MX2015003883A - Neumatico que tiene costillas diagonales con microsurcos de borde de salida. - Google Patents

Abstract

La presente invención se rpefiere a un neumático que tiene una región de banda de rodadura que incluye costillas continuas que se extienden diagonalmente a través de la dirección transversal del neumático. Se proporcionan microsurcos parciales en los bordes de salida de las costillas. También se pueden proporcionar microsurcos completos con los microsurcos parciales. Las costillas pueden formar diversos patrones tales como, por ejemplo, un patrón en forma de S, patrón en forma de V, y otros. El neumático proporciona un rendimiento de tracción mejorado sobre las costillas no diagonales mientras que aún proporciona un rendimiento de resistencia a la rodadura y control de desgaste irregular deseables.

Description

NEUMÁTICO QUE TIENE COSTILLAS DIAGONALES CON MICROSURCOS DE BORDE DE SALIDA CAMPO DE LA INVENCIÓN El tema de la presente descripción se refiere en general a un neumático que tiene costillas que se extienden total o parcialmente en diagonal a través de la dirección transversal de la región de banda de rodadura y que tienen una pluralidad de microsurcos definidos en el borde de salida de las costillas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los neumáticos que tienen costillas continuas orientadas paralelamente a la dirección longitudinal de la banda de rodadura se utilizan comúnmente en, por ejemplo, vehículos comerciales. Una colocación común de tales diseños en los vehículos comerciales puede incluir las posiciones de los neumáticos de dirección en un camión comercial. Las costillas construidas de tal manera pueden proporcionar un rendimiento de resistencia a la rodadura que es mucho mejor que por ejemplo, los patrones de la banda de rodadura que tienen bloques o costillas no continuas. La mejora del rendimiento de resistencia a la rodadura puede proporcionar una mejor eficiencia de combustible, una característica especialmente deseable en vista del aumento de los costos del combustible.

Tel. 255447 Sin embargo, uno de los retos con las costillas orientadas paralelamente a la dirección longitudinal, es el rendimiento de tracción relativamente pobre. Esta característica resulta de, por ejemplo, la falta de bordes transversales que proporcionan agarre cuando el neumático rueda sobre la superficie de la carretera. Por lo tanto, los neumáticos que tienen tal construcción de costilla típicamente no se utilizan en, por ejemplo, los neumáticos motrices de vehículos comerciales. En su lugar, como se indicó anteriormente, tales neumáticos se colocan comúnmente en las posiciones de dirección donde no se requiere un alto nivel de tracción longitudinal.

Además, tales costillas orientadas longitudinalmente están sujetas a un desgaste irregular. Como se utiliza en la presente, "desgaste irregular" significa que el uso de las costillas no es uniforme de costilla a costillas. Tal desgaste irregular puede, por ejemplo, reducir la vida útil de la banda de rodadura y crear vibraciones no deseadas cuando el neumático rueda sobre la superficie de la carretera. Aunque se pueden añadir microsurcos para reducir tal desgaste irregular, tales también pueden afectar adversamente el rendimiento de resistencia a la rodadura.

En consecuencia, un neumático acanalado que proporciona rendimiento deseado de tracción y resistencia a la rodadura sería útil. Más particularmente, un neumático que puede proporcionar el rendimiento de resistencia a la rodadura de una costilla continua mientras que también proporciona rendimiento de tracción necesaria sería beneficioso. Tal neumático que también puede ser proporcionado con características para prevenir o reducir el desgaste irregular también sería muy útil.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un neumático que tiene una región de banda de rodadura que incluye costillas continuas que se extienden total o parcialmente en diagonal a través de la dirección transversal del neumático. Los microsurcos parciales se proporcionan en los bordes de salida de las costillas. Los microsurcos completos también se pueden proporcionar junto con los microsurcos parciales. Las costillas pueden formar varios patrones tales como por ejemplo, un patrón en forma de S, patrón en forma de v, y otros. El neumático proporciona un rendimiento mejorado de tracción sobre las costillas no diagonales mientras que aún proporciona un rendimiento de resistencia a la rodadura y control del desgaste irregular deseables. Los objetos y ventajas adicionales de las modalidades de la invención se describirán en parte en la siguiente descripción, o pueden ser evidentes a partir de la descripción, o pueden aprenderse mediante la práctica de la invención.

