MXPA99010623A - Neumático que rueda desinflado de bajo costo con carcasa mejorada - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un neumático que tiene una banda de rodadura, un par de porciones de pared lateral, un par de regiones de talón, una estructura de correa, y una carcasa radialmente hacia adentro de la banda de rodadura y de la estructura de correa, comprendiendo la carcasa;un par de núcleos de talón no extensible, estando un núcleo de talón en cada región de núcleo;cuando menos una capa de cuerdas que se extiende desde el núcleo de talón hasta el núcleo de talón opuesto, teniendo cuando menos la capa un par de extremos volteados hacia arriba, estando cada extremo volteado hacia arriba envuelto alrededor de un núcleo de talón y extendiéndose radialmente hacia fuera hasta un extremo, quedando el extremo por debajo de la estructura de correa;un par de primeros insertos que ruedan desinflados, quedando un primer inserto que rueda desinflado radialmente hacia adentro de cuando menos la capa en cada porción de pared lateral;un par de segundos insertos que ruedan desinflados, quedando un segundo inserto que rueda desinflado interpuesto entre cuando menos la capa y el extremo volteado hacia arriba, en cada porción de pared lateral.

Description

NEUMÁTICO "RUNFLAT" DE BAJO COSTO CON CARCASA MEJORADA Campo de la técnica Esta invención se refiere a un neumático; más particularmente a una llanta neumática capaz de ser utilizada en el estado no inflado. La estructura de la carcasa del neumático puede mejorar o cuando menos igualar el funcionamiento en carretera de los neumáticos convencionales sin presentar las desventajas normales de peso asociadas con los neumáticos tipo runflat siendo al mismo tiempo fabricadas con menos componentes .

Antecedentes de la invención Se han sugerido diferentes construcciones de neumáticos para llantas neumáticas "runflat", es decir, neumáticos capaces de ser utilizados en el estado no inflado. Un método descrito en la Patente Estadounidense No. 4,111,249 titulado "Neumático de banda" fue proporcionar un aro o banda anular directamente abajo y aproximadamente tan ancho como la banda de rodadura. El aro en combinación con el resto de la estructura del neumático podían soportar el peso del vehículo en estado no .inflado. Este neumático con banda realmente tensaba las cuerdas de las capas aún en el estado no inflado. Otro método tomado ha sido simplemente rigidizar las paredes laterales incrementado el espesor transversal de las mismas. Estos neumáticos cuando funcionan en el estado no inflado ponen en compresión las cuerdas de las capas y las paredes laterales. Debido a las grandes cantidades de caucho necesarias para rigidizar los miembros paredes laterales, la acumulación de calor es un factor importante en la falla del neumático. Este es especialmente cierto cuando el neumático funciona durante periodos prolongados a altas velocidades en el estado no inflado. Pirelli describe un neumático así en la Patente Europea publicación No. 0-475-258A1. La patente de Goodyear, con algunos de los mismos inventores de la presente invención describe la primera llanta con capas radiales, neumática "runflat" comercíalmente aceptada, la llanta Eagle GSC-EMT. El neumático fue aceptado como una opción de equipamiento para el automóvil Corvette 1994. La Patente de los Estados Unidos No. 5,368,082 muestra el empleo de insertos especiales en las paredes laterales para mejorar la rigidez. Aproximadamente 6 libras adicionales de peso por neumático fue necesario para dar soporte a una carga de 800 libras en este neumático no inflado. Estos neumáticos runflat tuvieron una relación entre dimensiones muy baja. Esta primera invención aunque superior a los intentos anteriores todavía presenta una desventaja en peso por neumático que podría ser desplazado por la eliminación de un neumático de repuesto y la cubierta del neumático. Esta desventaja en el peso fue aún más problemática cuando los ingenieros intentaron construir llantas con mayor relación entre dimensiones para los grandes sedán de turismo, lujosos. El peso que necesita soportar un neumático para auto de lujo, no inflado se aproxima a 1400 libras de carga. Estos neumáticos de paredes laterales más altas que tienen relaciones entre dimensiones en él rango de 55% a 65% o mayores significa que las cargas de trabajo fueron varias veces las de los neumáticos tipo Corvette, "runflat", con relación entre dimensiones de 40%, anteriores. Estas cargas significa que las paredes laterales y el neumático en general tienen que ser rigídizados hasta el punto de comprometer el funcionamiento. Los propietarios de vehículos lujosos simplemente no sacrificarán la calidad del funcionamiento por la capacidad "runflat". Los requisitos de ingeniería han sido proporcionar un neumático "runflat" sin pérdida en el funcionamiento o en el camino. En el vehículo con funcionamiento en la suspensión muy rígida la posibilidad de proporcionar un neumático fue fácil en comparación con los sedán lujosos con características de funcionamiento más suave. Los camiones ligeros y los vehículos deportivos, aunque no tan sensibles al funcionamiento en el camino, proporcionan un mercado para neumáticos "runflat" que es en el rango desde aceptar un funcionamiento más rígido hasta demandar el funcionamiento más suave de tipo lujoso. Una consideración de diseño igualmente importante en el desarrollo de un neumático runflat es garantizar que el neumático no inflado permanece asentado en la llanta. Se han propuesto soluciones que emplean dispositivos que limitan el talón, así como llantas especiales para lograr este requisito como la llanta Bridgestone Expedía S-01 Runflat A/M. De otra manera, el neumático Eagle GSC-EMT empleó una nueva configuración de talón permitiendo que el neumático funcione sobre llantas estándar sin necesidad de dispositivo de contención del talón adicionales . Dos Patentes Estadounidenses 5,427,166 y 5,511,599 de Walter L Willard, Jr., muestra neumáticos de Michelin que describen la adición de una tercera capa y una adición de un tercer inserto en la pared lateral para además incrementar el funcionamiento "runflat" del neumático sobre las patentes originales de Oare et al. Estas patentes describen algunas de las relaciones de carga que ocurren en el estado no inflado del neumático y demuestran que el concepto de Oare puede ser aplicado a la adición de diversas capas e insertos . El intento más reciente de un neumático runflat se muestra en la solicitud de la Patente de los Estados Unidos 08/391,746 que proporciona una relación entre dimensiones mayor con el empleo de un núcleo de talón que soporta carga colocado directamente abajo del paquete del cinturón de la superficie de rodadura del neumático. Nuevamente, la mayoría de los inventores de este concepto fueron parte del equipo del diseño original del neumático Corvette EM original. Aunque muy prometedor en el soporte de carga y manejo, este método mostró resistencia al rodamiento algo mayor en el estado normalmente inflado. Otra Patente de los Estados Unidos No. 5,535,800 reciente describe el uso de nervaduras compuestas con cubierta elastomérica que en combinación con una capa radial pueden proporcionar excelente capacidad "runflat" en una amplia gama de aplicaciones del neumático. En la Patente de los Estados Unidos No. 5,361,820 se describe una llanta neumática radial que tiene un inserto de hombro y un ápice envuelto por una sola capa que tiene su doblez hacia arriba extendido hasta el extremo directamente abajo de la orilla del refuerzo del cinturón. El neumático, aunque no un neumático runflat demuestra que es posible obtener reducciones benéficas en peso con una pérdida nominal del manejo con funcionamiento elevado. El empleo de una estructura así en un neumático runflat no ha sido aplicado con éxito debido a los requisitos de diseño únicos.

La invención descrita en adelante ha demostrado exitosamente una manera única para obtener un neumático runflat utilizando apenas una capa y dos insertos mientras todavía puede mantener el neumático intacto durante estados runflat. Esto permite que el neumático se produzca eficientemente con un peso más ligero y menos componentes .

Compendio de la invención Un neumático 10 tiene una banda de rodadura, una estructura de refuerzo de cinturón 36, un par de núcleos de talón prácticamente no extensibles 26, y cuando menos una capa 38 reforzadas con cuerdas 41, la cuando menos una capa 38 tiene un par de extremos doblados hacia arriba 32 envueltos alrededor del par de núcleos de talón no extensibles 26 y extendiéndose radialmente hacia afuera a un extremo terminal 33 que se encuentra bajo el cínturón 36. En cada estructura de la pared lateral la carcasa tiene cuando menos un inserto 42 radialmente hacia el interior de la capa 38, y un segundo inserto 46, estando el extremo doblado hacia arriba 32 separado de la primera capa 38 del segundo inserto 46 en la pared lateral 20. En la modalidad preferida, la primera capa 38 tiene cuerdas sintéticas o textiles de nylon, rayón o aramida. El primero y segundo insertos 42, 46 de preferencia fueron elastoméricos con una forma transversal y propiedades del material seleccionados para mejorar la característica de funcionamiento inflado y al mismo tiempo garantiza la durabilidad "runflat". Los insertos 42, 46 también pueden estar reforzados con cuerdas 41 o fibras cortas 82 o cuerdas de módulo elevado 43 de preferencia de acero. En una modalidad, el neumático de la inventiva solo tiene el inserto 42 y un relleno de talón 48, estando el relleno del talón radialmente sobre el núcleo de talón e interpuesto entre la capa 38 y el doblez hacia arriba 32. El doblez hacia arriba 32 tiene un extremo 33 radialmente en una ubicación de cuando menos 40% de la altura de la sección de neumático. El concepto de la inventiva puede ser aplicado a los neumáticos 10 que tengan más capas y más insertos.

