la técnica anterior, como se describe en el documento US 6 820 670. El reborde 20, que está diseñado para ser montado sobre la llanta de asiento 5 de reborde ahusado comprende una estructura de reforzamiento anular 70, formada por una pluralidad de hilos metálicos circunferenciales. El reforzamiento de carcasa está anclado en el reborde 20 por un doblez alrededor de la estructura de reforzamiento anular 70, para formar así una porción de entrada 61 que se extiende desde la corona a través de la pared lateral hacia el reborde, y una porción doblada hacia arriba 62. Un reforzamiento de restricción 120 envuelve el montaje formado por la estructura de reforzamiento anular 70 y una cierta cantidad 111 de caucho de una dureza mayor que aquella del caucho de relleno 110 de reborde. El reforzamiento de restricción 120 está situado axialmente entre la porción de entrada 61 y la porción 62 doblada hacia arriba del reforzamiento de carcasa. El documento US 6 820 670 no dice nada respecto a cómo es aplicado el reforzamiento de restricción 120 alrededor del montaje formado por la estructura de reforzamiento anular 70, y una cierta cantidad de caucho 111, pero el hecho de que se enrolle más de una vez alrededor del alambre del reborde sugiere una estructura helicoidalmente enrollada en vez de una estructura plegada.

Tal reborde muestra buena resistencia, pero la experiencia ha mostrado que existe todavía un cierto riesgo de desenrollamiento del reforzamiento de carcasa. Como un asunto de hecho, la rigidización de la estructura, de reforzamiento anular utilizando este tipo de solución puede incluso incrementar las fuerzas de cizallamiento en los componentes elastoméricos situados entre esta estructura y el reforzamiento de carcasa.

La figura 6 describe, en sección transversal radial, un reborde 20 de un neumático de acuerdo a la invención, diseñado para ser montado sobre una llanta de asiento de reborde ahusado (no descrita) . El reborde 20 comprende un alambre de reborde 70. El reforzamiento de carcasa está anclado en el reborde 20 por un doblez hacia arriba alrededor del alambre de reborde 70, para formar así una porción de entrada 61 que se extiende desde la corona a través de la pared lateral hacia el reborde, y una porción 62 doblada hacia arriba. Una cantidad de composición de caucho, comúnmente conocido como "caucho de cojín" 112 rodea el alambre de reborde 70. El caucho de cojín 112 "rodea" el alambre de reborde 70 cuando existen porciones de la composición de caucho radialmente sobre el lado interno, y radialmente sobre el lado externo, y axialmente sobre el lado interno y axialmente sobre el lado externo del alambre de reborde 70. La idea de "rodear" no necesariamente significa que el caucho de cojín cubra toda la superficie del alambre de reborde, pero si incluso este escenario ventajoso. : El neumático comprende además un reforzamiento adicional 1140 conocido como un "rígidizador" . Este refuerzo, que protege al reborde contra el ataque y limita la desradialización: del reforzamiento de carcasa en la región de contacto entre el neumático y el piso, no constituye de ninguna manera característica esencial de un neumático de acuerdo a la invención .

Un reforzamiento de restricción 121 es plegado alrededor del montaje formado por el alambre de reborde 70 y el caucho de cojín 112, el reforzamiento de restricción 121 está situado axialmente entre la porción de entrada 61 y la porción 62 doblada hacia arriba del reforzamiento de carcasa. Cuando se establece que el reforzamiento de restricción 121 es "plegado" alrededor del montaje, lo que esto significa es que éste es plegado de la manera de un papel de cigarrillo, como se ha descrito en la figura 11: el reforzamiento de restricción 121 está tendido todo alrededor del montaje formado por el alambre de reborde 70 y el caucho de cojín 112, y plegado alrededor de la circunferencia. Este método de plegamiento es ventajoso sobre el abonamiento helicoidal, conocido per se y descrito en la figura 12, en la cual el reforzamiento de restricción 121 está enrollado en , una espiral sobre una vuelta completa del montaje formado por el alambre de reborde 70 y el caucho de cojín 112, debido a, que esto es mucho más rápido de llevar a cabo, e involucra un menor costo de producción.