En una modalidad ejemplar, la presente invención proporciona un neumático que define direcciones longitudinal, radial, y transversal. El neumático incluye un par de hombros opuestos separados a lo largo de la dirección transversal. Una región de banda de rodadura se extiende entre los hombros. La región de banda de rodadura incluye una pluralidad de costillas separadas por ranuras y que se extienden desde uno de los hombros hasta el otro de los hombros. Cada una de las costillas tiene una longitud de costilla y una anchura de costilla. A lo largo de la longitud de costilla, cada una de las costillas forma un ángulo no cero a desde la dirección longitudinal. Con respecto a la dirección de rotación del neumático, cada una de las costillas incluye un borde de ataque y un borde de salida -donde el borde de ataque es el borde que rueda a través de la primera huella de contacto. El borde de salida define una pluralidad de microsurcos parciales separados a lo largo de la longitud de costilla. Los microsurcos parciales tienen una longitud de microsurco SL que es menor que la anchura de costilla. El borde de ataque no tiene algún microsurco parcial.

En otra modalidad ejemplar, la presente invención proporciona un neumático que define una línea central y que define direcciones longitudinal y transversal. El neumático incluye un par de hombros opuestos separados a lo largo de la dirección transversal. Una región de banda de rodadura se extiende entre los hombros. La región de banda de rodadura incluye una primera pluralidad de costillas separadas por ranuras y se extienden desde uno de los hombros hasta sustancialmente la línea central de la región de banda de rodadura. Una segunda pluralidad de costillas también se separa por ranuras y se extiende desde otro de los hombros hasta sustancialmente la línea central de la región de banda de rodadura para acercarse a la primera pluralidad de costillas. Cada una de la primera pluralidad y la segunda pluralidad de costillas tiene una longitud de costilla y una anchura de costilla. La primera pluralidad de costillas forma un ángulo positivo no cero +o¡i desde la dirección longitudinal a lo largo de su longitud de costilla. La segunda pluralidad de costillas forma un ángulo negativo no cero -a2 desde la dirección longitudinal a lo largo de su longitud de costilla. Cada una de la primera y segunda pluralidad de costillas incluye un borde de ataque y un borde de salida. Cada borde de salida define una pluralidad de microsurcos parciales separados a lo largo de la longitud de costilla. Los microsurcos parciales tienen una longitud de microsurco SL que es menor que la anchura de costilla. El borde de ataque no tiene algún microsurco parcial.

En aún otra modalidad ejemplar, la presente invención proporciona un neumático que define direcciones longitudinal, radial, y transversal. El neumático incluye un par de hombros opuestos separados a lo largo de la dirección transversal. Una región de banda de rodadura se extiende entre los hombros. La región de banda de rodadura tiene una anchura de banda de rodadura RTW. La región de banda de rodadura incluye una pluralidad de costillas separadas por ranuras y que se extienden a lo largo de la región de banda de rodadura. Cada una de las costillas tiene una longitud de costilla RL y una anchura de costilla RW. A lo largo de la longitud de costilla RL cada una de las costillas forma un ángulo no cero a desde la dirección longitudinal y el valor de RL * eos(a) es aproximadamente 40 por ciento de la anchura de la banda de rodadura RTW o mayor. Cada una de las costillas incluye un borde de ataque y un borde de salida. El borde de salida define una pluralidad de microsurcos parciales separados a lo largo de la longitud de la costilla. Los microsurcos parciales tienen una longitud de microsurco SL que es menor que la anchura de costilla RW. El borde de ataque no tiene algún microsurco parcial.

Estas y otras características, aspectos y ventajas de la presente invención se entenderán mejor con referencia a la siguiente descripción y las reivindicaciones adjuntas. Las figuras acompañantes, las cuales se incorporan y constituyen una parte de esta descripción, ilustran modalidades de la invención y, junto con la descripción, sirven para explicar los principios de la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Una completa y habilitada descripción de la presente invención, incluyendo el mejor modo de la misma, dirigida a un experto ordinario en la téenica, se describe en la descripción, la cual hace referencia a las figuras adjuntas, en las cuales: La FIG. 1 ilustra una vista en perspectiva de una modalidad ejemplar de un neumático de la presente invención.

La FIG. 2 es una vista en perspectiva de primer plano de una porción de la región de banda de rodadura de la modalidad ejemplar de la FIG.1.

La FIG. 3 es una vista en sección transversal de una porción de la región de banda de rodadura de la modalidad ejemplar de la FIG.1.

