MXPA98001398A - Llanta neumatica que tiene una secuencia mejorada de pasos - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una llanta provista con una banda de rodamiento que tiene una pluralidad de elementos de soporte de carga, colocados alrededor de la circunferencia de la llanta, esta banda de rodamiento tiene una secuencia de pasos, que comprende:(a) 52, 55, 57, 59, 62, 64ò65 pasos totales;(b) sólo cuatro diferentes longitudes de paso y los enteros indivisibles menores usados para las relaciones de paso para las cuatro longitudes de paso son 11-13-15 y 17;(c) una relación de la longitud de paso más larga a la longitud de paso más corta que no excede de 1.55;(d) una relación de la longitud de paso más larga a la longitud de paso más corta de cualquiera de dos pasos que preceden o siguen entre sí, que no excede de 1.37;(e) no existe algún caso en la secuencia de paso, donde la longitud de paso más corta procede directamente o sigue directamente la longitud de paso más larga;y (f) existe un incremento constante en la longitud de paso en las cuatro diferentes longitudes de paso, conforme progresa de la longitud de paso más corta a la longitud de paso más larga;en donde los 52 pasos totales consisten de 15 15 15 13 13 13 11 11 13 15 13 13 17 15 11 13 11 13 17 13 11 11 11 13 15 17 15 15 11 13 11 11 11 13 15 17 15 11 11 13 11 15;en donde lo 55 pasos totales consisten de 13 13 15 15 13 11 11 11 11 13 13 15 17 15 11 15 11 13 13 13 15 11 13 17 15 15 13 13 13 17 13 11 11 13 13 17 15 11 13 11 13 11 13 15 15 17 13 17 13 11 13 11 11 11 13 17;en donde los 57 pasos totales consisten de 13 11 13 15 17 15 13 17 13 13 11 11 11 11 13 15 17 15 13 15 11 11 11 11 11 13 15 13 17 15 11 15 11 15 11 13 13 13 15 15 13 13 17 15 17 15 13 11 13 11 11 13 15 15 13 11;en donde los 59 pasos totales consisten de 15 15 17 15 13 13 11 15 11 15 13 13 11 11 11 15 17 15 11 11 13 15 13 11 11 11 11 11 15 15 13 17 13 13 11 11 11 13 17 15 13 11 11 15 17 15 13 11 13 13 17 17 15 15 11 13 11 11 13;en donde los 62 pasos totales consisten de 15 15 15 11 13 15 17 17 15 13 11 11 11 13 13 15 17 15 15 15 13 15 11 11 13 15 17 15 13 11 11 13 13 15 13 11 11 13 15 17 13 11 13 15 15 17 13 13 11 11 11 11 13 15 15 17 17 15 11 13 13 11;en donde los 64 pasos totales consisten de 15 17 13 17 15 13 11 11 11 13 13 15 15 17 15 15 13 11 11 15 15 13 17 13 15 13 13 11 11 15 11 11 13 15 17 13 13 11 11 13 13 15 17 13 11 11 11 13 13 17 17 15 15 13 15 11 13 13 11 11 13 15 15 15 11;y en donde los 65 pasos totales consisten de 15 15 15 17 13 13 15 11 11 15 13 13 17 15 15 13 13 11 11 15 13 11 11 15 17 13 11 13 13 13 15 17 13 11 11 11 11 13 17 15 17 15 13 15 13 13 13 11 11 11 13 15 17 13 11 15 1317 17 15 13 11 11 11 13.