En cualquier sección radial, cuando el neumático es montado sobre una llanta apropiada (no descrita) e inflado a su presión de servicio, la sección transversal SE del montaje formado por el alambre de reborde 70 y el caucho de coj íri 112 (o en otras palabras, la sección transversal delimitada por el reforzamiento de restricción 121) es mayor que o igual a 1.6 veces la sección transversal ST de la estructura de reforzamiento anular. En este caso particular, SE/ST = 2.8.

Especifíquese que, cuando la estructura de reforzamiento anular 70 es formada de una pluralidad de hilos recubiertos con composición de caucho (como en el caso de la figura 5) , la sección transversal ST de la estructura de reforzamiento anular es determinada de la manera descrita en las figuras 7A a 7C. El caucho de recubrimiento es despreciado y es el perfil de los hilos 72 el que forman la estructura de reforzamiento anular, en la sección radial (figura 7A) que es considerada. Una banda elástica imaginaria 150 es colocada alrededor de la estructura de reforzamiento anular (figura 7B) , entonces esta banda elástica imaginaria 150 es dejada entrar en contacto (flechas en la figura 7B) . La sección transversal ST de la estructura de reforzamiento anular corresponde a la sección transversal delimitada por la banda elástica imaginaria 150, cuando esta banda se ha contraído tan lejos como puede (es decir, cuando la longitud del bucle es reducida a su valor posible mínimo, dada la estructura de reforzamiento anular) , como ha sido descrito en la figura 7C.

La sección transversal SU de la porción del caucho de cojín 112 que se forma por esos puntos de la porción del caucho de cojín 112 para el cual existe al menos un punto sobre la estructura de reforzamiento anular que tiene la misma posición axial pero una altura radial más baja, es mayor que o igual a 20% de la sección transversal ST de la estructura de reforzamiento anular. Para la modalidad descrita en la figura 6, SU/ST = 0.9 La sección transversal SD de la porción del caucho de cojín 112 que se forma por esos puntos de la porción del caucho de cojín para el cual existe al menos un punto sobre la estructura de reforzamiento anular que tiene la misma posición axial pero una altura radial más grande, es mayor que o igual a 20% de la sección transversal ST de la estructura de reforzamiento anular. Para la modalidad descrita en la figura 6, SD/ST = 0.36.

La sección transversal SO de la porción del caucho de cojín 112 que se forma por esos puntos para la porción, del caucho de cojín para la cual existe al menos un punto de la estructura de reforzamiento anular que tiene la misma posición radial pero yace axialmente sobre la parte interna, es mayor que o igual a 20% de la sección transversal ST de la estructura de reforzamiento anular. Para la modalidad descrita en la figura 6, SO/ST = 0.36.

Finalmente, la sección transversal SI de aquella porción del caucho de cojín 112 que se forma por esos puntos para la porción del caucho de cojín para la cual existe al menos un punto de la estructura de reforzamiento anular que tiene la misma posición radial pero yace axialmente sobre la parte externa, es mayor que o igual a 10% de la sección transversal ST de la estructura de reforzamiento anular. Para la modalidad descrita en la figura 6, SI/ST = 0.18.

Con el fin de no recargar la figura 6, no han sido indicadas diversas secciones transversales, pero han sido ilustradas en vez de eso en las figuras 8A a la 8E, para una estructura de reforzamiento anular 70 arbitraria, y un caucho de cojín 112 arbitrario. El plano medio 130 del neumático correspondiente se asume que está a la derecha en las figuras, tal que un punto Pl que está más alejado hacia la derecha que otro punto P2 está axialmente más alejado hacia la parte interna que lo que está el punto P2. Se asume que el eje del neumático está en el fondo de las figuras, de modo que un punto P3 que está más alto que otro punto P4 , está radialmente más alejado hacia la parte externa que lo que está el punto P4.