Breve descripción de los dibujos La Figura 1 es una vista de un corte de un neumático "runflat" de la técnica anterior elaborado de acuerdo con el neumático como se describe en la Patente Estadounidense No. 5,368,082. La Figura 2A y 2B son vistas de cortes fragmentados, amplificados de un hombro de banda de rodadura, una pared lateral y una región del talón de los neumáticos de la modalidad preferida de la invención. Las Figuras 3A, 3B y 3C son vistas esquemáticas de cortes de una construcción de la pared lateral de la técnica anterior, y la construcción de la pared lateral de la construcción de la pared lateral de la inventiva del neumático de la modalidad preferida. Cada vista muestra en lineas punteadas el eje de flexión neutro. La Figura 4 es una modalidad alternativa, en donde los múltiples insertos 46 son reforzados con cuerdas. La Figura 5 es una modalidad alternativa, en donde los insertos 46 son cargados con fibras cortas. La Figura 6 es una vista de un material compuesto de la pared lateral que tiene cuerdas de diferentes módulos. La Figura 7 es una modalidad alternativa que muestra un talón extendido utilizado en el corte de la pared lateral. La Figura 8 es una modalidad alternativa que utiliza una estructura reforzada con cuerdas sesgadas envueltas alrededor del núcleo del talón como se muestra en el corte.

Definiciones "Relación entre dimensiones" significa la relación de su altura de la sección a su anchura de la sección. "Axial" y "axialmente" significa las líneas o direcciones que son paralelas al eje de rotación de la llanta. "Talón" o "núcleo de talón" significa generalmente aquella parte de la llanta que consiste en un miembro de tracción anular, los talones radíalmente internos están asociados con mantener el neumático a la llanta estando envuelta por cuerdas de las capas y formada, con o sin otros elementos de reforzamiento como recortes, pedazos, ápices o rellenos, contrahuellas y cribas. "Estructura de cinturón" o "Cinturones de reforzamiento" significa cuando menos dos capas anulares o capas de cuerdas paralelas, tejidas o no tejidas, abajo de la banda de rodadura, no ancladas al talón, y que tienen ángulos de cuerda izquierdo y derecho en el rango desde 17° a 27° con respecto al plano ecuatorial del neumático. "Circunferencial" significa las líneas o direcciones que se extienden a lo largo del perímetro de la superficie de la banda de rodadura anular perpendicular a la dirección axial.

"Carcasa" significa la estructura del neumático además de la estructura del cinturón, la banda de rodadura, la parte inferior de la banda de rodadura, sobre las capas, pero incluyendo los talones. "Revestimiento" significa la carcasa, la estructura del cinturón, los talones, paredes laterales y todos los demás componentes del neumático exceptuando la banda de rodadura y la parte inferior de la banda de rodadura. "Cribas" se refiere a tiras angostas de material colocado alrededor del exterior del talón para proteger de la llanta las capas de las cuerdas, distribuir flexión sobre la llanta. "Cuerda" significa uno de los hilos de reforzamiento del cual están compuestas las capas en el neumático.

"Plano ecuatorial (PE)" significa el plano perpendicular al eje de rotación del neumático y que pasa a través del centro de su banda de rodadura. "Huella" significa la zona o área de contacto de la banda de rodadura del neumático con una superficie plana a velocidad cero y bajo carga y presión normales. "Revestimiento interno" significa una capa o capas de elastómero u otro material que forma la superficie interna de un neumático sin cámara interior y que contiene el fluido inflador dentro del neumático. "Presión de inflación normal" significa la presión de inflación de diseño específico y la carga asignada por la organización de estándares adecuados para el estado en servicio para el neumático. "Carga normal" significa la presión de inflación y la carga del diseño específico asignados por la organización de estándares adecuados para el estado en servicio para el neumático. "Capa" significa una capa de cuerdas paralelas recubiertas con caucho. 'Radial' ^radialmente" significa las direcciones radialmente hacia o alejadas del eje de rotación del neumático. "Neumático con capas radiales" significa una llanta neumática con cinturón o restringidas circunferencialmente en la cual cuando menos una capa tiene cuerdas que se extienden desde el talón al talón y se encuentran en ángulos de las cuerdas entre 65° y 90° con respecto al plano ecuatorial del neumático. "Altura de la sección" significa la distancia radial desde el diámetro nominal de la llanta al diámetro externo del neumático en su plano ecuatorial. "Anchura de la sección" significa la distancia lineal máxima paralela al eje del neumático y entre el exterior de sus paredes cuando y después de que ha sido inflada a la presión normal durante 24 horas, pero sin carga, se excluyen las elevaciones de las paredes laterales debidas a etiquetado, decoración o bandas protectoras. "Hombro" significa la porción superior de la pared lateral justo abajo de la orilla de la banda de rodadura. "Pared lateral" significa aquella porción de un neumático entre la banda de rodadura y el talón. "Anchura de la banda de rodadura" significa la longitud arco de la superficie de la banda de rodadura en la dirección axial, es decir, en un plano paralelo al eje de rotación del neumático.

Descripción detallada de la modalidad preferida Con relación a las Figuras 1 y 3A se ilustra una porción del corte de un neumático 100 de la técnica anterior elaborado de acuerdo con la Patente Estadounidense No. 5,368,082. El neumático 100 es un neumático para pasajero que tiene una banda de rodadura 120, una estructura de cinturón 360, un par de porciones paredes laterales 180, 200, un par de porciones de talón 220, 220' y una estructura reforzadora de la carcasa 300. La carcasa 300 incluye una primera capa 380 y la segunda capa 400, un revestimiento 350, un par de talones 260, 260' y un par de rellenos de talón 480, 480', un par de primeros rellenos insertos 420, 420' y un par de segundos rellenos insertos 460, 460', el primer relleno inserto 420, 420' estando ubicado entre el revestimiento 350 y la primera capa 380, los segundos rellenos insertos 460,460' estando ubicados entre la primera y segunda capa 380, 400. Esta estructura de carcasa 300 proporciona al neumático 100 una capacidad "runflat" limitada. El término "runflat" como se utiliza en esta patente significa que la estructura del neumático sola es suficientemente fuerte para soportar la carga del vehículo cuando el neumático opera en el estado no inflado, las superficies de las paredes laterales e internas del neumático no se colapsan ni se flexionan sobre sí mismas, sin requerir ningún dispositivo interno para evitar que el neumático se desinfle. La llanta neumática convencional, cuando opera sin estar inflada se colapsa sobre sí misma cuando soporta una carga del vehículo. Como se puede observar de la Figura 1, el refuerzo estructural en el área de la pared lateral del neumático 100 aumenta substancialmente el espesor de la pared lateral en general, particularmente desde la anchura máxima de la sección radialmente hacia afuera hasta el hombro. Esta patente de la técnica anterior enseña que el espesor total de la pared lateral donde este se combina con el hombro debe ser cuando menos 100%, de preferencia 125% del espesor de la pared lateral total medido en la anchura máxima de la sección. Esto fue considerado necesario para soportar suficientemente la carga en un estado no inflado. Los insertos para un neumático común P275/40ZR17 pesaban aproximadamente 6.0 libras. El primer inserto 420,420' tenía un espesor máximo de 0.30 pulgadas (7.6 mm) , el segundo inserto 460, 460', tuvo un espesor máximo de 0.17 pulgadas (4.3 mm) . El empleo de este concepto de la técnica anterior, original, en un neumático P235/55R17 de una relación de dimensiones mayor significa que el peso del inserto se incrementó aproximadamente a 6.7 y el espesor del primer inserto fue de 0.260, mientras el segundo inserto tuvo un calibre máximo de 0.20. Los números de referencia representados en los dibujos son los mismos como aquellos mencionados en la especificación. Para propósitos de esta solicitud, las diferentes modalidades ilustradas en las Figuras 2, 3B a la 8, cada una utiliza los mismos números de referencia para componentes similares. Las estructuras emplean básicamente los mismos componentes con variaciones en la ubicación o cantidad, dando origen por este medio a las construcciones alternativas en las cuales puede practicarse el concepto de la inventiva. El neumático 10, de acuerdo con la presente invención, emplea una estructura única de pared lateral 20. Los neumáticos 10, como se ilustran en las Figuras 2, 3C y a la 8 son neumáticos radiales para pasajero o camión ligero; los neumáticos 10 están provistos con una porción banda de rodadura que hace contacto con el suelo 12 la cual termina en las porciones hombro en los extremos laterales 14, 16 de la banda de rodadura, respectivamente. Un par de porciones paredes laterales 20 se extiende desde las orillas laterales de la banda de rodadura 14, 16, respectivamente y termina en un par de regiones de talón 22 cada una con un núcleo de talón anular, no extensible 26, respectivamente. El neumático 10 además esta provisto con una estructura reforzadora de carcasa 30 que se extiende desde la región del talón 22 a través de una porción pared lateral 20, porción banda de rodadura 12, la porción pared lateral opuesta 20 hasta la región del talón 22. Los extremos doblados hacia arriba 32 de la estructura reforzadora de la carcasa 30 de la cuando menos una capa 38 se envuelven alrededor de los núcleos de talón 26 y se extienden radialmente hacia afuera a un extremo terminal 33 directamente abajo de la estructura del cinturón 36, respectivamente. De otra manera, los dobleces hacia arriba pueden terminar en aproximadamente la ubicación radial de la anchura máxima de la sección en la modalidad de las Figuras 2A y 3C. El neumático 10 puede incluir un revestimiento interno convencional 35 formando la superficie periférica interna del neumático 10 si el neumático va a ser del tipo sin cámara interior. Como se muestra en la Figura 2A, el neumático puede emplear una sola capa sintética envuelta sobre el núcleo del talón 26 extendiéndose a un extremo doblado hacia arriba, alto 32 ubicado en aproximadamente la ubicación radial del diámetro máximo de la sección (h) . El inserto 42 es el único inserto además del relleno del talón 48, un solo refuerzo de cuerda 52 y una contrahuella 61 teniendo un extremo 63 que termina en una ubicación radialmente aproximadamente igual a la extremidad externa del ápice 48. Un neumático como este tiene el eje de flexión A como se muestra en la Figura 3B. Un neumático de prueba de un tamaño 275/40ZR18 fue evaluado y corrió 313 millas con cero inflación bajo condiciones de prueba de laboratorio.