La FIG. 4 es una vista en perspectiva de primer plano de una porción de una modalidad ejemplar de una banda de rodadura de la presente invención con las características ocultas mostradas en líneas discontinuas.

Las FIGS.5, 6, 7, y 8 son vistas en perspectiva de modalidades ejemplares adicionales de la presente invención.

La FIG. 9 es una vista en perspectiva de primer plano de una porción de la región de banda de rodadura de otra modalidad ejemplar de la presente invención.

Las FIGS.10-12 son gráficas de ciertos datos, como se describirá más adelante.

La FIG. 13 es una vista en perspectiva de primer plano de una porción de la región de banda de rodadura de otra modalidad ejemplar de la presente invención.

El uso de los mismos o similares números de referencia en las figuras denota mismas o similares características.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Para los propósitos de describir la invención, ahora se hará referencia en detalle a las modalidades de la invención, uno o más ejemplos de las cuales se ilustran en las figuras. Cada ejemplo se proporciona a modo de explicación de la invención, no como limitación de la invención. De hecho, será evidente para los expertos en la téenica que diversas modificaciones y variaciones se pueden hacer en la presente invención sin apartarse del alcance o espíritu de la invención. Por ejemplo, las características ilustradas o descritas como parte de una modalidad, se pueden utilizar con otra modalidad para producir una modalidad aún adicional. Por lo tanto, se pretende que la presente invención cubra tales modificaciones y variaciones que entran dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes.

La FIG. 1 ilustra una modalidad ejemplar de un neumático 100 construido de acuerdo con la presente invención. El neumático 100 define una dirección transversal T que es paralela al eje de rotación A. Una dirección radial R se extiende desde el eje de rotación A y es perpendicular al mismo. El neumático 100 también define una dirección longitudinal L (FIGS.6 y 7) que es perpendicular tanto a la dirección transversal T como la dirección radial R en cualquier punto a lo largo de la región de banda de rodadura 102 del neumático 100. La dirección longitudinal L también es tangente a una dirección circunferencial C del neumático 100 en cualquier punto a lo largo de la región de banda de rodadura 102.

El neumático 100 incluye un par de hombros opuestos 104 y 110 separados uno de otro a lo largo de la dirección transversal T. La región de banda de rodadura 102 se extiende entre los hombros 104 y 110 a lo largo de la dirección transversal T y también se extiende circunferencialmente alrededor del neumático 100. La región de banda de rodadura puede incluir, por ejemplo, muescas 146 de otras características a lo largo de cada hombro del neumático 100. El neumático 100 también incluye un par de flancos 112 y 114 en lados opuestos del neumático 100.

La región de banda de rodadura 102 incluye una pluralidad de costillas 106 separadas por ranuras 108. Cada una de las costillas 106 tiene una longitud de costilla RL y una anchura de costilla RW. Las costillas 106 se extienden cada una en diagonal desde un hombro 104 al otro hombro 110.

Aunque se muestra para esta modalidad como ininterrumpida a través de la longitud de costilla RL completa, la presente invención incluye modalidades ejemplares en donde una o más costillas pueden ser interrumpidas a lo largo de su longitud de costilla RL por ranuras u otras características.

Como se muestra en las FIGS.1 y 2, cada costilla 106 tiene una longitud de costilla RL que forma un ángulo no cero a (45 grados en la FIG. 1 y 20 grados en la FIG.5) desde la dirección longitudinal L. Por ejemplo, en ciertas modalidades ejemplares, el valor absoluto del ángulo a está en el intervalo de aproximadamente 10 grados a aproximadamente 60 grados. En aún otras modalidades, el valor absoluto del ángulo a es aproximadamente 20 grados o aproximadamente 60 grados. Cabe señalar que en la FIG. 1 según se ve por el lector, las costillas 106 se extienden en diagonal hacia arriba de izquierda a derecha y proporcionan un ángulo positivo desde la dirección longitudinal L, que pueden designarse como +OÍ como se muestra en la FIG.1. Sin embargo, en otras modalidades, las costillas 106 se extienden hacia abajo de izquierda a derecha y todavía forman un ángulo no cero a desde la dirección longitudinal L. En tal caso, un ángulo a proporcionará un ángulo negativo a, que puede designarse como -a como se muestra en la FIG. 2. Independientemente de cuales direcciones para las costillas 106 se utilizan, el valor absoluto del ángulo a está en el intervalo de aproximadamente 10 grados a aproximadamente 60 grados para estas modalidades ejemplares como se ha indicado anteriormente.