Por definición, la sección transversal SU · de aquella porción del caucho de cojín 112 es formada por los puntos de la sección de la porción del caucho de cojín 112 para la cual existe al menos un punto sobre la estructuré de reforzamiento anular que tiene la misma posición axial pero una altura radial más baja. Esta sección es por lo tanto obtenida al trazar gráficamente las direcciones radiales¦ 201 y 202 que pasan a través de los extremos axiales de la estructura de reforzamiento anular 70, y al adoptar la sección transversal de esa parte del caucho de cojín 112 que está contenida entre las direcciones radiales 201 y 202 y radialmente sobre la parte externa de la estructura de reforzamiento anular 70 (figura 8B) . Por analogía, SD corresponde aquella parte seccional del caucho de cojín 112 que está contenida entre las direcciones radiales 201 y 202, y radialmente sobre el lado interno de la estructura de reforzamiento anular 70 (figura 8C) .

De igual modo, por definición, la sección transversal SO de esa porción del caucho de cojín 112 es formada por los puntos de la sección de la porción del caucho de cojín para la cual existe al menos un punto sobre la estructura de reforzamiento anular que tiene la misma posición radial pero yace axialmente sobre la parte interna. La sección transversal es por lo tanto obtenida al trazar gráficamente las direcciones axiales 203 y 204 que pasan a través de los extremos radiales de la estructura1 de reforzamiento anular 70, y al adoptar la sección transversal de esa parte del caucho de cojín 112 que está contenida entre las direcciones axiales 203 y 204, y axialmente sobre la parte externa de la estructura de reforzamiento anular 70 (figura 8D) . Por analogía, SI corresponde a la parte seccional del caucho de cojín 112 que está contenida entre las direcciones radiales 203 y 204 y está axialmente sobre el lado interno de la estructura de reforzamiento anular 70 (figura 8E) .

La figura 9 describe el reforzamiento de restricción 121, el alambre de reborde 70 y el caucho de cojín 112 del reborde de la figura 6. El reforzamiento de restricción comprende una primera porción 123 de reforzamiento de restricción que se extiende desde el punto 122 radialmente más externo del reforzamiento de restricción radialmente hacia adentro, para cubrir así al menos la parte 113 del caucho de cojín axialmente sobre el lado externo de la dirección radial 210 que pasa a través del punto 122 radialmente más externo del reforzamiento de restricción, y una segunda porción 124 de reforzamiento de restricción que se extiende desde el punto 122 radialmente más externo del reforzamiento de restricción radialmente hacia adentro, para cubrir así al menos la parte 114 del caucho de cojín axialmente sobre el lado interno de la dirección radial 210 que pasa a través del punto radialmente más externo del reforzamiento de restricción, la primera 123 y la segunda 124 porciones del reforzamiento de restricción que se encuentran de tal manera para formar un traslape 160 radialmente sobre el lado interno de la estructura de reforzamiento anular 70.

En este caso particular, los dos extremos 171 y 172 de la línea del traslape 160, están situados radialmente sobre el lado interno del punto radialmente más externo de la estructura de reforzamiento anular. Puede ser ventajoso planear los dos extremos 171 y 172 para que estén situados radialmente sobre el lado interno del punto radialmente más interno de la estructura de reforzamiento anular.

La figura 10 ilustra cómo es obtenida la "línea del traslape" comienza en el extremo 125 radialmente más interno del reforzamiento de restricción. Se determina la dirección perpendicular 220 a este punto 125 del reforzamiento de restricción, y se considera el punto 171 que yace a mitad de camino entre las dos porciones del reforzamiento de restricción. Este punto 171 forma uno de los extremos de la línea del traslape. En seguida, se sigue la porción de reforzamiento de restricción que comprende el extremo 125 radialmente más interno del reforzamiento de restricción (en este caso, la porción 123) . Para cada punto sobre esta porción del reforzamiento de restricción, en la región de traslape, se traza el punto situado a la mitad entre las dos porciones de reforzamiento de restricción en la dirección perpendicular a la porción de reforzamiento de restricción. Esto produce entonces la línea o gráfica T del traslape. ' De preferencia, la línea del traslape se extiende sobre una longitud R entre dos extremos, satisfaciendo la longitud R la condición L/4 < R = 3L/2, y de preferencia a la condición L/2 < R < L, siendo L la dimensión axial máxima de la estructura de reforzamiento anular 70 (ver figura 9) . En este caso particular, R/L = 0.65.