Colocada circunferencialmente alrededor de la superficie radialmente externa de la estructura reforzadora de la carcasa 30 abajo de la porción banda de rodadura 12 esta una estructura de cinturón que refuerza la banda de rodadura 36. En la modalidad particular que se ilustra, la estructura del cinturón 36 consiste en dos capas de cínturón cortadas 50, 51 y dos cuerdas de las capas del cinturón 50, 51 están orientadas en un ángulo de aproximadamente 23° con respecto al plano central semi-circunferencial del neumático. Las cuerdas de la capa del cinturón 50 están colocadas en una dirección opuesta al plano central semi-circunferencial y a partir de las cuerdas de la capa del cinturón 51. No obstante, la estructura del cinturón 36 puede consistir en cualquier número de capas de cinturón de cualquier configuración deseada, y las cuerdas pueden estar colocadas en cualquier ángulo deseado. La estructura del cinturón 36 proporciona rigidez lateral a través de la anchura del cinturón para reducir al mínimo el levantamiento de la banda de rodadura desde la superficie del camino durante el funcionamiento del neumático en el estado no inflado. En las modalidades ilustradas, esto se logra haciendo las cuerdas de las capas del cinturón 50, 51 de acero y de preferencia de una construcción de cable de acero. La estructura reforzadora de la carcasa 30 consiste en cuando menos una estructura de capa de refuerzo 38. En la modalidad particular que se ilustra en la Figura 2B, se proporciona una estructura de capa de refuerzo 38 con un doblez de la capa hacia arriba 32 radialmente externo, esta estructura de capa 38 tiene de preferencia una capa de cuerdas paralelas 41. Las cuerdas 41 de la estructura de la capa de refuerzo 38 están orientadas en un ángulo de cuando menos 75° con respecto al plano central PC semi-circunferencial del neumático 10. En la modalidad particular que se ilustra, las cuerdas 41 están orientadas en un ángulo de aproximadamente 90° con respecto al plano central PC semi-circunferencial. Las cuerdas 41 pueden ser elaboradas de cualquier material normalmente utilizado para reforzar con cuerdas los artículos de caucho, por ejemplo, y no como limitación, rayón nylon y poliéster, aramida o acero. De preferencia, las cuerdas se elaboran de material que tengan una propiedad de adhesión elevada con el caucho y elevada resistencia térmica. Para las cuerdas de la carcasa 41, las cuerdas de fibra orgánica con un módulo elástico en el rango de 250 a 600 kgf/mm2 como nylon 6, nylon 6-6, rayón, poliéster o cuerdas de módulo elevado, comúnmente son las utilizadas. En el caso de que se utilicen cuerdas de fibra de 840 a 1800 denier, de preferencia estas cuerdas se incrustan en un caucho que tenga un módulo 100% de 10 a 50 kgf/cm2 a una densidad de 35 a 60 cuerdas/5 cm. Otras fibras de módulo alto incluyen aramida, vinylon, pen, PET, fibras de carbono fibras de vidrio, poliamidas. En la modalidad particular que se ilustra, las cuerdas 41 se elaboran de rayón. Las cuerdas 41 tienen un módulo E de X y un por ciento de elongación de Y. La cuerda de rayón preferida 41 tiene valores X en el rango de cuando menos 10 GPa y elongaciones por ciento en el rango comúnmente encontrado en el material específico de la cuerda. Como además se ilustra en la Figura 2B, la estructura de la capa 38 tiene un par de dobleces hacia arriba 32 que se envuelven alrededor de cada núcleo del talón 26 extendiéndose hasta abajo de los cinturones 36 hasta un extremo terminal 33. Como además se ilustra en la Figura 2, las zonas del talón 22 del neumático 10 cada una tiene un primero y segundo núcleos de talón anulares, substancialmente no extensibles 26, respectivamente, los núcleos del talón 26 cada uno tiene una superficie base plana 27 definida por una superficie imaginaria tangente a las superficies radialmente más internas de los alambres del talón. La superficie base plana 27 tiene un par de orillas 28, 29 y una anchura "BW" entre las orillas. El núcleo del talón 26 tiene una primera superficie 23 axialmente interna extendiéndose radialmente desde la orilla 28, y una segunda superficie axialmente externa 25 extendiéndose radialmente desde la orilla 29. La primera superficie 23 y la superficie base plana 27 forman un ángulo agudo incluido a. La segunda superficie 25 y la superficie plana 27 forman un ángulo incluido agudo a [sic] . El ángulo a es mayor o igual al ángulo beta. En la modalidad preferida, a es aproximadamente igual a ß. El núcleo del talón 26 puede además incluir una superficie radialmente externa 31 extendiéndose entre la primera y segunda superficies 23, 25, respectivamente. La superficie radial externa 31 tiene una altura máxima "BH". La altura BH es menor que la anchura de la base BW. El corte definido por las superficies 23, 25, 27 y 31, de preferencia están en la forma de un triángulo isósceles. La porción superior del corte en forma triangular generalmente no se requiere debido a que la resistencia del núcleo 26, 26', como se ilustra, es suficiente para contener los talones de un neumático no inflado sobre la llanta. El núcleo del talón de preferencia se construye de un solo alambre de acero o monofilamento enrollado en forma continua. En la modalidad preferida, el alambre de diámetro 0.050 pulgadas esta envuelto en capas radialmente internas hasta radialmente externas de 8, 7, 6, 4, 2 alambres, respectivamente. Las superficies base plana del primero y segundo núcleos del talón 26 de preferencia están inclinadas con relación al eje de rotación, y la parte inferior de la porción moldeada del talón se inclina similarmente, siendo la inclinación preferida de aproximadamente 10° con relación al eje de rotación, de mayor preferencia aproximadamente 10.5°. La inclinación de la región del talón ayuda a obturar el neumático y es aproximadamente el doble de la inclinación de la brida del asiento de talón de una llanta convencional, y se considera que facilita el ensamblado y ayuda a retener los talones asentados a la llanta. Ubicados dentro de la región del talón 22 y las porciones radialmente internas de las porciones paredes laterales 20 están los insertos elastoméricos de módulo alto 46 colocados entre la estructura reforzadora de la capa de la carcasa 38 y los extremos doblados hacia arriba 32, respectivamente. Los insertos elastoméricos 46 se extienden desde la porción radialmente externa de los núcleos de talón 26, respectivamente, hacia arriba a la porción pared lateral que disminuye gradualmente en la anchura del corte. Los insertos elastoméricos 46 terminan en un extremo radialmente externo a una distancia G lateralmente hacia adentro de la estructura del cinturón desde el de cuando menos 5 por ciento (5%) [sic] de la anchura del cinturón del neumático. En la modalidad particular que se ilustra, los rellenos elastoméricos 46 cada uno se extienden lateralmente bajo los cinturones 36 desde sus extremos de cinturón respectivos, una distancia de aproximadamente 25 por ciento (25%) de la anchura del cinturón. Para los propósitos de esta invención, la altura máxima de la sección SH del neumático debe ser considerada la distancia radial medida desde el diámetro nominal de la llanta DNLL del neumático a la parte radialmente más externa de la porción superficie de rodadura del neumático. Asimismo, para los propósitos de esta invención, el diámetro nominal de la llanta debe ser el diámetro del neumático como se diseñ'ó por su tamaño. En una modalidad preferida de la invención, las regiones del talón 22 además incluyen cuando menos un miembro reforzado con cuerdas 52, 53 ubicado entre el inserto 46 y el extremo doblado hacia arriba 32 de la capa. El miembro o miembros reforzados con cuerdas 52, 53 tienen un primer extremo 54 y un segundo extremo 55. El primer extremo 54 esta axial y radialmente hacia adentro del segundo extremo 55. El miembro o miembros reforzados con cuerdas 52, 53 aumentan en la distancia radial desde el eje de rotación de neumático 10 como una función de la distancia de su primer extremo 54. En la Figura 2B ilustrada, el miembro reforzado con cuerdas consiste en dos componentes 52, 53 con una anchura de aproximadamente 4 cm. El componente axialmente externo 52 tiene un extremo radialmente interno 54 que esta radialmente arriba con la orilla externa 29 del primero y segundo núcleos de talón 26. El componente axialmente interno 53 tiene un extremo radialmente interno que esta radialmente hacia afuera de la orilla externa 29 del núcleo de talón 26 por aproximadamente 1 cm. Los componentes axialmente interno y axialmente externo 52, 53, de preferencia tienen refuerzo de cuerdas de nylon, rayón, aramida o acero. El segundo extremo 55 del miembro reforzado con cuerdas esta ubicado radialmente hacia afuera del núcleo del talón 26 y radialmente hacia adentro de la terminación del extremo doblado hacia arriba 33 de la primera capa 38 a una distancia de cuando menos 50% de la altura de la sección h. Las cuerdas de los miembros 52, 53 de preferencia están inclinadas formando un ángulo comprendido entre los lados con relación a la dirección radial en un rango desde 25° a 75°, de preferencia 45°. Si se emplean dos miembros, los ángulos de las cuerdas de preferencia son iguales pero colocados en forma opuesta. El miembro reforzado con cuerdas 52, 53 mejora las características de manejo de un automóvil que tenga un neumático no inflado de la presente invención. Los miembros 52, 53 reducen en gran medida la tendencia de un automóvil a virar con exceso, un problema significativo que se encuentra en los neumáticos convencionales que se manejan aunque estén no inflados o sub-inflados . Un miembro reforzado con tela 61 puede ser adicionado a las zonas del talón 22 del neumático 10. El miembro reforzado con tela tiene el primero y segundo extremos 62, 63. El miembro se envuelve alrededor de la primera y segunda capas 38, 40 y el núcleo del talón 26. Tanto el primero como el segundo extremos 62. 63 se extienden radialmente sobre y hacia afuera del núcleo del talón 26. Las porciones paredes laterales 20 están provistas con los primeros rellenos 42. Los primeros rellenos 42 se emplean entre el revestimiento interno 35 y la capa de refuerzo 38. Los primeros rellenos 42 se extienden desde cada zona de talón 22 radialmente hacia abajo de las estructuras del cinturón de refuerzo 36. Como se ilustra en la modalidad preferida de la invención de las Figuras 2B y 3B, las porciones paredes laterales 20 cada una incluye un primer relleno 42 y un segundo relleno 46. Los primeros rellenos 42 están colocados como ya se describió. Los segundos rellenos 46 están ubicados entre la primera capa 38 y los extremos doblados hacia arriba 32 de la capa 38, respectivamente. El segundo relleno 46 ó 46/48 cuando es un compuesto doble se extiende desde cada zona de talón 22 radialmente hacia afuera hasta abajo de la estructura de cinturón de refuerzo 36. Como se muestra en la Figura 2B, los primeros rellenos 42 tienen un espesor máximo B en una ubicación alineada aproximadamente radial con la anchura máxima de la sección del neumático 10, el espesor B siendo aproximadamente 3 por ciento (3%) de la altura máxima de la sección SH. Por ejemplo, en un neumático para turismo P235/55R17 el espesor B del inserto 42 es igual a 0.10 pulgadas (2.5 mm) . Para propósitos de esta invención, la anchura máxima de la sección (SW) del neumático se mide paralela al eje de rotación del neumático desde las superficies axialmente externas del neumático, excluyendo las marcas, adornos y similares. Asimismo, para los propósitos de esta invención, la anchura de la banda de rodadura es la distancia axial a través del neumático perpendicular al plano ecuatorial (PE) del neumático medida desde la huella del neumático inflado a la presión de inflación máxima estándar, a una carga designada y montado sobre una rueda para la cual fue diseñado. En las modalidades particulares que se ilustran en las Figuras 2, 3B y 3C, los primeros rellenos 42 cada uno tiene un espesor máximo de aproximadamente 3 por ciento (3%) de la altura máxima de la sección SH en una ubicación (h) alineada aproximadamente radial a la anchura máxima de la sección del neumático. Los segundos rellenos 46 tienen un espesor C de cuando menos uno y medio por ciento (1.5%) de la altura máxima de la sección del neumático 10 en la ubicación radialmente sobre la anchura máxima de la sección del neumático . En la modalidad preferida, los segundos rellenos elastoméricos 46 cada uno tiene un espesor C de aproximadamente uno y medio por ciento (1.5%) de la altura máxima de la sección SH del neumático en una ubicación radial de aproximadamente 75% de la altura de la sección SH. Por ejemplo, en un neumático de alto rendimiento o tamaño P275/40ZR17 el espesor C del neumático es igual a 0.08 pulgadas (2 mm) . En la ubicación H, alineada aproximadamente radial con la ubicación de la anchura máxima de la sección del neumático, el espesor del segundo relleno 46 es 0.05 pulgadas (1.3 mm) . El espesor total del corte de la combinación de rellenos elastoméricos 42, 46 precedentes desde los núcleos del talón 26 a la ubicación radial de la anchura máxima de la sección (SW) es preferiblemente de espesor constante. El espesor total de la pared lateral de la carcasa es aproximadamente .45 pulgadas (11.5 mm) en la ubicación E de anchura máxima de sección e incrementa a un espesor total F en la región donde se combina con el hombro cerca de las orillas laterales de la bandas de rodadura 14, 16, siendo F menor que 200 por ciento (200%) del espesor total de la pared lateral medido en la anchura máxima de la sección SW del neumático. De preferencia, el espesor total F de la pared lateral en la zona del hombro del neumático es cuando menos 125 por ciento (125%) del espesor total de la pared lateral en la anchura máxima de la sección (SW) , de mayor preferencia cuando menos 150%. Esta proporción significa que la pared lateral es substancialmente más delgada que los neumáticos tipo runflat anteriores . Como en los neumáticos de alto rendimiento, convencionales, los neumáticos que se ilustran en las figuras de las diferentes modalidades puede mejorar el funcionamiento a alta velocidad del neumático mediante la aplicación de una capa cubierta de tela 59 colocada la estructura del cinturón de refuerzo de la banda de rodadura 36. Por ejemplo, dos capas que tengan cuerdas de nylon o aramida pueden ser colocadas sobre cada estructura de cinturón de refuerzo 36, los extremos laterales extendiéndose más allá de los extremos laterales de las estructuras del cinturón 36. De otra manera, una sola capa de tela reforzada con aramida enrollada en espiral puede emplearse como una cubierta. El material aramida tiene un módulo de elasticidad substancialmente superior en comparación con el nylon y por consiguiente da origen a un refuerzo de neumático más fuerte que dos capas de nylon. Los solicitantes han encontrado que un incremento mayor que 10% en la capacidad a velocidad alta puede obtenerse en un neumático con una sola capa de aramida cubierta. Generalmente se evita el uso del material aramida en aplicaciones de neumáticos para pasajeros debido en parte al hecho de que el material presenta malas propiedades de ruido que resuena los sonidos a través de paredes laterales relativamente delgadas en el neumático para pasajeros. El neumático de los solicitantes de la presente invención emplea paredes laterales reforzadas que amortiguan apreciablemente los ruidos generados por el neumático. Las paredes laterales que amortiguan el ruido permiten el uso de una capa de aramida sin experimentar niveles de ruido no aceptables. Los segundos rellenos 46, como se muestra, se preparan de uno o dos o más materiales elastoméricos diferentes, la versión compuesta doble que se muestra en 46, 48 de la Figura 2B tiene las porciones insertos radialmente hacia afuera de la porción ápice 48. Estos insertos de relleno 46 pueden ser utilizados en múltiples insertos interpuestos entre capas adyacentes cuando se utilizan más de dos capas en la estructura de carcasa como se muestra en la Figura 6B. Las modalidades preferidas emplean solo un compuesto o material en el único inserto 46 que se extiende desde el núcleo del talón 26 hasta abajo de la estructura de cinturón 36. De otra manera, los propios insertos 46 pueden estar reforzados con cuerdas, en la modalidad de la Figura 4 el uso de rellenos adyacentes 46 es considerado benéfico. Los múltiples rellenos adyacentes reforzados con cuerdas 41 pueden estar ubicados de modo que los extremos radialmente externos estén terminados bajo la estructura del cinturón, mientras que los extremos radialmente internos terminen adyacentes a los núcleos de talón 26 o estén envueltos alrededor de los núcleos de talón 26, semejante a una capa. Los insertos 46 pueden de otra manera estar cargados con fibras cortas 82 como se muestra en la Figura 5, las cuales de preferencia se orientan en un ángulo de cuando menos 45° para mejorar la rigidez radial y lateral del inserto, de preferencia las fibras se orientan en el sentido radial. De preferencia, las cuerdas 41 o las fibras cortas 82 se elaboran de materiales textiles o sintéticos como rayón, nylon, poliéster o aramida. Estas cuerdas 41 o fibras cortas 82 pueden estar dirigidas o colocadas radialmente en ángulos inclinados, de preferencia cuando menos 45°, pero no deben extenderse circunferencialmente. Además, los insertos 80 pueden estar reforzados con cuerdas de acero de módulo alto. En tal caso los extremos terminales deben estar contenidos de manera segura entre las capas de otro miembro reforzado con cuerdas o componente como el cinturón 36, la capa 38, y los dobleces hacia arriba 32 y otros refuerzos de tela o cuerdas 52, 53. Además, los extremos pueden estar cortados utilizando un patrón de diente de sierra o sinusoidal para asegurar que la transición dé las cuerdas de acero no extensibles, los extremos y el rayón extensible se disperse sobre o la vía lineal más grande [sic] para evitar separaciones extremas .