Description

LLANTA NEUMÁTICA QUE TIENE UNA SECUENCIA MEJORADA DE PASOS Antecedentes de la Invención La presente invención se refiere a una llanta neumática, más particularmente a un patrón de banda de rodamiento para una llanta neumática. Conforme una llanta viaja sobre una superficie, ocurre un movimiento del aire, creando un sonido audible. Para cualquier patrón dado de banda de rodamiento, se produce cierta cantidad de energía acústica. Mientras dos diferentes patrones de banda de rodamiento pueden producir la misma cantidad de energía acústica, el ruido producido por cada uno puede tener efectos drásticamente diferentes en las personas. Una llanta puede tener un sonido áspero y desagradable y otra, un sonido muy aceptable. La diferencia entre los dos sonidos está en su espectro de frecuencia y puede resultar en una diferente reacción audible subjetiva. La condición donde el sonido generado es dominada por una sola frecuencia y su armonía, es decir, una mayoría del sonido generado se concentra en un intervalo de frecuencia muy pequeño del espectro de sonido, lo cual es inconveniente. Esta situación es perturbadora psicológicamente a un escucha, creando una sensación incómoda. Adicionalmente, además de ser irritantes, los sonidos totales pueden ser percibidos a grandes distan-cias y requieren más material a prueba de sonidos, en comparación con los sonidos no totales. Si una concentración dada de energía de sonido puede ser difundida sobre un intervalo más amplio de frecuencia, se reduciría la forma inconveniente del sonido. Se han sugerido varios métodos en el pasado para reducir el ruido objetable generado por las llantas, diseminando la energía producida sobre el intervalo de frecuencia. Por ejemplo, las patentes de E. U. A., Nos. 4,327,792 y 4,474,223, revelan un método para diseminar el ruido por elementos que soportan carga de una banda de rodamiento de la llanta. Esto se logra diseñando elementos que llevan carga de acuerdo con un procedimiento de cinco etapas, para determinar el número máximo de ciclos repetidos del diseño, los cuales pueden ser usados, seleccionando la relación máxima de paso, determinando el número apropiado de segmentos armónicos en los cuales la banda de rodamiento se puede dividir, determinando el tamaño de cada segmento armónico y el número de ciclos de diseño para cada segmento armónico y finalmente disponiendo los varios ciclos de diseño en cada uno de los segmentos armónicos, de manera que la longitud de onda de la frecuencia predominante de modulación del segmento corresponda a la longitud de la fórmula de ese segmento.

Compendio de la Invención La presente invención se refiere a una llanta provista con una banda de rodamiento que tiene una pluralidad de elementos que soportan carga, colocados arriba de la circunferencia de la llanta. Esta banda de rodamiento tiene una secuencia de paso que comprende: (a) de 52 a 65 pasos totales; (b) sólo cuatro diferentes longitudes de paso y los enteros indivisibles menores, usados para las relaciones de paso de las cuatro longitudes de paso, son 11-13-15 y 17; (c) una relación de la longitud de paso más larga a la longitud de paso más corta que no excede de 1.55; (d) una relación de la longitud de paso más larga a la longitud de paso más corta de cualquiera de dos pasos que preceden o siguen entre sí, que no excede de 1.37; (e) no existe algún caso en la secuencia de paso, donde la longitud de paso más corta precede directamente o sigue directamente la longitud de paso más larga; y (f) existe un incremento constante en la longitud del paso en las cuatro diferentes longitudes de paso, conforme progresa de la longitud de paso más corta a la longitud de paso más larga.

Descripción Detallada de los Dibujos La Figura 1 es una ilustración gráfica del Análisis Armónico de la función de impulso para una banda de rodamiento de llanta que tiene 64 pasos, obtenidos de acuerdo con la presente invención y que usa la secuencia de pasos aquí revelada. La Figura 2 es una ilustración gráfica del Análisis Armónico de la función de impulso para una banda de rodamiento de llanta que tiene 64 pasos, obtenidos de acuerdo con la patente de E. U. A., No. 4,474,223. La Figura 3 es una ilustración gráfica del Análisis Armónico de la función de impulso para una banda de rodamiento de llanta que tiene 52 pasos, obtenida de acuerdo con la presente invención y que usa la secuencia de pasos revelada aquí. La Figura 4 es una ilustración gráfica del Análisis Armónico de la función de impulso para una banda de rodamiento que tiene 52 pasos y obtenida de acuerdo con la patente de E. U. A., No. 4,474,223.

