Neumático para carga pesada.

Un neumático radial para vehículos pesados que comprende una carcasa (5) radial que tiene una región de corona,

dos capas de lonas (1B, 2B) de cinturón en un lado de lona interna, y al menos una capa de lonas (3B, 4B) de cinturón anchas en un lado de lona externa, que es mayor en anchura (W) que dichas lonas de cinturón estrechas, en el que dichas lonas de cinturón estrechas y dicha al menos una lona de cinturón ancha están dispuestas de manera secuencial en una periferia externa de la mencionada región de corona, donde las dos lonas de cinturón estrechas mencionadas comprenden cordones de cinturón que intersectan un plano (X) ecuatorial del neumático con un ángulo (θ1, θ2) de intersección que es menor que aquél (θ3, θ4) de los cordones de cinturón de las mencionadas lonas de cinturón anchas, donde los mencionados cordones de cinturón de las lonas de cinturón se extienden en direcciones que se intersectan mutuamente entre lonas adyacentes, donde dichas lonas de cinturón estrechas incluyen una lona más interior con bordes laterales, cada uno de los cuales forman una proyección (7) que es convexa radialmente hacia afuera, en la que la proyección tiene un pico en la región comprendida dentro de un intervalo entre el 60% y el 95% de la anchura (W1) de la lona de cinturón estrecha a través del plano ecuatorial del neumático; y donde la mencionada lona más interna tiene una superficie periférica interna con un radio en los mencionados bordes laterales, donde dicho radio no es mayor que un radio de referencia de la superficie de la periferia interna de la lona más interna en su intersección con el mencionado plano ecuatorial del neumático.

Neumatico para carga pesada Campo tecnico La presente invención se refiere a un neumatico radial para vehículos pesados, que puede utilizarse de manera apropiada como neumatico de camión o autobus, neumatico para vehículos de construcción, etc., que se infla con una presión neumatica elevada y se utiliza bajo condiciones de carga elevada. De manera mas específica, la presente invención proporciona una tecnologfa que puede utilizarse para evitar de forma efectiva la separación de una lona de cinturón que comprende no menos de tres capas de lonas de cinturón, en sus posiciones de borde lateral, mejorando por esta razón la durabilidad de cinturón.

Antecedentes de la tecnica Con respecto a este tipo de neumaticos convencionales, por ejemplo, el documento JP2000-225810A (o el documento correspondiente US6578611B2) describe un neumatico que incluye un cinturón principal en el que se disponen de manera secuencial dos capas de lonas de cinturón estrechas en el lado de lona interna y dos capas de lonas de cinturón anchas en un lado de lona externa, que son mas anchas que las lonas de cinturón estrechas, en la 15 periferia externa de la región de corona en una carcasa radial para extenderse a lo largo de la región de corona en un plano de sección de lado a lado del neumatico. En tales neumaticos convencionales, los cables de cinturón de las lonas de cinturón estrechas se extienden en una dirección tal que intersectan con el plano ecuatorial del neumatico con un angulo relativamente pequeno. Por consiguiente, estas lonas de cinturón estrechas sirven para soportar la tensión circunferencial para suprimir el crecimiento diametral del neumatico, evitando por esta razón el cambio en la forma de la corona durante la rodadura del neumatico bajo una condición de carga. Mas aun, la disposición de lonas de cinturón relativamente estrechas sirve para mitigar la deformación que ocurre en los bordes laterales de las lonas de cinturón.

Por otro lado, en referencia a las lonas de cinturón anchas, el angulo de intersección de los cordones de cinturón relativo al plano ecuatorial del neumatico se hace mayor que el de los cordones de cinturón de las lonas de cinturón estrechas y la anchura del cinturón se hace mayor que la anchura de las lonas de cinturón estrechas de tal manera que se proporciona una rigidez intra-plano del cinturón mejorada, proporcionando por lo tanto un excelente rendimiento cinetico, tal como el referido a la propiedad de giro del neumatico durante la toma de curvas del vehículo, la estabilidad en marcha en lfnea recta, etc.

En este caso, por ejemplo, se considera necesario que los cordones de cinturón de las dos lonas de cinturón estrechas en el lado de lona interna se extiendan en direcciones mutuamente opuestas relativas al plano ecuatorial del neumatico de tal manera que intersecten una con otra, con el fin de que los cordones de cinturón soporten la tensión del cinturón. Asimismo, se considera necesario que los cordones de cinturón de las dos lonas de cinturón anchas en el lado de lona externa intersecten uno con otro de manera similar entre las lonas, de tal manera que el cinturón exhiba una alta rigidez intra-plano.

Mas aun, es sabido que si los cordones de cinturón de la segunda lona que forman la lona de cinturón estrecha y de la tercera lona que forman la lona de cinturón ancha, contadas ambas desde el lado interno radial, se extienden en direcciones mutuamente opuestas relativas al plano ecuatorial del neumatico de tal manera que intersectan una con otra entre las lonas, entonces los cordones de cinturón de la lona de cinturón estrecha mas interna y la lona de cinturón ancha como tercera lona se extienden en la misma dirección, con el fin de suprimir la deformación relativa por cizallamiento entre los bordes laterales de la lona de cinturón estrecha mas interna y la tercera lona que forma la lona de cinturón ancha, que son mutuamente adyacentes en la dirección radial, evitando de esta forma la concentración de tensión en los bordes laterales de la lona de cinturón estrecha mas interna.

Por consiguiente, con respecto al cinturón principal, se considera preferible que los cordones de cinturón de todas las lonas se extiendan con intersección mutua desde las lonas adyacentes, con el fin de suprimir el crecimiento 45 diametral del neumatico y proporcionar altas rigideces intra-plano y extra-plano del cinturón, dispersando de esta manera la tensión que aparece en los bordes laterales de las lonas de cinturón.