El primer inserto de relleno 42 de preferencia se hace de material elastomérico. El primer relleno realmente evita que la pared lateral del neumático se colapse cuando opera bajo ninguna presión de inflación, el inserto puede ser de un rango amplio de durezas Shore A desde una dureza Shore A relativamente suave de aproximadamente 50 a muy dura 85, la forma del material y el perfil del corte se modifica en consecuencia para garantizar la característica de funcionamiento y que la tasa de elasticidad de la pared lateral sea aceptable. En general, a mayor rigidez del material más delgada la sección transversal. El segundo relleno 46 puede ser de las mismas propiedades físicas del material o diferentes con relación al primer relleno inserto 42. Esto significa que la combinación de un segundo relleno duro con un primer relleno blando esta contemplada así como la combinación de un primer relleno duro 42 con un segundo relleno más blando 46. Los materiales elastoméricos del segundo relleno 46 de la misma manera están en el rango de 50 a 85 Shore A. Los segundos rellenos 46 cuando no están reforzados actúan como un separados entre la capa adyacente 38 y sus dobleces hacia arriba 32. Las cuerdas de las capas, particularmente los dobleces hacia arriba de la capa radialmente externa están colocadas en tensión cuando el neumático opera no inflado. Cuando están reforzados los rellenos 80 también contribuyen a la estructura de soporte de la pared lateral. Como se muestra, cuando las paredes laterales se flexionan bajo ninguna presión de inflación o aún cuando están infladas, se ponen las cuerdas radialmente externas en tensión mientras las cuerdas radialmente internas, cuando experimentan una carga hacia abajo, tratan de comprimir localmente las cuerdas cuando el neumático esta desinflado. Esta característica de carga es semejante para este neumático 10 de la inventiva a medida que estuvo en la estructura del neumático 100 de la técnica anterior de la Figura 1, y se describe en la Patente Estadounidense No. 5,368,082. Con relación a la Figura 6, al cambiar el módulo de las cuerdas 41 en la capa 38 y las cuerdas 41 o 43 de los insertos reforzados 80, en donde las cuerdas en la estructura de una capa 38 tienen módulos diferentes de la estructura de inserto reforzada 80, de preferencia substancialmente diferentes es posible obtener un incremento sorprendentemente substancial en la durabilidad "runflat" con el beneficio adicional de mejoramientos en la característica de funcionamiento. El neumático 10, como ya se describió, permite al diseñador de neumáticos ajustar las características de diseño de un neumático particular para obtener una sensación de lujo, suave, hasta una sensación más rígida de mayor funcionamiento. Además, la combinación única antes descrita permite que los neumáticos sean construidos con relación entre dimensiones mayores que lo que hasta ahora fue práctico. La combinación de las características únicas significa que el diseñador puede elegir entre funcionamiento "runflat" prolongado o reducciones en peso del neumático también. El funcionamiento "runflat" del neumático puede además ser mejorado proporcionando el revestimiento de la capa en cada capa de estructuras de las capas de refuerzo 38 u 80 con un material elastomérico que tenga propiedades físicas prácticamente las mismas que los rellenos elastoméricos 42, 46. Como es bien sabido por los expertos en la técnica, el recubrimiento de la capa de una capa de tela es la capa de material elastomérico no vulcanizado que se aplica a la tela antes de ser cortada a su forma deseada y aplicada al neumático sobre el tambor de construcción del neumático. En múltiples aplicaciones es posible que el material elastomérico utilizado como un recubrimiento de la capa para las capas contra chapadas sea semejante al material elastomérico utilizado en los rellenos de refuerzo 42, 46. En la práctica, las composiciones de caucho para los primeros rellenos 42, los segundos rellenos 46 y los recubrimientos de las capas para una o más estructuras de capas 38 y 80 utilizadas en esta invención para la construcción de la llanta neumática antes mencionada de preferencia se caracterizan por las propiedades físicas que mejoran su utilización en la intención que son, en forma colectiva, consideradas una desviación de las propiedades de las composiciones de caucho normalmente utilizadas en las paredes laterales de las llantas neumáticas, particularmente la combinación del primero y segundo rellenos 42 y 46 con las capas 38 y/o 80 teniendo una combinación de rigidez elevada similar o no similar y todavía propiedades de histeresis bajas como se describe más adelante. De preferencia, aunque la descripción de la presente se refiere al recubrimiento (s) de las capas siendo para una o más estructuras de capas 38 y 80, en la práctica de esta invención, los recubrimientos de las capas mencionados en la presente se refieren a los recubrimientos de las capas para las capas 38 y 40 a menos que solo se utilice una de estas capas . En particular, para los propósitos de esta invención, los rellenos antes mencionados 42 y 46 fueron evaluados con un elevado grado de rigidez y también con una histeresis relativamente baja para este grado de rigidez. La rigidez de la composición de caucho para los rellenos 42 y 46 es deseable para la rigidez y estabilidad dimensional de la pared lateral del neumático.