Descripción Detallada de la Invención Según se usa aquí y en las reivindicaciones, los siguientes términos intentan significar: "Paso", también conocido como "ciclo de diseño", significa una sección de la banda de rodamiento, en la dirección circunferencial, que se repite alrededor de la circunferencia externa de la llanta. Normalmente, un paso contiene un elemento que lleva carga y una ranura adyacente, que separa elementos adjuntos que llevan carga en una banda de rodamiento de la llanta. Sin embargo, los límites de un paso en la dirección circunferencial pueden bisecar un elemento que lleva carga o la ranura adyacente, dependiendo del punto en el límite en la dirección axial. Aún así, cada paso contiene generalmente el total de cuando menos un elemento que lleva carga y al menos una ranura, pero puede consistir de dos fracciones las cuales totalizan un elemento o ranura completo. "Relación de paso" significa la relación de la longitud del ciclo de diseño más larga a la longitud del ciclo de diseño más corta. "Secuencia de paso" significa la disposición particular de diferentes segmentos de la longitud del ciclo de diseño, alrededor de la circunferencia completa de la banda de rodamiento. "Llanta neumática" significa un dispositivo mecánico laminado, generalmente de configuración toroidal (usualmente una forma de toro abierto) , que tiene pestañas, una tela o capa de armazón y una banda de rodamiento. Las llantas neumáticas de la presente invención tienen una secuencia mejorada de paso. El uso de estas secuencias en las llantas resulta en propiedades subjetivas mejoradas del ruido y se cree resultan en un una reducción en el desgaste irregular de la banda de rodamiento. La relación de la longitud del paso más largo a la longitud del paso más corto no debe exceder de 1.55. Preferiblemente, la relación es de 1.5 a 1.55. La relación de la longitud de paso más larga a la longitud de paso mas corta de cualquiera de dos pasos que preceden o siguen entre si, no debe exceder de 1.37. Por lo tanto, esta relación de longitud de paso variará de 1.0 a 1.37. En las secuencias de los pasos usados en la presente invención, los enteros indivisibles menores usados para las secuencias de paso, que tienen cuatro longitudes de paso, son 11, 13, 15 y 17. Hay un incremento constante en la longitud del paso en las cuatro diferentes longitudes del paso, conforme uno progresa de la longitud de paso más corta a la longitud de paso más larga. Por ejemplo, para una relación de longitud de paso de 11, 13, 15, 17, hay un incremento constante de 2. Existen siete secuencias de pasos que son las modalidades preferidas de la presente invención. En términos de estas relaciones de pasos, se describen las siguientes secuencias. Las secuencias de abajo se interpretan en términos de un lazo cerrado (como una llanta) y cualquier paso puede iniciar la secuencia o terminar la secuencia, en tanto el orden de la secuencia se mantenga. La primera secuencia de pasos consiste de 52 pasos totales. Esta secuencia de pasos es como sigue: 13 17 15 15 11 13 17 13 13 15 15 13 13 11 11 13 15 13 13 17 15 11 13 11 13 17 13 11 11 11 13 15 17 17 15 15 11 13 11 11 11 13 15 17 15 11 11 13 11 15. La segunda secuencia de pasos preferida tiene un total de 55 pasos y es como sigue: 13 13 15 15 13 11 11 11 11 13 13 15 17 15 11 15 11 13 13 13 11 13 17 15 15 13 13 17 13 11 11 13 13 17 15 11 13 11 13 11 13 15 15 17 13 17 13 11 13 11 11 11 13 17.

La tercera secuencia de pasos preferida consiste de 57 pasos totales y es como sigue: 11 13 15 17 15 13 17 13 13 11 11 11 11 13 15 17 15 13 11 11 11 11 11 13 15 13 17 11 15 11 15 11 13 13 13 15 13 13 17 15 17 15 13 11 13 11 13 15 15 13 11.

La cuarta secuencia de pasos preferida consiste de pasos totales y es como sigue: 17 15 13 13 11 15 11 15 13 11 11 11 15 17 15 11 11 15 13 11 11 11 11 11 15 15 17 13 13 11 11 11 13 17 15 11 11 15 17 15 13 11 13 13 17 15 15 11 13 11 11 13.

La quinta secuencia de pasos preferida consiste de pasos totales y es como sigue: 15 11 13 15 17 17 15 13 11 11 13 13 15 17 15 15 15 15 11 11 13 15 17 15 13 11 13 13 15 13 11 11 13 15 17 11 13 15 15 17 13 13 11 11 11 13 15 15 17 17 15 11 13 11.

La sexta secuencia de pasos preferida consiste de pasos totales y es como sigue: 17 13 17 15 13 11 11 11 13 15 15 17 15 15 13 11 11 15 13 17 13 15 13 13 11 11 15 11 13 15 17 13 13 11 13 13 17 13 11 11 11 13 13 17 17 15 13 15 1L 13 13 11 11 13 15 15 11.

La séptima secuencia de paso preferida consiste de pasos totales y es como sigue: 15 17 13 13 15 11 11 15 13 17 15 15 13 13 11 11 15 11 11 15 17 13 11 13 13 13 17 13 11 11 11 11 13 17 15 15 13 15 13 13 13 11 11 11 15 17 13 11 15 13 17 17 15 13 11 11 1 13.

