ENVUELTA DE AIRE REFORZADA PARA NEUMÁTICO DE SEGURIDAD.

Un neumático (2) de seguridad que acomoda una cámara (1) de aire reforzada tórica hueca que está llena de aire a una presión interna determinada con respecto a una presión de aire dada del neumático para formar una cavidad (S) al menos entre una superficie interna del neumático y la cámara bajo el estado normal de presión interna del neumático y para expandirse de forma radial con una disminución de la presión interna del neumático para asumir el soporte de la carga del neumático,

comprendiendo dicha cámara de aire reforzada un tubo (6) impermeable al aire y una capa (7) de aros de refuerzo que rodea por completo una circunferencia externa de una porción de corona del tubo, en el que la capa de aros de refuerzo está fabricada de un material de baja resistencia a la tracción que tiene una tasa de deformación progresiva no superior al 5% bajo una condición en la que se aplica una tracción de la misma magnitud de una tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión interna correspondiente al 5% de la presión de aire dada del neumático a la temperatura de prueba de 80°C; el límite de deformación del material de baja resistencia a la tracción es mayor que la tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión interna de aire correspondiente al 5% de la presión dada del neumático, y es menor que la tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión de aire dada; y la resistencia a la rotura por tracción del material de baja resistencia a la tracción es superior a la tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión interna de aire correspondiente al 5% de la presión dada del neumático, y es inferior a la tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión de aire dada del neumático

La presente invención versa acerca de un neumático de seguridad en el que hay acomodado una cámara de aire reforzada tórica hueca que está lleno de aire a una presión interna determinada con respecto a una presión de aire dada del neumático para formar una cavidad al menos entre una superficie interna del neumático y la cámara bajo el estado de presión interna normal del neumático, y para expandirse de forma radial con una reducción de la presión interna del neumático para asumir el soporte de la carga del neumático. En particular, la presente invención tiene como objetivo aligerar y mejorar la durabilidad de dicha cámara de aire.

Como neumático de seguridad que puede circular una cierta distancia incluso en el estado autoportante en el que la presión interna del neumático se reduce bruscamente debido a un pinchazo o similar, se conocen neumáticos en los que un miembro de refuerzo asume una carga del neumático, tal como una cámara de refuerzo, un caucho de refuerzo y una correa de refuerzo, un cuerpo de formación de espuma, un cuerpo elástico, o un núcleo, o un neumático en el que se aplica un sellante o se llena para bloquear una porción dañada, tal como un agujero generado en el neumático para evitar que caiga la presión interna. Sin embargo, en estos neumáticos convencionales de seguridad, los procedimientos de fabricación son complicados y la manipulación relacionada con los mismos es difícil en muchos casos.

Para solucionar los anteriores problemas, el documento JP 2001-10314 A, por ejemplo, describe una cámara de aire similar a un tubo que está acomodado dentro del neumático de seguridad y asume un soporte de la carga del neumático al inflarse y deformarse con una reducción de la presión interna del neumático en el estado autoportante en el que se reduce la presión interna del neumático. Sin embargo, en tal cámara de aire, la cámara de aire se expande hacia fuera de forma radial debido a una influencia de una fuerza centrífuga asociada con un giro del neumático bajo una carga, de forma que la superficie externa de la cámara de aire puede tocar la superficie circunferencial interna, y rozar contra la misma, de una porción de banda de rodadura y podría acabar destrozarse la cámara de aire.

El documento WO 02/43975 describe que la expansión radial del tubo bajo la condición normal de circulación está contenida por una capa de refuerzo que constituye al menos una porción de corona del tubo y la capa de refuerzo está asignada una propiedad física que exhibe una característica de tasa de elongación-fuerza de tracción en la que una elongación debida a la deformación expansiva aumenta sustancialmente según aumenta de forma gradual la fuerza de tracción, por lo que la cámara de aire bajo la condición autoportante de circulación puede tocar de forma uniforme el neumático. Sin embargo, cuando se forma tal capa de refuerzo de forma integral con un tubo por medio de una junta vulcanizada, puede intervenir un objeto extraño, tal como una pequeña pieza de metal invasora, por ejemplo, a través de un agujero de un pinchazo, para provocar una grieta en la capa de refuerzo. En este caso, la grieta se puede propagar rápidamente al tubo formado integralmente con la capa de refuerzo y, como resultado, surge un problema de que se reduce la durabilidad de la cámara de aire.

El documento WO 02/96678 describe que se aplica una capa de refuerzo sobre toda la circunferencia externa en una porción de corona de un tubo que constituye una cámara de aire y se forma la capa de refuerzo por separado del tubo, o se une con una pequeña fuerza de adherencia al mismo, de forma que se evita que el agrietamiento, mencionado anteriormente en la capa de refuerzo, se propague al tubo. También se llama la atención a la revelación del documento JP-2004-090807A.