Continuando ahora con las FIGS. 1, 2, y 3 las costillas 106.tienen cada una un borde de ataque 116 y un borde de salida 118 como se define por la dirección de rodadura RD, donde el borde de ataque 116 es el primer borde que entra en la huella de contacto cuando el neumático rueda y el vehículo se mueve en una dirección hacia adelante. Más particularmente, la configuración de costillas 106 proporciona al neumático 100 con un patrón de banda de rodadura direccional. Como tal, cuando un vehículo equipado con el neumático 100 se mueve en una dirección hacia adelante, el borde de ataque 116 de una costilla 106 hace contacto con la superficie de la carretera antes que el borde de salida 118 cuando el neumático 100 se mueve a lo largo de la dirección de rodadura RD y cada costilla 106 se mueve a través de la huella de contacto.

El borde de salida 118 de cada costilla 106 define una pluralidad de microsurcos parciales 120 que están separados a lo largo de la longitud de costilla RL. Los microsurcos parciales 120 son "parciales", lo que significa que cada uno tiene longitud de microsurco SL más corta que la anchura de costilla RW de tal manera que no se extienden completamente a través de la anchura de costilla RW de la costilla 106. Cada microsurco parcial 120 está separado a lo largo de la dirección de la longitud de costilla RL de un microsurco parcial adyacente 120 por un espacio S. Cada microsurco parcial 120 tiene una profundidad de microsurco SD. Para esta modalidad ejemplar, el distancia de espacio S es menor que aproximadamente 1.5 veces la profundidad de microsurco SD. A su vez, la profundidad de microsurco SD es al menos aproximadamente 50 por ciento de la altura H de las costillas 106 a lo largo de la dirección radial R. (FIG.3). Los microsurcos parciales 120 también tienen una longitud de microsurco SL que es al menos aproximadamente 50 por ciento del espacio S entre microsurcos parciales 120.

Haciendo referencia específicamente a la FIG. 2, cada uno de los microsurcos parciales 120 forma un ángulo agudo b desde la dirección transversal T. El ángulo b tiene un valor absoluto en el intervalo de aproximadamente cero grados a aproximadamente 45 grados. Cabe señalar que en la FIG. 2 como se ve por el lector, las costillas 106 se extienden en diagonal hacia arriba de izquierda a derecha de modo que el ángulo b tiene un valor positivo denotado +b. Sin embargo, en otras modalidades, las costillas 106 se extienden hacia abajo de izquierda a derecha y aún formarán un ángulo agudo desde -b desde la dirección transversal T que tiene un valor absoluto en el intervalo de aproximadamente cero grados a aproximadamente 45 grados.

A lo largo de la profundidad de microsurco SD, los microsurcos parciales 120 pueden ser rectos como se muestra en la FIG. 3. Alternativamente, se pueden añadir diversas características para ayudar con la durabilidad, velocidad de desgaste, y desgaste irregular en otras modalidades de la invención. Por ejemplo, como se muestra en la FIG.4, los microsurcos 120 pueden incluir uno o más ondas u ondulaciones 122 a lo largo de la dirección radial R. Otros tipos de características de bloqueo por cizalla también se pueden utilizar. Las ondulaciones u otras características de bloqueo por cizalla también se pueden proporcionar a lo largo de la longitud de microsurco SL.

Una variedad de formas y/u orientaciones se puede utilizar con las costillas diagonales 106 que proporcionarán al neumático 100 diferentes apariencias. En la FIG.1, las costillas diagonales 106 del neumático 100 son relativamente rectas a lo largo de la longitud de costilla RL. La FIG.5 proporciona otro modalidad ejemplar del neumático 100 en el cual las costillas 106 se proporcionan en un ángulo a diferente de la dirección longitudinal L. También se pueden utilizar otras configuraciones. Por ejemplo, las costillas 106 se pueden proporcionar con una ligera curvatura para crear un espiral general o forma de S para cada costilla 106.