Las llantas de la presente invención pueden ser para vehículos de pasajeros, vehículos de múltiples propósitos, camiones ligeros y camiones medianos. De acuerdo con la presente invención, lo que determina la longitud de los ciclos de diseño individuales en una llanta dada son los requisitos de (a) existan solamente de 52 a 65 pasos totales, (b) sólo cuatro diferentes longitudes de paso, (c) la secuencia específica del paso, (d) las cuatro relaciones de longitud del ciclo de diseño y (e) la circunferencia externa conocida de la llanta. Para determinar cuan largo cada ciclo de diseño será para una llanta de una circunferencia externa dada, uno toma la suma de todos los enteros en la secuencia de pasos, expresada en términos de relaciones. Por ejemplo, de la secuencia anterior de 52 pasos, la suma sería de 702 (11 x 15 + 13 x 16 + 15 x 14 + 17 x 7) . Para una llanta de tamaño P195/65R15, la circunferencia externa será de 2001 mm. Si uno divide la circunferencia externa de 2001 mm. por 702, se obtiene 2.85. Uno toma este número, 2.85, y lo multiplica por 11, 13, 15 y 17, para suministrar las longitudes respectivas de los pasos, 29.49 mm. , 31.35 m. , 37.06 mm. , 42.75 mm. y 48.46 mm. Ejemplo i Se llevaron a cabo pruebas de simulación por computadora, que comparan el Análisis Armónico de la función de impulso de las bandas de rodamiento de las llantas con las secuencias de pasos, dispuestas de acuerdo con la presente invención, versus las secuencias de pasos de acuerdo con la patente de E. U. A., No. 4,474,223. La Figura 1 es una ilustración gráfica del Análisis Armónico de la función de impulso, que usa la secuencia de pasos que consiste de 64 pasos individuales, que son como sigue: 17 13 17 15 13 11 11 11 13 13 15 15 17 15 15 13 11 11 15 13 17 13 15 13 13 11 11 15 11 11 13 15 17 13 13 11 13 13 17 13 11 11 11 13 13 17 17 15 13 15 11 13 13 11 11 13 15 15 11.

La Figura 2 es una ilustración gráfica del Análisis Armónico de la función de impulso, que usa una secuencia de pasos que consiste de 52 pasos individuales, de acuerdo con la patente de E. U. A., No. 4,474,223, y que son como sigue: 7 7 7 7 9 9 9 9 11 11 11 11 9 9 7 7 9 9 11 11 9 9 9 7 9 11 9 9 9 7 7 7 9 9 9 11 11 11 9 9 9 7 7 9 9 11 11 9 9 9 7 9 11 9 9 9 7 7 9 9 11 11 9 9.

Al comparar las Figuras 1 y 2, se ve que el espectro de Fourier de la función de impulso para la banda de rodamiento de la llanta, donde la secuencia de pasos se dispone, de acuerdo con la presente invención (Figura 1) tiene componentes armónicos más planos que la secuencia de pasos en la Figura 2. Los componentes armónicos más planos producen un ruido reducido de la llanta, conforme esta llanta hace contacto con la superficie de la carretera. La calidad del espectro de Fourier calculado puede también ser expresado por una Amplitud Normalizada máxima. Es claramente visible de la comparación de las Figuras 1 y 2, que la Amplitud Normalizada máxima, calculada de la(s) secuencia (s) de pasos, de acuerdo con la presente invención, es menor de aquélla de acuerdo con la patente de E. U. A., No. 4,474,223. Por lo tanto, se ha determinado que una llanta que tiene los pasos dispuestos de acuerdo con la presente invención tiene una reducción en el ruido de la banda de rodamiento, conforme la llanta hace contacto con la superficie de la carretera. En particular, existe una reducción de la amplitud máxima en el espectro armónico 200 por más del 30 por ciento. Ejemplo 2 Se llevaron a cabo pruebas de simulación por computadora, que comparan el Análisis Armónico de la función de impulso de las bandas de rodamiento de las llantas con las secuencias de pasos, dispuestas de acuerdo con la presente invención, versus las secuencias de pasos de acuerdo con la patente de E. U. A., No. 4,474,223. La Figura 1 es una ilustración gráfica del Análisis Armónico de la función de impulso, que usa la secuencia de pasos que consiste de 52 pasos individuales, que son como sigue: 13 17 15 15 11 13 17 13 13 15 15 13 1 11 11 13 15 13 13 17 15 11 13 11 13 17 13 11 11 11 13 15 17 17 15 15 11 13 11 11 11 13 15 17 15 11 11 13 11 15 La Figura 2 es una ilustración gráfica del Análisis Armónico de la función de impulso, que usa una secuencia de pasos que consiste de 52 pasos individuales, de acuerdo con la patente de E. U. A., No. 4,474,223, y que son como sigue: 7 7 7 7 7 9 9 9 9 9 Ll 11 11 11 11 9 9 9 7 7 7 7 9 9 9 9 11 11 11 11 9 7 7 7 9 9 9 11 11 11 9 7 7 7 9 9 9 11 11 11 9 9.