La rigidez de la composición de caucho para el recubrimiento de la capa para una o más de las capas 38 y 80 es deseable para la estabilidad dimensional general de la carcasa del neumático, incluidas sus paredes laterales, dado que esta se extiende a través de las paredes laterales y a través de la porción corona del neumático. Como resultado, se considera que las propiedades de rigidez de las composiciones de caucho antes mencionadas del primero y segundo rellenos 42 y 46 y de las estructuras de las capas 38 y/o 80 operan con las capas 38 y/o 80 para reforzarse entre sí y para mejorar la estabilidad dimensional antes mencionada de las paredes laterales del neumático a un grado mayor que si los rellenos antes mencionados o los recubrimientos de las capas estuvieran solos provistos con una composición de caucho de alta rigidez. No obstante, se apreciará que normalmente se espera que los cauchos con un elevado grado de rigidez en llantas neumáticas genere excesivo calor interno durante las condiciones de servicio (operando como neumáticos sobre un vehículo que corre bajo carga y/o sin presión de inflación interna) , particularmente cuando la rigidez del caucho se obtiene por un método más bien convencional o simplemente incrementado su contenido de negro de humo. Esta producción de calor interno dentro de la composición de caucho por lo común da origen a un incremento de temperatura que el caucho rígido y las estructuras de neumático asociadas que pueden potencialmente ser perjudiciales para la vida útil del neumático. La histeresis de la composición de caucho es una medida de su tendencia a generar calor interno bajo condiciones de servicio. En un sentido relativo, un caucho con una propiedad de histeresis inferior genera menos calor interno bajo condiciones de servicio en comparación con una composición de caucho de otra manera comparable con una histeresis prácticamente mayor. De esta manera, en un aspecto, se desea una histeresis relativamente baja para la composición de caucho para los rellenos 42 y 46 y el recubrimiento de las capas para una o más de las capas 38. La histeresis es un término para la energía calorífica consumida en un material (por ejemplo, la composición de caucho curada) por el trabajo aplicado y la histeresis baja de una composición de caucho esta indicada por un rebote relativamente alto, fricción interna relativamente baja y valores de las propiedades de módulo de pérdida relativamente bajos. Por consiguiente, es importante que las composiciones de caucho para uno o más de los rellenos 42 y 46 y los recubrimientos de las capas para una o más de las capas 38 y 80 tengan las propiedades de rigidez relativamente alta e histeresis baja. Las siguientes propiedades deseables, seleccionadas de las composiciones de caucho para los rellenos 42 y 46, así como para los recubrimientos de las capas para una o más de las capas 38 se resumen en la Tabla 1 siguiente. 1 Prueba del flexometro Goodrich -prueba ASTM No. D623 2 Prueba de dureza Shore -prueba ASTM No. D2240 3 Prueba del módulo de tensión -prueba ASTM No. D412 4 Prueba de rebote Z ick -DIN 53512 La propiedad de dureza indicada se considera un intervalo extendido de dureza moderada del caucho que se obtiene mediante el uso de la estructura de una capa.