Las FIGS. 6, 7 y 8 cada una muestra modalidades ejemplares adicionales del neumático 100 donde las costillas diagonales se arreglan para crear patrones en forma de v. Más particularmente, para cada modalidad, el neumático 100 incluye una primera pluralidad de costillas 124 separadas por ranuras 126 y que se extiende desde el hombro 104 hasta sustancialmente la línea central C/L de la región de banda de rodadura 102. El neumático 100 también incluye una pluralidad de costillas 128 separadas por ranuras 130 y que se extienden desde el otro hombro 110 hasta sustancialmente la línea central C/L de la región de banda de rodadura 102 para encontrar las costillas 124. Para las modalidades del neumático 100 mostrado en las FIGS.6 y 7, las ranuras 126 y 130 se encuentran en la línea central C/L mientras que en la FIG. 8 las ranuras 126 y 130 están descentradas entre sí en la línea central C/L. En aún otras modalidades de la invención, las ranuras 126 y 130 pueden acercarse entre sí sin necesariamente tocarse y/o sin encontrarse sólo en la línea central C/L.

La primera pluralidad de costillas 124 cada una tiene una longitud de costilla RL y una anchura de costilla RW. A lo largo de su longitud de costilla RL, las costillas 124 están posicionadas en un ángulo positivo no cero +ai desde la dirección longitudinal L. La segunda pluralidad de costillas 128 tiene cada una una longitud de costilla RL y una anchura de costilla RW. A lo largo de su longitud de costilla RL, la segunda pluralidad de costillas 128 está posicionada en un ángulo negativo no cero -a2 desde la dirección longitudinal L. Para cada modalidad ejemplar mostrada, el valor absoluto del ángulo ax para las costillas 124 y 128 es idéntico. Sin embargo, en otras modalidades ejemplares de la invención, los valores absolutos de ai y a2 pueden ser diferentes o no iguales. Comparando las FIGS.6 y 7, el valor absoluto utilizado para el ángulo a es mayor en la FIG.7. Otros valores se pueden utilizar para proporcionar una apariencia diferente. Como con la modalidad ejemplar de la FIG. 1, el valor absoluto del ángulo a está en el intervalo de aproximadamente 10 grados a aproximadamente 60 grados.

De una manera también similar a la modalidad ejemplar de la FIG.1, las costillas 124 tienen cada una un borde de ataque 132 y un borde de salida 134. Una pluralidad de microsurcos parciales 136 están definidos por el borde de salida 134 de una manera similar a los microsurcos parciales 120. Las costillas 128 tienen cada una un borde de ataque 138 y un borde de salida 140. Una pluralidad de cortes parciales 142 están definidos por el borde de salida 140 de una manera similar a los cortes parciales 120, pero con una orientación opuesta. Para cada una de las modalidades de las FIGS.6, 7, y 8, los microsurcos parciales 136 y 142 tienen un espacio S, una profundidad de microsurco SD, y una anchura de microsurco SW como se ha descrito previamente con respecto a la modalidad de la FIG. 1. Del mismo modo, los microsurcos parciales 136 y 142 forman un ángulo agudo b (+b o -b) desde la dirección transversal, en donde el ángulo b tiene un valor absoluto en el intervalo de aproximadamente 0 a aproximadamente 45 grados.

Los patrones en forma de v distintos del que se muestra en, por ejemplo, las FIGS. 6, 7 y 8 se pueden utilizar también para las costillas del neumático 100. Por ejemplo, el patrón en forma de v puede estar orientado 90 grados del que se muestra en estas figuras. La Patente de Diseño de Estados unidos No.352486 proporciona un ejemplo de tal orientación.

La descripción anterior ha proporcionado ejemplos del neumático 100 con microsurcos parciales - es decir, microsurcos que se extienden desde el borde de salida y parcialmente a través de la anchura de una costilla respectiva. Sin embargo, la presente invención incluye microsurcos de anchura completa también. Por ejemplo, la FIG. 9 proporciona una vista similar a la modalidad de la FIG.2 excepto que los microsurcos parciales 120 se alternan con microsurcos de anchura completa 121. Para los microsurcos 121, los aspectos tales como la profundidad de microsurco SD, ángulo b, y ondulaciones se pueden proporcionar de una manera similar a la descrita previamente con respecto a la modalidad de las FIGS. 1 y 2. También se pueden utilizar patrones diferentes de alternados entre los microsurcos de anchura completa 121 y microsurcos parciales 120. Por ejemplo, la FIG. 13 proporciona otra modalidad ejemplar de la banda de rodadura del neumático 100 en el cual múltiples microsurcos parciales 120 están posicionados entre microsurcos de anchura completa 121 como se muestra.