Claims (13)

1. REIVINDICACIONES 1. Una llanta provista con una banda de rodamiento, que tiene una pluralidad de elementos de soporte de carga, colocados alrededor de la circunferencia de la llanta, esta banda de rodamiento tiene una secuencia de pasos caracterizada por: (a) de 52 a 65 pasos totales; (b) sólo cuatro diferentes longitudes de paso y los enteros indivisibles menores, usados para las relaciones de paso para las cuatro longitudes de paso son 11-13-15 y 17; (c) una relación de la longitud de paso más larga a la longitud de paso más corta que no excede de 1.55; (d) una relación de la longitud de paso más larga a la longitud de paso más corta de cualquiera de dos pasos que preceden o siguen entre sí, que no excede de 1.37; (e) no existe algún caso en la secuencia de paso, donde la longitud de paso más corta precede directamente o sigue directamente la longitud de paso más larga; y (f) existe un incremento constante en la longitud del paso en las cuatro diferentes longitudes de paso, conforme progresa de la longitud de paso más corta a la longitud de paso más larga.
2. 2. La llanta de la reivindicación 1, caracterizada porque la secuencia de pasos consiste de 52 pasos totales y consta de: 15 13 17 15 15 11 13 17 13 13 15 15 15 13 13 11 11 13 15 13 13 17 15 11 13 11 13 17 13 11 11 11 13 15 17 17 15 15 11 13 11 11 11 13 15 17 15 11 11 13 11 15.
3. 3. La llanta de la reivindicación 1, caracterizada porque la secuencia de pasos consiste de 55 pasos totales y consta de: 13 13 15 15 13 11 11 11 11 13 13 15 17 15 11 15 11 13 13 13 15 11 13 17 15 15 13 13 17 13 11 11 13 13 17 15 11 13 11 13 11 13 15 15 17 13 17 13 11 13 11 11 11 13 17.
4. 4. La llanta de la reivindicación 1, caracterizada porque la secuencia de pasos consiste de 57 pasos totales y consta de: 13 11 13 15 17 15 13 17 13 13 11 11 11 11 11 13 15 17 15 13 15 11 11 11 11 11 13 15 13 17 15 11 15 11 15 11 13 13 13 15 15 13 13 17 15 17 15 13 11 13 11 11 13 15 15 13 11.
5. 5. La llanta de la reivindicación 1, caracterizada porque la secuencia de pasos consiste de 59 pasos totales y consta de: 15 15 17 15 13 13 11 15 11 15 13 13 11 11 11 15 17 15 11 11 13 15 13 11 11 11 11 11 15 15 13 17 13 13 11 11 11 13 17 15 13 11 11 15 17 15 13 11 13 13 17 17 15 15 11 13 11 11 13.
6. 6. La llanta de la reivindicación 1, caracterizada porque la secuencia de pasos consiste de 62 pasos totales y consta de: 15 15 15 11 13 15 17 17 15 13 11 11 11 13 13 15 17 15 15 15 13 15 11 11 13 15 17 15 13 11 11 13 13 15 13 11 11 13 15 17 13 11 13 15 15 17 13 13 11 11 11 11 13 15 15 17 17 15 11 13 13 11.
7. 7. La llanta de la reivindicación 1, caracterizada porque la secuencia de pasos consiste de 64 pasos totales y consta de: 15 17 13 17 15 13 11 11 11 13 13 15 15 17 15 15 13 11 11 15 15 13 17 13 15 13 13 11 11 15 11 11 13 15 17 13 13 11 13 13 15 17 13 11 11 11 13 13 17 17 15 15 13 15 1.1 13 13 11 11 13 15 15 15 11.
8. 8. La llanta de la reivindicación 1, caracterizada porque la secuencia de pasos consiste de 65 pasos totales y consta de: 15 15 15 17 13 13 15 11 11 15 13 13 17 15 15 13 13 11 11 15 13 11 11 15 17 13 11 13 13 13 15 17 13 11 11 11 11 13 17 15 17 15 13 15 13 13 13 11 11 11 13 15 17 13 11 15 13 17 17 15 13 11 11 1 13.
9. 9. La llanta de la reivindicación 1, caracterizada porque la relación de lalongitud de paso más larga a lalongitud de paso más corta varía de 1.5 a 1.55.
10. 10. La llanta de la reivindicación 1, caracterizada porque la llanta es para un vehículo de pasajeros.
11. 11. La llanta de la reivindicación 1, caracterizada porque la llanta es para un vehículo de múltiples propó-sitos.
12. 12. La llanta de la reivindicación 1, caracterizada porque la llanta es para un camión ligero.
13. 13. La llanta de la reivindicación 1, caracterizada porque la llanta es para un camión mediano.