Los espesores radiales medios de las secciones transversales SU y SD y los espesores axiales medios de las secciones transversales SI y SO son preferentemente mayores de 2 mm. En la modalidad descrita en la figura 6, el espesor radial medio de la sección transversal SU es de 5 mm, aquel de la sección transversal SD es de 2 mm; el espesor axial medio de la sección transversal SO es de 2 mm, y aquel de la sección transversal SI es de 1 mm.

Es preferible tener espesores radiales mínimos de las secciones transversales SU y SD y espesores axiales mínimos de las secciones transversales SI y SO que son mayores de 0.5 mm, pero no es siempre posible evitar todo contacto entre el alambre de reborde 70 y el reforzamiento de restricción 121: en el reborde descrito en la figura 6, existen dos puntos de contacto.

Como se puede observar en la figura 9, en la región de traslape, en cada posición axial, la segunda porción de reforzamiento de restricción 124 está radialmente sobre el lado externo de la primera porción 123 de reforzamiento de restricción. Este arreglo especial tiene la ventaja de que las cargas aplicadas por el reforzamiento de carcasa a la estructura anular tienen una tendencia a provocar que el reforzamiento de restricción 121 se cierre. ' El reforzamiento de restricción 121 plegado alrededor del montaje formado por la estructura de reforzamiento anular 70 y el caucho de cojín 112 tiene al menos una pluralidad de elementos de reforzamiento en forma de hilo, paralelos uno con el otro, y que hacen un ángulo alfa con la dirección circunferencial, siendo alfa mayor que o igual a 45° y menor que o igual a 90°, en este caso particular es de 80°.

El neumático descrito en la figura 6 muestra buena resistencia de este reborde al desenrollamiento del reforzamiento de carcasa. Una prueba realizada en esta solución utilizando un neumático del tipo 295/80R22.5 con un patrón de superficie de rodadura conocido por el nombre de "XZA1" contra un neumático control con un reborde convencional, indicó un 20% de mejoramiento en la distancia cubierta sobre una llanta caliente antes de que la carcasa se llegara a desenrollar y a separar. Además, esta prueba fue capaz de demostrar que el tiempo tomado para producir el alambre de reborde con la solución de plegamiento es reducido a la mitad por comparación con una solución del tipo de enrollamiento helicoidal. Finalmente, cálculos de elementos finitos que comparan, sobre este mismo tamaño de neumático, un reborde como es definido en la patente US 6 820 670 y con la solución propuesta, demuestran una reducción del 30% en las cargas de cizallamiento en la región situada entre el reforzamiento de carcasa y el reforzamiento de restricción.

Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (14)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un neumático, caracterizado porque comprende: una corona que comprende un reforzamiento de corona, sobremontada por una superficie de rodadura; dos paredes laterales que extienden radialmente1 la corona hacia adentro; dos rebordes radialmente internos a las paredes laterales, y cada uno comprendiendo al menos una estructura de reforzamiento anular que tiene una dimensión axial máxima L; - un reforzamiento de carcasa anclada en cada uno de los rebordes por un doblez alrededor de la estructura de reforzamiento anular, para formar así una porción de entrada que se extiende desde la corona a través de la pared lateral, tanto como hasta el reborde, y un porción doblada hacia arriba; un caucho de cojín el cual, en cualquier sección radial, rodea la estructura de reforzamiento anular; un reforzamiento de restricción plegado alrededor del montaje formado por la estructura de reforzamiento anular y el caucho de cojín, el reforzamiento de restricción está situado, en cualquier sección radial, axialmente entre la porción de entrada y la porción doblada hacia arriba del reforzamiento de carcasa, en donde, en cualquier sección radial en donde el neumático es montado sobre una llanta apropiada e inflado a su presión de servicio: la sección SE transversal del montaje formado por la estructura de reforzamiento anular y el caucho de cojín, es mayor que o igual a 1.6 veces la sección transversal ST de la estructura de reforzamiento anular; la sección transversal SU de la porción del caucho de cojín que se forma por esos puntos de la porción del caucho de cojín para el cual existe al menos un punto sobre la estructura de reforzamiento anular que tiene la misma posición axial por una altura radial más pequeña, es mayor que o igual al 20% de la sección transversal ST de la estructura de reforzamiento anular; la sección transversal SD de la porción del caucho de cojín que se forma por esos puntos de la porción del caucho de cojín para el cual existe al menos un punto sobre la estructura de reforzamiento anular que tiene la misma posición axial por una altura radial más pequeña, es mayor que o igual al 20% de la sección transversal ST de la estructura de reforzamiento anular; la sección transversal SO de la porción del caucho de cojín que se forma por esos puntos de la porción del caucho de cojín para el cual existe al menos un punto sobre la estructura de reforzamiento anular que tiene la misma posición radial por una altura radial más grande, es mayor que o igual al 20% de la sección transversal ST de la estructura de reforzamiento anular; la sección transversal SI de la porción del caucho de cojín que se forma por esos puntos de la porción del caucho de cojín para el cual existe al menos un punto sobre la estructura de reforzamiento anular que tiene la misma posición radial por una altura axial más pequeña, es mayor que o igual al 10% de la sección transversal ST de la estructura de reforzamiento anular; en donde la estructura de restricción comprende una primera porción de reforzamiento de restricción que se extiende desde el punto radialmente más externo del reforzamiento de restricción, radialmente hacia adentro, para cubrir así al menos parte del caucho de cojín, axialmente sobre la parte externa de la dirección radial que pasa a través del punto radialmente más externo del reforzamiento de restricción, y una segunda porción de reforzamiento de restricción que se extiende desde el punto radialmente más externo del reforzamiento de restricción, radialmente hacia adentro, para cubrir así al menos parte del caucho de cojín axialmente sobre el lado interno de la dirección radial que pasa a través del punto radialmente más externo del reforzamiento de restricción, la primera y segunda porciones de reforzamiento de restricción se encuentra para formar un traslape; y en donde al menos parte del traslape está radialmente sobre la parte interna de la estructura de reforzamiento anular.

2. El neumático de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la sección transversal SU de esa porción del caucho de cojín es formada por aquellos puntos de la porción del caucho de cojín paira los cuales existe al menos un punto sobre la estructura de reforzamiento anular que tiene la misma posición axial pero una altura radial más baja, es mayor que o igual a 50% de la sección transversal ST de la estructura de reforzamiento anular.

3. El neumático de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque, en cualquier sección radial, los. dos extremos de la línea (T) del traslape están situados radialmente sobre la parte interna del punto radialmente más externo de la estructura de reforzamiento anular.

4. El neumático de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque, en cualquier sección radial, los dos extremos de la línea (T) del traslape están situados radialmente sobre el lado interno del punto axialmente más interno de la estructura de reforzamiento anular.

5. El neumático de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la línea (T) del traslape se-^axti-ende- sobre una longitud R entre dos extremos, la longitud R satisface la condición L/4 < R < 3L/2.

6. El neumático de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la longitud R satisface la condición L/2 < R < L.

7. El neumático de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el espesor radial medio de las secciones transversales SU y SD y el espesor axial medio de las secciones transversales SI y SO son mayores de 2 mm.

8. El neumático de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el espesor radial medio de la sección transversal SU es mayor de 4 mm.

9. El neumático de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el espesor radial mínimo de las secciones transversales SU y SD y el espesor axial mínimo de las secciones transversales SI y SO son mayores de 0.5 mm.

10. El neumático de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque, en la región de traslape, en cada posición axial, la segunda porción de reforzamiento de restricción está radialmente sobre el lado externo de la primera porción de reforzamiento de restricción.

11. El neumático de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el reforzamiento de restricción plegado alrededor del montaje formado por la estructura de reforzamiento anular y el caucho de cojín, comprende al menos una pluralidad de elementos de refuerzo filamentarios , mutuamente paralelos, que hacen un ángulo alfa con la dirección circunferencial, siendo alfa mayor que o igual a 45° y menor que o igual a 90° .

12. El neumático de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el ángulo alfa es mayor que o igual a 65°.

13. El neumático de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el ángulo alfa es mayor que o igual a 80°.

14. El neumático de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque está diseñado para ser montado sobre una llanta de asiento de reborde ahusado .