La longitud de costilla RL para la modalidad ejemplar de las FIGS.1 y 5 es tal que las costillas 106 se extienden sustancial o completamente a través de la anchura de banda de rodadura RTW de la región de banda de rodadura 102. En las FIGS.6, 7, y 8, la longitud de costilla RL de las costillas 124 o 128 se extiende sólo parcialmente a través de la anchura de banda de rodadura RTW de modo que la longitud de costilla RL es menor que la de las modalidades ejemplares de las FIGS. 1 y 5. Como se utiliza en la presente, la anchura de banda de rodadura RTW es la anchura de la banda de rodadura - medida a lo largo de la dirección transversal T - que está en contacto con la superficie del suelo cuando el neumático se mueve a través de la huella de contacto. Para todas las modalidades ejemplares de la invención descritas anteriormente, el producto de la longitud de costilla RL y el coseno del ángulo a es igual a, o mayor que, aproximadamente 40 por ciento de la anchura de banda de rodadura RTW. Esto también se puede expresar como RL * eos(a) siendo el mismo, o mayor que, aproximadamente 40 por ciento de la anchura de banda de rodadura RTW.

Se realizaron las mediciones de resistencia a la rodadura para cinco diferentes neumáticos A hasta E construidos de acuerdo con diversas modalidades ejemplares de la invención como se identifica en la Tabla I a continuación. La resistencia a la rodadura se midió en un tambor a presiones y cargas nominales máximas a aproximadamente 90 kilómetros por hora. Todos los neumáticos tuvieron una banda de rodadura que tiene la misma relación de volumen de vacío. Las muescas referenciadas en la Tabla I son muescas tales como las muescas 146 mostradas en la FIG.1 y se ubican en los hombros exteriores del neumático 100. Para los neumáticos A hasta D, cada neumático se probó sin muescas o microsurcos parciales, con muescas pero no microsurcos parciales, y con muescas y microsurcos parciales. RR como se hace referencia en la Tabla I se refiere coeficientes de resistencia a la rodadura expresados en valores de Kg/T (kilogramos de fuerza de resistencia/tonelada de carga).

TABLA I Como se muestra, para los neumáticos A hasta D, se produce un resultado inesperado porque la adición de microsurcos parciales no aumentó la resistencia a la rodadura RR.

Las FIGS.10, 11 y 12 proporcionan gráficas de las mediciones de la fuerza de contacto tomadas a lo largo del borde de salida de una costilla de una modalidad ejemplar de un neumático de la presente invención mientras el neumático fue sometido a una torsión de conducción. Cada figura incluye un recuadro I que representa la ubicación del sensor S. La FIG. 10 representa una gráfica para un neumático que tiene costillas 148 sin microsurcos. Las FIGS. 11 y 12 representan gráficas para un neumático que tiene costillas 148 con microsurcos parciales 150 con un sensor S posicionado en diferentes lados del microsurco parcial 150 como se muestra. En estas figuras, Fx representa una fuerza a lo largo de la dirección longitudinal L, Fy representa una fuerza a lo largo de la dirección transversal T, y Fz representa una fuerza normal a la superficie de la carretera. Como se muestra en las FIGS . 10, 11, y 12, la adición del microsurco parcial 150 conduce a una reducción de la fuerza de contacto y la tensión en el área de desconexión - particularmente en el área detrás del microsurco como se muestra en la FIG. 11.

Utilizando la relación de la fuerza tangencial dividida por la fuerza normal (Ft/Fz), un potencial de deslizamiento se puede representar por la duración de esta relación Ft/Fz que excede un umbral dado. Este umbral sería similar al coeficiente de fricción y dependerá de muchos factores tales como el tipo de suelo, compuesto de la banda de rodadura, temperatura, velocidad de deslizamiento, etc. Para propósitos de describir adicionalmente la invención, se seleccionó un umbral de 0.8 para el análisis. La multiplicación de este potencial de deslizamiento por la fuerza Fz da un valor que sería más o menos proporcional a la energía disipada-por fricción y se puede ser como una forma de un indicador de desgaste. Por consiguiente, se determinó el producto del potencial de longitud de deslizamiento multiplicado por la fuerza Fz medida para una modalidad ejemplar de un neumático que tiene un ángulo OÍ de veinte grados para sus costillas diagonales.