La propiedad de módulo indicada en módulo 100% se utiliza en lugar del módulo 300% debido a que el caucho curado tiene una elongación final relativamente baja en su punto de rompimiento. Este caucho curado es considerado rígido. La propiedad de compresión estática indicada, medida sobre un flexometro, es otro indicio de la rigidez relativamente alta del caucho curado. La propiedad E' indicada es un coeficiente del almacenamiento o componente de módulos elásticos de la propiedad viscoelástica que es un indicio de la rigidez del material (por ejemplo, la composición curada del caucho) . La propiedad indicada E" es un coeficiente de la perdida o componente módulos viscosos de la propiedad viscoelástica que es un indicio de la naturaleza histerética del material (por ejemplo, la composición curada de caucho) . La utilización de las propiedades E' y E" para caracterizar la rigidez e histeresis de las composiciones de caucho es bien conocida para los expertos en la tales caracterizaciones del caucho. El valor de acumulación de calor indicado se mide mediante una prueba del flexómetro de Goodrich (ASTM D623) y es indicativo de la producción de calor interno del material (por ejemplo, la composición curada del caucho) . La propiedad de la prueba de rebote en frío indicada a aproximadamente 23°C (temperatura ambiente) se mide por la prueba de rebote Z ick (DIN 53512) y es indicio de la resiliencia del material (por ejemplo, la composición curada del caucho) . Así, las propiedades ilustradas en la Tabla 1 indican una composición de caucho curada con una rigidez relativamente alta, dureza moderada y una histeresis relativamente baja para un caucho con esta rigidez alta. La histeresis baja se demuestra por la acumulación de calor relativamente baja, E" baja y propiedades de rebote altas y se considera necesaria para que una composición de caucho deseada tenga una acumulación de calor interno relativamente baja durante el servicio. En la composición de los diferentes componentes del neumático, es posible utilizar diferentes cauchos que son, de preferencia, cauchos a base de dienos, con insaturación relativamente elevada. Los ejemplos representativos de estos cauchos son, aunque pueden no estar limitados a: caucho de estireno-butadieno, caucho natural, cauchos de cis 1,4 y 3, 4-poliisopreno, cauchos de cis 1,4 y vinil 1,2-polibutadieno, caucho de acrilonitrilo-butadieno, caucho de estireno-isopreno-butadieno y caucho de estireno-isopreno. Algunos de los cauchos preferidos para las composiciones de caucho para los rellenos 42 y 46 y para el recubrimiento (s) de la capa para una o más de las capas 38 y 80 son caucho de cis 1, 4-poliisopreno natural, caucho de isopreno/butadieno y caucho de cis 1, 4-polibutadieno. Las combinaciones preferidas, o mezclas, de los cauchos son caucho cis 1, 4-poliisopreno natural y caucho de cis 1,4-polibutadieno para los rellenos y caucho de cis 1,4-polibutadieno natural y el caucho copolímero de isopreno/butadieno para el recubrimiento (s) de la capa. En una práctica preferida, con base en 100 partes en peso del caucho, (A) los rellenos están compuestos de aproximadamente 60 a 100, de preferencia aproximadamente 60 a 90 partes de caucho natural y, en correspondencia, hasta aproximadamente 40, de preferencia aproximadamente 40 a aproximadamente 10 partes de cuando menos un caucho de cis 1, 4-polibutadieno y caucho de isopreno/butadieno, de preferencia caucho de 1, 4-polibutadieno, donde el caucho de isopreno/butadieno, si se utiliza, esta presente en un máximo de 20 partes, y (B) el recubrimiento (s) de las capas están compuestos de hasta 100, de preferencia aproximadamente 80 a aproximadamente 100 y, de mayor preferencia, aproximadamente 80 a aproximadamente 95 partes de caucho natural y, en correspondencia, hasta aproximadamente 100, de preferencia hasta aproximadamente 20 y de mayor preferencia aproximadamente 20 a aproximadamente 5 partes de cuando menos un caucho copolímero de isopreno/butadieno o caucho de cis 1, 4-polibutadieno, de preferencia un caucho de isopreno/butadieno; en donde la relación de isopreno a butadieno en el caucho copolímero de isopreno/butadieno es un intervalo de aproximadamente 40/60 a aproximadamente 60/40. Además se contempla, y se considera dentro del intento y alcance de esta invención que una pequeña cantidad, como puede ser aproximadamente 25 a aproximadamente 15 partes de uno o más cauchos preparados por polimerización en solución orgánica pueden estar incluidos con el caucho natural antes mencionados, y el caucho cis 1, 4-polibutadieno y/o la composición (es) de caucho de isopreno/butadieno para los rellenos y/o el recubrimiento (s) de la(s) capa(s) de los cuales la opción y selección de tal caucho (s) adicional (es) puede hacerse por el experto en la técnica de la composición del caucho sin experimentación indebida. Así, en tal circunstancia, la descripción de los cauchos para el relleno y el recubrimiento de las capas se establece en una forma "que comprende" con el intento de que pequeñas cantidades de estos elastómeros preparados por polimerización en solución pueden ser adicionados a condición de que se cumpla con los parámetros de las propiedades físicas antes mencionadas de las composiciones de caucho curadas. Se considera que esta composición de caucho esta dentro de las habilidades de los expertos en la técnica de la composición del caucho sin experimentación indebida. Aunque no necesariamente se limita a estos, otros cauchos preparados en solución, contemplados, son estireno/butadieno y los polímeros de uno o más de isopreno y butadieno como pueden ser 3, 4-poliisopreno, los terpolímeros de estireno/isopreno/butadieno y vinil polibutadieno medio. El experto en la técnica entenderá fácilmente que las composiciones de caucho para los componentes de la llanta neumática, incluidos el primero y segundo rellenos 42 y 46, así como el recubrimiento (s) de las capas para una o más de las capas 38, pueden ser compuestos por los métodos generalmente conocidos en la técnica de la composición del caucho, como puede ser el mezclado de los diferentes cauchos constituyentes vulcanizables por azufre con los diversos materiales aditivos comúnmente utilizados como pueden ser, por ejemplo, auxiliares de curado, como el azufre, activadores, retardantes y aceleradores, aditivos de procesamiento como aceites de procesamiento de caucho, resinas incluidas las resinas adhesivas, sílices y plastificantes, materiales de carga, pigmentos, ácido esteárico y otros materiales como las resinas líquidas, óxido de zinc, ceras, antioxidantes y antiozonantes, agentes peptizantes y materiales reforzadores como por ejemplo negro de humo. Como es sabido por los expertos en la técnica, dependiendo del uso propuesto de los materiales (cauchos) vulcanizables por azufre y vulcanizados por azufre, algunos de los aditivos antes mencionados se seleccionan y comúnmente se utilizan en las cantidades convencionales. Las adiciones comunes de negro de humo comprenden aproximadamente 30 a aproximadamente 100 partes en peso de caucho dieno (phr) , aunque aproximadamente 40 a aproximadamente un máximo de 70 phr de negro de humo es deseable para los cauchos con rigidez alta deseados para los rellenos y recubrimiento (s) de capa(s) indicados que se utilizan en esta invención. Las cantidades comunes de las resinas, si se utilizan, incluidas las resinas adhesivas y las resinas rigidizantes, si se utilizan, incluidas las resinas adhesivas de fenol formaldehído no reactivas y, también resinas rigidizantes de las resinas de fenol formaldehído reactivas y resorcinol o resorcinol y hexametilen tetraamina pueden comprender en forma colectiva desde aproximadamente 1 a 10 phr, con una resina adhesiva mínima, si se utiliza, siendo un phr y una resina rigidizante mínima, si se utiliza, siendo 3 phr. Estas resinas en ocasiones pueden ser mencionadas como resinas de tipo fenol formaldehído. Las cantidades comunes de los auxiliares de procesamiento consisten en aproximadamente 4 a aproximadamente 10.0 phr. Las cantidades comunes de sílice, si se utiliza, comprende aproximadamente 5 a aproximadamente 50, aunque de 5 a aproximadamente 15 phr es deseable y las cantidades del agente copulante de sílice, si se utiliza, consiste en aproximadamente 0.05 a aproximadamente 0.25 partes por partes de sílice, en peso. Los sílices representativos pueden ser, por ejemplo, sílices amorfos hidratados. Un agente copulante representativo puede ser, por ejemplO un organosilano que contenga azufre bifuncional como puede ser, por ejemplo, tetrasulfuro de bis- (3-trietoxi-sililpropilo) , tetrasulfuro de bis- (3-trimetoxi-sililpropilo) y tetrasulfuro de bis- (3-trimetoxi-sililpropilo) sílice injertado de DeGussa AG. Las cantidades comunes de los antioxidantes consisten en 1 a aproximadamente 5 phr. Los antioxidantes representativos pueden ser, por ejemplo, difenil-p-fenilendiamina y otros, como pueden ser los que se describen en Vanderbilt Rubber Handbook (1978), páginas 344-346. El (los) antiozonante (s) adecuados y las ceras, particularmente las ceras microcristalinas pueden ser del tipo que se muestra en Vanderbilt Rubber Handbook (1978), páginas 346-347. Las cantidades comunes de los antiozonantes consisten en de 1 a aproximadamente 5 phr. Las cantidades comunes de ácido esteárico y/o ácido graso de resinas líquidas puede consistir en aproximadamente 1 a aproximadamente 3 phr. Las cantidades comunes del óxido de zinc consisten en aproximadamente 2 hasta aproximadamente 8 ó 10 phr. Las cantidades comunes de las ceras comprenden de 1 a aproximadamente 5 phr. Las cantidades comunes de peptizantes comprenden de 0.1 a aproximadamente 1 phr. La presencia y cantidades relativas de los aditivos anteriores no son un aspecto de la presente invención, la cual se refiere principalmente a la utilización de las mezclas especificadas de las resinas en las bandas de rodadura de los neumáticos como las composiciones vulcanizables por azufre. La vulcanización se realiza en presencia de un agente vulcanizante por azufre. Los ejemplos de los agentes vulcanizantes por azufre incluyen el azufre elemental (azufre libre) o agentes vulcanizantes donadores de azufre, por ejemplo, un disulfuro de amina, polisulfuro polimérico o productos de adición de olefinas sulfurosas. De preferencia, el agente vulcanizante por azufre es azufre elemental. Como es sabido por los expertos en la técnica, los agentes vulcanizantes por azufre se utilizan en una cantidad en el intervalo desde aproximadamente 0.5 a aproximadamente 8 phr con un intervalo desde 3 a aproximadamente 5 preferido para los cauchos rígidos deseado para uso en esta invención. Se utilizan los aceleradores para controlar el tiempo y/o la temperatura necesarios para la vulcanización y para mejorar las propiedades del vulcanizado. En una modalidad es posible utilizar un solo sistema acelerador, es decir, un acelerador primario. Un acelerador primario común se utiliza en cantidades en el rango desde aproximadamente 0.5 a aproximadamente 3 phr. En otra modalidad, combinaciones de dos o más aceleradores en los cuales generalmente se utiliza un acelerador primario en una cantidad mayor (0.5 a aproximadamente 2 phr) , y un acelerador secundario que generalmente se utiliza en cantidades más pequeñas (0.05-0.50 phr) con el fin de activar y mejorar las propiedades del vulcanizado. Las combinaciones de estos aceleradores han sido conocidas durante largo tiempo para producir efectos sinérgicos de las propiedades finales de los cauchos curados por azufre y con frecuencia son algo mejores que las producidas por el uso de un solo acelerador. Además, los aceleradores de acción retardada pueden ser utilizados, los cuales se afectan menos por las temperaturas normales del procesamiento pero producen curados satisfactorios a las temperaturas ordinarias de la vulcanización. Los ejemplos representativos de los aceleradores incluyen aminas, disulfuros, guanidinas, tioureas, tiazoles, tiurams, sulfenamidas, ditiocarbamatos y xantatos. De preferencia, el acelerador primario es sulfenamida. Si se utiliza un acelerador secundario, el acelerador secundario de preferencia es un compuesto guanidina, ditiocarbamato o tiouram, aunque es posible utilizar un segundo acelerador sulfenamida. En la práctica de esta invención, se prefiere uno y a veces dos o más aceleradores para los cauchos con alta rigidez. El neumático puede ser construido, formado, moldeado y curado por los diferentes métodos que serán evidentes para los expertos en la técnica. Como se describe, los neumáticos de prueba 10 y los neumáticos de la técnica anterior 100 fueron construidos utilizando las propiedades físicas del recubrimiento de las capas y los insertos como se describe en la patente de la técnica anterior. El neumático 10 de la presente invención contempla el uso de una amplia gama de materiales de diferentes propiedades físicas, de modo que los rellenos 42, 46 y 48 y los recubrimientos de las capas para la capa 38 pueden cada uno ser diferentes y ser seleccionados para el funcionamiento en carretera, manejo y la característica "runflat" necesarios. En otras palabras, el diseñador puede ajustar selectivamente los materiales en forma individual para obtener el funcionamiento deseado del neumático.