Sin embargo, las cámaras de aire dadas a conocer en el documento WO 02/43975 y en el documento WO 02/96678 aplican un cuerpo de material compuesto de género no tejido y de caucho para formar la capa de refuerzo, de forma que cuando se utiliza la cámara de aire durante mucho tiempo, una porción de caucho que constituye la cámara de aire sufre una deformación progresiva para expandirse de forma radial debido a la influencia de una fuerza centrífuga asociada con el giro del neumático o con la presión de aire cargada en la cámara de aire. Finalmente, la cámara de aire puede alcanzar y rozar contra la superficie interna del neumático y, por lo tanto, se puede destrozar la capa de refuerzo. Para suprimir la expansión radial debida a la deformación progresiva, el miembro de refuerzo tiene que consistir en una pluralidad de cuerpos de material compuesto, lo que tiene como resultado un aumento del peso del neumático de seguridad, y, por lo tanto, es desfavorable.

Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar una cámara de aire reforzada ligera para un neumático de seguridad en el que la capa de refuerzo está optimizada para poder suprimir de forma eficaz una expansión radial bajo la condición normal de circulación incluso si se utiliza durante mucho tiempo y, por otra parte, para suprimir una incidencia de un agrietamiento en un tubo bajo una condición autoportante de circulación, exhibiendo de ese modo una durabilidad superior.

La presente invención es un neumático de seguridad que acomoda una cámara de aire reforzada tórica hueca que está rellena de aire a una presión interna determinada con respecto a una presión dada de aire del neumático para formar una cavidad al menos entre una superficie interna del neumático y la cámara bajo el estado normal de presión interna del neumático y para expandirse de forma radial con una reducción de la presión interna del neumático para asumir el soporte de la carga del neumático, comprendiendo dicha cámara de aire reforzada un tubo impermeable al aire y una capa de aros de refuerzo que rodea completamente una circunferencia externa de una porción de corona del tubo, en la que la capa de aros de refuerzo está fabricada de un material de baja resistencia a la tracción.

Según se utiliza en el presente documento, la expresión “presión de aire dada” hace referencia a la presión de aire especificada para un neumático de seguridad, en el que se va a acomodar la cámara de aire reforzada, en una memoria, estándar industrial, o similar tal como JATMA, TRA y ETRTO, que son efectivos en el área en la que se fabrica, se vende o se utiliza el neumático, dependiendo de la capacidad de carga. La expresión “presión interna determinada con respecto a una presión de aire dada” hace referencia a aquella presión interna con la que se puede formar una cavidad entre la superficie externa de la cámara de aire reforzada y la superficie interna del neumático bajo el estado de carga de aire con la que se aplica la presión de aire dada al neumático, y con la que se puede expandir de forma radial la cámara de aire reforzada con una reducción de la presión interna del neumático para asumir el soporte de la carga del neumático en un estado autoportante en el que se ha perdido la presión interna del neumático. Más específicamente, la expresión hace referencia a la presión interna superior a la presión de aire dada preferentemente en hasta un 20% de la presión de aire dada. La expresión “material de baja resistencia a la tracción” hace referencia a un material que tiene tal característica de deformación que puede evitar la expansión radial notable de la cámara de aire reforzada hasta que alcanza el final de su vida útil bajo la condición normal de circulación del neumático de seguridad en el que está acomodada la cámara de aire reforzada.

Según la invención, el material de baja resistencia a la tracción tiene una tasa de deformación progresiva no superior a un 5% bajo una condición en la que se aplica una tracción que tiene la misma magnitud de una tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión interna correspondiente al 5% de la presión de aire dada del neumático. Según se utiliza en el presente documento, la expresión “tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión interna” hace referencia a una tracción por unidad de anchura que actúa sobre el tubo antes de ser expandido de forma radial por medio de la presión interna aplicada, y más específicamente, hace referencia a la fuerza f = rP, en la que r es un radio inicial del tubo y P es una presión aplicada. La expresión “tasa de deformación progresiva” hace referencia a una tasa de elongación de una pieza de prueba de su longitud en el tiempo transcurrido de 100 horas con respecto a su longitud...

1. Un neumático (2) de seguridad que acomoda una cámara (1) de aire reforzada tórica hueca que está llena de aire a una presión interna determinada con respecto a una presión de aire dada del neumático para formar una cavidad (S) al menos entre una superficie interna del neumático y la cámara bajo el estado normal de presión interna del neumático y para expandirse de forma radial con una disminución de la presión interna del neumático para asumir el soporte de la carga del neumático, comprendiendo dicha cámara de aire reforzada un tubo (6) impermeable al aire y una capa (7) de aros de refuerzo que rodea por completo una circunferencia externa de una porción de corona del tubo, en el que la capa de aros de refuerzo está fabricada de un material de baja resistencia a la tracción que tiene una tasa de deformación progresiva no superior al 5% bajo una condición en la que se aplica una tracción de la misma magnitud de una tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión interna correspondiente al 5% de la presión de aire dada del neumático a la temperatura de prueba de 80°C; el límite de deformación del material de baja resistencia a la tracción es mayor que la tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión interna de aire correspondiente al 5% de la presión dada del neumático, y es menor que la tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión de aire dada; y la resistencia a la rotura por tracción del material de baja resistencia a la tracción es superior a la tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión interna de aire correspondiente al 5% de la presión dada del neumático, y es inferior a la tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión de aire dada del neumático.