Inesperadamente, los resultados indicaron un beneficio para microsurcos parciales en el borde de salida para una condición de torsión de conducción. El borde de ataque de la costilla mostró una cantidad significativa de potencial desgaste en la transmisión, rodadura libre, y condiciones de frenado, pero solamente fue un efecto de borde que desaparece en las primeras millas de desgaste y luego se estabiliza. Bajo las condiciones de frenado y rodadura libre, ningún beneficio fue visto con los microsurcos de borde de salida, lo que vuelve al diseño de la presente invención más beneficioso para las posiciones de eje motriz. Sin embargo, de manera importante los microsurcos de borde de salida no mostraron efectos perjudiciales bajo estas condiciones, en particular bajo las condiciones de frenado. Este es un resultado muy bueno porque las condiciones de frenado son típicamente cuando el desgaste anormal puede ser iniciado y propagado.

El análisis de elementos finitos (FEA) también se utilizó para predecir el desgaste de los microsurcos de borde de salida mediante el modelado de una costilla única que tiene una anchura de costilla RW de 50 mm. Como con lo anterior, el deslizamiento friccional se utilizó como un indicador de desgaste pero se calculó a partir del FEA por el producto escalar del vector de desplazamiento (deslizamiento) y vector de fuerza tangencial para cada paso de tiempo y se suman para cada nodo.

El FEA reveló que bajo torsión de conducción, las costillas sólo con microsurcos parciales o costillas con microsurcos tanto parciales como completos reducirán la predicción de desgaste en el borde de salida. Los microsurcos que tienen una longitud de microsurco SL de 20 mm redujeron el desgaste sólo en el borde de salida, mientras que los microsurcos de anchura completa mostraron una tendencia a reducir el desgaste de la costilla en general. Los espacios S de microsurcos más pequeños de 15 mm concentraron la reducción del desgaste aún más a lo largo del borde de salida y tuvieron un desgaste más uniforme a lo largo del borde de ataque.

El análisis FEA también reveló que los microsurcos de anchura completa se pueden utilizar para mejorar la velocidad de desgate general mientras que los microsurcos de borde de salida se pueden utilizar para dirigir la reducción de velocidad de desgaste en el borde de salida. Las costillas que combinan microsurcos de anchura tanto completa como parcial se pueden utilizar para realizar ambos efectos. En consecuencia, el FEA se utilizó para analizar una costilla diagonal (con a de 20 grados) que tienen microsurcos de anchura completa y costillas que tienen microsurcos tanto completos como parciales con longitudes de microsurco SL y espacio S como se indica en la Tabla II a continuación.

TABLA II Los valores mostrados son porcentajes relativos a la costilla sólida que tiene una anchura de 50 mm bajo condiciones de torsión de conducción. Un número menor representa una velocidad de desgaste más lenta (es decir, mejor). Como se muestra, los microsurcos de anchura completa sin microsurcos de anchura parcial proporcionan el mejor rendimiento de desgaste general tanto para la conducción como frenado. Aparece una penalización de desgaste cuando se añaden microsurcos de anchura parcial al borde de salida, pero esta penalización disminuye a medida que el uso del neumático se vuelve dominado por una torsión de conducción - indicando que tal diseño es el más adecuado para aplicaciones de eje motriz. Aunque los microsurcos de anchura completa solo parecen proporcionar una mejora en la vida de desgaste, afectará negativamente a la resistencia al rodamiento. Sin embargo, la adición de microsurcos parciales en el borde de salida proporciona una mejora al desgaste y desgaste irregular sin afectar negativamente la resistencia al rodamiento.

Mientras que el presente tema se ha descrito en detalle con respecto a las modalidades ejemplares específicas y métodos de las mismas, se apreciará que los expertos en la téenica, al alcanzar un entendimiento de lo anterior pueden producir fácilmente alteraciones a, variaciones de, y equivalentes a tales modalidades. En consecuencia, el alcance de la presente descripción es a modo de ejemplo en lugar de a modo de limitación, y la descripción objeto no excluye la inclusión de tales modificaciones, variaciones y/o adiciones al presente tema como sería fácilmente evidente para uno de experiencia ordinaria en la técnica utilizando las enseñanzas descritas en la presente.

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 (15)

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

1. Un neumático que define direcciones longitudinal, radial, y transversal, caracterizado porque comprende: un par de hombros opuestos separados a lo largo de la dirección transversal; una región de banda de rodadura que se extiende entre los hombros, la región de banda de rodadura comprende una pluralidad de costillas separadas por ranuras y que se extienden desde uno de los hombros al otro de los hombros, cada una de las costillas tiene una longitud de costilla y una anchura de costilla, en donde a lo largo de la longitud de costilla cada una de las costillas forma un ángulo no cero a desde la dirección longitudinal; y en donde cada una de las costillas comprende un borde de ataque y un borde de salida, el borde de salida define una pluralidad de microsurcos parciales separados a lo largo de la longitud de costilla, los microsurcos parciales tienen una longitud de microsurco SL que es menor que la anchura de costilla, el borde de ataque está desprovisto de cualquier microsurco parcial.