EJEMPLO 1 Se proporcionan las siguientes composiciones de caucho que se proponen para ejemplificar las composiciones de caucho con propiedades que pueden entrar dentro de las de ejemplificadas en la Tabla 1. Las composiciones de caucho se preparan y mezclan por los procesos de mezclado de caucho convencionales y contienen los materiales que se muestran en la Tabla 2 que representan las composiciones de caucho que pueden ser contempladas para uso como los rellenos 42 y 46 y el recubrimiento (s) de las capas para una o más de las capas 38 y 80. Las cantidades indicadas de los materiales han sido redondeadas para la ilustración de este ejemplo.

Las cantidades convencionales del aceite de procesamiento para el caucho y el ácido graso de las resinas líquidas, en forma colectiva aproximadamente 5 partes con un mínimo de una parte cada uno; los antidegradantes; resinas adhesivas y rigidizantes, principalmente del tipo fenol formaldehído en una cantidad de aproximadamente 6 phr; y el sílice y el agente copulante; se utilizan con dos aceleradores para la muestra del recubrimiento de las capas y un acelerador para la muestra de la composición de caucho del relleno. 1 de tipo cis 1, 4-poliisopreno 2 copolímero con una relación de isopreno a butadieno de aproximadamente 1 : 1 3 un caucho con alto contenido de cis 1, 4-polibutadieno Las composiciones de caucho se moldean y curan aproximadamente a 150°C durante aproximadamente 20 minutos. En la práctica de esta invención se considera importante que las composiciones de caucho para uno o ambos rellenos 42 y 46 y el recubrimiento (s) de las capas para una o más de las capas 38 y 40 sean relativamente muy rígidas, moderadamente duras y que tengan una histeresis baja. Además, normalmente se desea que la composición de caucho para los rellenos 42 y 46, con relación a la composición de caucho para los recubrimientos de las capas para la capa 38 y los insertos 80, sean ligeramente más rígidas, ligeramente más duras y que ambas composiciones tengan una histeresis relativamente baja. Es importante observar que las propiedades físicas indicadas de las composiciones de caucho en la Tabla 1 son para las muestras de las mismas y que las dimensiones, incluido el espesor, de los componentes del neumático resultante (rellenos y capas) necesarios se tomen en cuenta como factores que contribuyen a la rigidez total y la estabilidad dimensional de las paredes laterales y la carcasa, del neumático. Se considera importante que la rigidez de la composición de caucho para los rellenos 42 y 46 sea algo mayor que para la composición de caucho del recubrimiento de la capa antes mencionada debido a que éstas no son parte de una capa reforzada por tela y además, debido a que se desea aumentar al máximo su propiedad de rigidez . La histeresis, o E", y los valores de acumulación de calor para la composición de caucho para los rellenos antes mencionados es convenientemente algo menor que la de la composición de caucho para el recubrimiento (s) de las capas antes mencionado debido al volumen de los rellenos en comparación con las dimensiones delgadas de las capas reforzadas con tela. El rozamiento del neumático en la región inferior del talón radialmente hacia afuera de la estructura de la carcasa 30 adyacente a la brida de la llanta puede reducirse al mínimo, especialmente durante el uso del neumático en el estado no inflado, proporcionando una porción dura para el rozamiento del caucho 60. En la Figura 7 la misma construcción de la pared lateral como se muestra en las Figuras 2A ó 2B con la excepción de que los refuerzos de cuerdas 52, 53 pueden ser sustituidos por el núcleo del talón 26A. El núcleo del talón 26A tiene una porción triangular radialmente externa que se inclina lateralmente hacia afuera de la base del talón y se extiende radialmente hacia afuera sobre la brida de la llanta del diseño a la cual el neumático 10 va a ser montado. Este núcleo de talón 26A proporciona a la pared lateral inferior 20 la rigidez lateral para mejor manejo y al mismo tiempo elimina la necesidad de refuerzos de cuerdas. De otra manera, si es necesario soporte adicional, la combinación de refuerzos 52, 53 y del núcleo de talón 26A pueden ser utilizados. En la Figura 8 los refuerzos de cuerdas 52, 53 son sustituidos con uno o más miembros reforzados con cuerdas sesgados 70, el miembro 70 comúnmente se conoce como una "pata" que está envuelta alrededor del núcleo del talón 26 y se extiende radialmente hacia afuera en cada lado del relleno 46 para terminar radialmente ubicado a una distancia semejante donde los refuerzos 52, 53 habrían terminado si se utilizaran. Este componente individual reduce el número de componentes mostrados en la Figura 2 de la modalidad preferida a uno. La pata o patas 70 de preferencia se hacen de cuerdas del mismo material descrito para los refuerzos 52, 53 y de la misma manera tiene cuerdas orientadas en sesgo de preferencia a aproximadamente 45° y extremos escalonados cuando se emplean múltiples patas 70. Una característica importante de todas las modalidades mostradas es que los extremos radialmente externos de los insertos 42, 46, 80 deben tener sección decreciente a medida que se aproximan a los cinturones y disminuir rápidamente el espesor en el corte hasta sus extremos respectivos, los extremos siendo preferiblemente escalonados y terminando en el intervalo de 5% a 25% de la anchura del cinturón axialmente hacia adentro del extremo lateral de la estructura del cinturón 36. Si los insertos 42, 46 se terminan demasiado pronto se degrada el funcionamiento "runflat". Si los insertos se extienden demasiado lejos hacia el interior o tienen un corte demasiado grueso, se afecta de manera adversa la resistencia al rodamiento. Por tanto, es más preferible que los extremos de los insertos estén escalonados y terminen dentro del intervalo de 5% hasta 15% de la anchura del cinturón. Además, en la modalidad que se muestra en la Figura 2B, también se considera importante que el doblez hacia arriba 32 se extienda a o ligeramente más allá del extremo del inserto 46. Los neumáticos de prueba fueron construidos utilizando las construcciones mostradas en la Figura 2B con el inserto 46 para un solo compuesto extendiéndose hasta el núcleo del talón y el neumático de la técnica anterior de la Figura 1.