2. Un neumático de seguridad como se reivindica en la reivindicación 1, en el que el material de baja resistencia a la tracción tiene una tasa de elongación no inferior al 20% bajo una condición en la que se aplica una tracción que tiene la misma magnitud de una tracción que actúa sobre un tubo (6) lleno con la presión interna idéntica a la presión de aire dada.

3. Un neumático de seguridad como se reivindica en la reivindicación 1 o 2, en el que el material de baja resistencia a la tracción es una resina.

4. Un neumático de seguridad como se reivindica en la reivindicación 1 o 2, en el que el material de baja resistencia a la tracción es un material compuesto de cordones y de

caucho.

5. Un neumático de seguridad como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la capa (7) de aros de refuerzo consiste en al menos dos miembros (8) de anillo dispuestos lado a lado.

6. Un neumático de seguridad como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la capa (7) de aros de refuerzo se encuentra en una región del 50-95% de la anchura del tubo, estando en su centro el plano central en la dirección a lo ancho, en el tubo (6) lleno con una presión interna del 5% de la presión de aire dada del neumático.

7. Un neumático de seguridad como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la cámara de aire de seguridad (1) comprende, además, una capa (13) de protección que tiene una anchura mayor que la de la capa (7) de aros de refuerzo en la circunferencia externa de la porción de corona del tubo (6), y la capa de protección está fabricada de un material de elongación elevada y está formada por separado del tubo.

8. Un neumático de seguridad como se reivindica en la reivindicación 7, en el que la capa

(13) de protección rodea por completo el tubo (6) en toda la vuelta.

9. Un neumático de seguridad como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el tubo (6) está dotado en la porción de corona de una capa (16) de refuerzo que tiene un género no tejido, cordones de fibras cortas o de fibras orgánicas alineados en la misma dirección.

10. Un neumático de seguridad como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la circunferencia externa del tubo (6) está dotada de medios (17) para evitar un desplazamiento para evitar que la capa (7) de aros de refuerzo se mueva en la dirección a lo ancho.

11. Un neumático de seguridad como se reivindica en la reivindicación 10, en el que los medios (17) para evitar un desplazamiento son proyecciones delimitadoras (19a, 19b) que están dispuestas en dos líneas circunferenciales, pasando cada una a través de un punto circunferencial externo del tubo (6) que hace contacto con cada uno de los bordes

(18a, 18b) de la capa (7) de aros de refuerzo.

12. Un neumático de seguridad como se reivindica en la reivindicación 11, en el que la proyección delimitadora (19a, 19b) tiene una forma de saliente que se extiende en la dirección radial del tubo (6), o una forma de gancho con su porción de punta doblándose y extendiéndose hacia dentro en la dirección a lo ancho de la cámara (1) de aire reforzada.

13. Un neumático de seguridad como se reivindica en la reivindicación 10, en el que los medios (17) para evitar un desplazamiento son al menos dos proyecciones pasantes (20a, 20b) que están dispuestas en dos líneas circunferenciales, pasando cada una a través de puntos circunferenciales externos del tubo (6) cerca de los bordes (18a, 18b) de la capa (7) de aros de refuerzo y que se extienden de forma radial a través de la capa de aros de refuerzo.

14. Un neumático de seguridad como se reivindica en la reivindicación 10, en el que los medios (17) para evitar un desplazamiento son ambas proyecciones delimitadoras (19a, 19b) que están dispuestas en dos líneas circunferenciales, pasando cada una a través de un punto circunferencial externo del tubo (6) que hace contacto con cada uno de los bordes (18a, 18b) de la capa (7) de aros de refuerzo, y al menos dos proyecciones pasantes (20a, 20b) que están dispuestas en dos líneas circunferenciales, pasando cada una de ellas a través de puntos circunferenciales externos del tubo cerca de los bordes de la capa de aros de refuerzo y que se extienden de forma radial a través de la capa de aros de refuerzo.

15. Un neumático de seguridad como se reivindica en la reivindicación 10, en el que los medios (17) para evitar un desplazamiento son paredes laterales (23a, 23b) de una porción rebajada (22) formada en la porción de corona del tubo (6) para poder recibir la capa (7) de aros de refuerzo.