2. Un neumático de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el ángulo a tiene un valor absoluto en el intervalo de aproximadamente 10 grados a aproximadamente 60 grados.

3. Un neumático de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los microsurcos parciales tienen una profundidad de microsurco SD, y en donde los microsurcos parciales están separados a lo largo de la longitud de costilla de la costilla por una distancia S que es menor que aproximadamente 1.5 veces la profundidad de microsurco SD.

4. Un neumático de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque los microsurcos parciales tienen longitud de microsurco SL que es aproximadamente 50 por ciento de la distancia S o mayor.

5. Un neumático de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los microsurcos parciales forman un ángulo agudo b desde la dirección transversal, en el donde el ángulo b tiene un valor absoluto en el intervalo de aproximadamente 0 a aproximadamente 45 grados.

6. Un neumático de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las costillas tienen una altura H a lo largo de la dirección radial, y en donde los microsurcos parciales tienen una profundidad de microsurco SD que es al menos aproximadamente 50 por ciento de la altura H.

7. Un neumático de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada una de las costillas define además una pluralidad de microsurcos completos que se extienden desde el borde de ataque al borde de salida de cada una de las costillas, los microsurcos completos son separados entre sí y de los microsurcos parciales a lo largo de la longitud de costilla de la costill .

8. Un neumático de conformidad con la reivindicación 1, el neumático define además una línea central, caracterizado porque la pluralidad de costillas comprende además una primera pluralidad de costillas separadas por ranuras y que se extienden desde uno de los hombros hasta sustancialmente la línea central de la región de banda de rodadura; y una segunda pluralidad de costillas separadas por ranuras y que se extienden desde otro de los hombros hasta sustancialmente la línea central de la región de banda de rodadura para acercarse a la primera pluralidad de costillas; en donde cada una de la primera pluralidad y la segunda pluralidad de costillas tiene una longitud de costilla y una anchura de costilla, la primera pluralidad de costillas forma un ángulo positivo no cero +cu desde la dirección longitudinal a lo largo de su longitud de costilla, la segunda pluralidad de costillas forma un ángulo negativo no cero -a2 desde la dirección longitudinal a lo largo de su longitud de costilla.

9. Un neumático de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el ángulo de +ai está en el intervalo de aproximadamente 10 grados a aproximadamente 60 grados y en donde el ángulo -a2 está en el intervalo de aproximadamente -10 grados a aproximadamente -60 grados.

10. Un neumático de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque los microsurcos parciales tienen una profundidad de microsurco SD, y en donde los microsurcos parciales están separados a lo largo de las longitudes de las costillas de la primera y segunda pluralidad de costillas por una distancia S que es menor que aproximadamente 1.5 veces la profundidad de microsurco SD.

11. Un neumático de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque los microsurcos parciales tienen una longitud de microsurco SL que es aproximadamente 50 por ciento de la distancia S o mayor.

12. Un neumático de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque los microsurcos parciales de la primera y segunda pluralidad de costillas están en un ángulo agudo desde la dirección transversal, en donde el ángulo b tiene un valor absoluto en el intervalo de aproximadamente 0 a aproximadamente 45 grados.

13. Un neumático de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la primera y segunda pluralidad de costillas tienen una altura H a lo largo de la dirección radial, y en donde los microsurcos parciales tienen una profundidad de microsurco SD que es al menos aproximadamente 50 por ciento de la altura H.

14. Un neumático de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque cada una de la primera y segunda pluralidad de costillas define además una pluralidad de microsurcos completos que se extienden desde el borde de ataque y al borde de salida de cada una de las costillas, los microsurcos completos son separados entre sí y de los microsurcos parciales a lo largo de la longitud de costilla de cada una de las costillas.

15. Un neumático de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la región de banda de rodadura tiene una anchura de banda de rodadura RTW; y un valor de RL * eos(a) para cada una de la pluralidad de costillas es aproximadamente 40 por ciento de la anchura de banda de rodadura RTW o mayor, donde RL indica la longitud de costilla.