Todos los materiales fueron los mismos, salvo que la combinación del ápice 48 y la segunda capa 40 del neumático control no fueron utilizados en el neumático de prueba que en cambio utilizó el inserto 42 y el doblez hacia arriba 32 extendido . El neumático de control fue el neumático de la técnica anterior y el neumático de prueba es como se muestra en la Figura 2B. Los neumáticos fueron de un tamaño P225/50R17 y P245/50R17. Los resultados indicaron que el neumático de prueba tuvo ligeramente menor y por tanto mejor resistencia al rodamiento, peso reducido, manejo ligeramente mejorado y funcionamiento "runflat" prácticamente igual con relación a los neumáticos control. Los neumáticos de prueba de tamaño P225/50R17 de la Figura 2B fueron probados a 400 millas en las pruebas de laboratorio sin aire con ningún signo de degradación del material suficiente para causar colapso del neumático. Los datos de laboratorio para el neumático P245/50R17 para la prueba "runflat" indicaron un millaje de aproximadamente 110 millas que es substancialmente igual al neumático de control. Evidentemente, el neumático de la inventiva puede además tener un peso reducido. El efecto resultante fue que el neumático es un sustituto aceptable a un costo de fabricación substancialmente menor. Aunque ciertas modalidades representativas y detalles han sido mostrados para el propósito de ilustrar la invención, será evidente para los expertos en la técnica que diversos cambios y modificaciones pueden hacerse en la misma sin apartarse del espíritu o alcance de la invención.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un neumático que tiene una banda de rodadura, una estructura de cinturón y una carcasa radialmente hacia el interior de la banda de rodadura y la estructura del cinturón, teniendo la carcasa un par de estructuras de paredes laterales: un par de núcleos de talón no extensibles, un núcleo de talón estando en cada estructura de pared lateral, el neumático se caracteriza por: cuando menos una capa se extiende desde el núcleo de talón al núcleo de talón opuesto, la cuando menos una capa tiene un par de extremos doblados hacia arriba, cada extremo doblado hacia arriba estando envuelto alrededor de un núcleo de talón y extendiéndose radialmente hacia afuera hasta un extremo, el extremo se encuentra bajo la estructura del cinturón; un par de primeros insertos, un primer inserto se encuentra radialmente hacia adentro de la cuando menos una capa en cada estructura de pared lateral; un par de segundos insertos, un segundo inserto estando interpuesto entre la cuando menos una capa y el extremo doblado hacia arriba en cada estructura de pared lateral.

2. El neumático de la reivindicación 1, en donde el primero y segundo insertos son elastoméricos.

3. El neumático de la reivindicación 2, en donde el segundo inserto elastomérico además tiene cuerdas de refuerzo.

4. El neumático de la reivindicación 2, en donde el segundo inserto elastomérico además tiene fibras cortas incrustadas en el inserto y orientadas generalmente en un sentido radial.

5. El neumático de la reivindicación 3, en donde las cuerdas de la cuando menos una capa tiene un módulo E diferente de las cuerdas de los insertos.

6. El neumático de la reivindicación 1 además se caracteriza por una estructura reforzada con cuerdas, sesgada ubicada entre la cuando menos una capa y el doblez hacia arriba sobre el núcleo del talón en cada estructura de pared lateral.

7. El neumático de la reivindicación 6, en donde la estructura reforzada con cuerdas, sesgada tiene dos tiras de material reforzado con cuerdas que tiene cuerdas substancialmente iguales pero orientadas en el sentido opuesto, las dos tiras estando ubicadas entre el doblez hacia arriba y el inserto.

8. El neumático de la reivindicación 6, en donde la estructura reforzada con cuerdas, sesgada es una sola tira que se extiende radialmente hacia adentro desde arriba del núcleo de talón adyacente y radialmente hacia afuera de la cuando menos una capa que se envuelve alrededor del núcleo del talón y extendiéndose radialmente hacia afuera adyacente al doblez hacia arriba y el segundo inserto.

9. El neumático de la reivindicación 6, en donde las cuerdas son sintéticas y están orientadas en un ángulo de aproximadamente 45° con relación a la dirección radial.

10. La llanta neumática de la reivindicación 1, en donde los núcleos de talón tienen cortes con porciones triangulares radialmente externas extendiéndose radialmente sobre la brida de la llanta del diseño a la cual se va a montar el neumático. 11 Un neumático que tiene una relación entre dimensiones de menos que o igual a 0.8 y una altura de la sección de (h) que tiene una banda de rodadura, una estructura de cinturón y una carcasa radialmente hacia adentro de la banda de rodadura y la estructura del cinturón, la carcasa tiene: un par de estructuras de paredes laterales; un par de núcleos de talón no extensibles, un núcleo de talón estando en cada estructura de pared lateral, el neumático se caracteriza por: cuando menos una capa se extiende desde el núcleo de talón al núcleo de talón opuesto, la cuando menos una capa tiene un par de extremos doblados hacia arriba, cada extremo doblado hacía arriba estando envuelto alrededor de un núcleo de talón y extendiéndose radialmente hacia afuera hasta un extremo, el extremo estando a una altura radial de cuando menos 40% de la altura de la sección (h) ; un par de primeros insertos, un primer inserto estando radialmente hacia adentro de la cuando menos una capa en cada estructura de pared lateral; un par de rellenos de talón, un relleno de talón estando interpuesto entre la cuando menos una capa y el extremo doblado hacia arriba de cada estructura de pared lateral. 12. El neumático de la reivindicación 11, en donde el primer inserto y los rellenos del talón son elastoméricos. 13. El neumático de la reivindicación 12, en donde los primeros insertos elastoméricos además tienen cuerdas de refuerzo. 14. El neumático de la reivindicación 12, en donde los primeros insertos elastoméricos además tienen fibras cortas incrustadas en el inserto y orientadas generalmente en la dirección radial. 15. El neumático de la reivindicación 13, en donde las cuerdas de la cuando menos una capa tienen un módulo E diferente de las cuerdas de los insertos. 16. El neumático de la reivindicación 11 además se caracteriza por una estructura reforzada con cuerdas, sesgada ubicada entre la cuando menos una capa y el doblez hacia arriba sobre el núcleo del talón en cada estructura de pared lateral. 17. El neumático de la reivindicación 16, en donde la estructura reforzada con cuerdas, sesgada, tiene dos tiras de material reforzado con cuerdas que tienen cuerdas substancialmente iguales pero orientadas opuestas, las dos tiras estando ubicadas entre el doblez hacia arriba y el relleno del talón. 18. El neumático de la reivindicación 16, en donde la estructura reforzada con cuerdas, sesgada, es una sola tira que se extiende radialmente hacia adentro desde arriba del núcleo del talón adyacente y radialmente hacia afuera de la cuando menos una capa que se envuelve alrededor del núcleo del talón y que se extiende radialmente hacia afuera adyacente al doblez hacia arriba y el segundo inserto. 19. El neumático de la reivindicación 16, en donde las cuerdas son sintéticas y están orientadas en un ángulo de aproximadamente 45° con relación a la dirección radial. 20. La llanta neumática de la reivindicación 11, en donde los núcleos de talón tienen un corte con porciones triangulares radialmente externas que se extienden radialmente sobre la brida de la llanta del diseño a la cual se va a montar el neumático.