Sin embargo, con los neumaticos convencionales como se han explicado anteriormente, cuando se intenta suprimir el crecimiento diametral del neumatico disponiendo los cordones de cinturón de las dos lonas de cinturón estrechas en el lado de lona interna, debido a que los cordones de cinturón de la segunda lona de cinturón estrecha y la 50 tercera lona formada por la lona de cinturón ancha, tal como se ven desde el lado radial interno, estan dispuestos para intersectar mutuamente, es diffcil evitar de manera suficiente la formación de grietas desde los bordes laterales de las dos lonas de cinturón estrechas en el lado de lona interna, conseguir una supresión pretendida del crecimiento diametral del neumatico, y proporcionar altas rigideces intra-plano y extra-plano del cinturón.

Para hacer frente a un problema tal, se ha propuesto evitar la formación de grietas desde los bordes laterales de las 55 lonas de cinturón aplicando un caucho de revestimiento a los bordes laterales de las lonas de cinturón, o seleccionando apropiadamente el m6dulo de Young del caucho entre lonas para las partes vecinas de los bordes

laterales de las lonas de cinturón. Sin embargo, estas propuestas son todavfa incapaces de evitar de manera suficiente el crecimiento de grietas desde los bordes laterales de las lonas de cinturón. El documento JP 2003 136911 muestra un neumatico radial para vehículos pesados conocido.

Descripcian de la Invencian (Tarea que debe ser Resuelta por la Invención)

Durante el funcionamiento de neumaticos bajo condiciones de carga, se aplican fuerzas externas al cinturón principal toroidal desde varias direcciones, incluyendo la dirección circunferencial, la dirección radial y la dirección de anchura de cinturón que causan una deformación inter-lonas por cizallamiento u otra deformación en los bordes laterales de las lonas de cinturón debido al desplazamiento de los cordones que intersectan en forma de paralelogramo. Una deformación tal tiende a ser muy elevada cuando los cordones de cinturón tienen un angulo de intersección pequeno relativo al plano ecuatorial del neumatico y las lonas de cinturón tienen anchuras grandes, como es el caso en las lonas de cinturón estrechas mencionadas anteriormente en el lado de lona interna, dando lugar por esa razón a problemas relacionados con la formación prematura de grietas en ubicaciones de deformación aumentada en los bordes laterales de las lonas de cinturón, así como a una tendencia de un crecimiento inter-lona de tales grietas.

Con respecto a las lonas de cinturón en el lado de lona externa en el neumatico convencional tal como se explic6 anteriormente, se aprecia que un aumento en la anchura de la lona de cinturón preserva de manera efectiva la alta rigidez del cinturón principal, y un aumento en el angulo de intersección de los cordones de cinturón relativo al plano ecuatorial del neumatico sirve de manera efectiva para reducir la deformación; por lo tanto, los dos rendimientos requeridos pueden conseguirse de una manera compatible.

Por otro lado, con respecto a las lonas de cinturón estrechas en el lado de lona interna en el neumatico convencional, en las cuales el angulo de intersección de los cordones de cinturón relativo al plano ecuatorial del neumatico es pequeno, es inevitable preservar la anchura de las lonas de cinturón hasta un cierto punto con el fin de evitar el crecimiento diametral del neumatico. Esto es incompatible con el requerimiento de una anchura reducida de las lonas de cinturón estrechas con el fin de reducir la deformación en los bordes laterales de las lonas de cinturón. Por consiguiente, por ejemplo, si se da prioridad a la reducción de la deformación reduciendose por consiguiente la anchura de las lonas de cinturón estrechas, entonces aparecen problemas al no poder evitarse el crecimiento diametral del neumatico durante el giro bajo una condición de carga, con un aumento inevitable en la cantidad de calor generado y en la magnitud del desgaste, ademas de que la así denominada "separación de corte" tiende a ocurrir cuando el caucho de rodadura sufre una separación debido al crecimiento prematuro,... [Seguir leyendo]

1. Un neumatico radial para vehículos pesados que comprende una carcasa (5) radial que tiene una región de corona, dos capas de lonas (1B, 2B) de cinturón en un lado de lona interna, y al menos una capa de lonas (3B, 4B) de cinturón anchas en un lado de lona externa, que es mayor en anchura (W) que dichas lonas de cinturón estrechas, en el que dichas lonas de cinturón estrechas y dicha al menos una lona de cinturón ancha estan dispuestas de manera secuencial en una periferia externa de la mencionada región de corona, donde las dos lonas de cinturón estrechas mencionadas comprenden cordones de cinturón que intersectan un plano (x) ecuatorial del neumatico con un angulo (θ1, θ2) de intersección que es menor que aquel (θ3, θ4) de los cordones de cinturón de las mencionadas lonas de cinturón anchas, donde los mencionados cordones de cinturón de las lonas de cinturón se extienden en direcciones que se intersectan mutuamente entre lonas adyacentes, donde dichas lonas de cinturón estrechas incluyen una lona mas interior con bordes laterales, cada uno de los cuales forman una proyección (7) que es convexa radialmente hacia afuera, en la que la proyección tiene un pico en la región comprendida dentro de un intervalo entre el 60% y el 95% de la anchura (W1) de la lona de cinturón estrecha a traves del plano ecuatorial del neumatico; y donde la mencionada lona mas interna tiene una superficie periferica interna con un radio en los mencionados bordes laterales, donde dicho radio no es mayor que un radio de referencia de la superficie de la periferia interna de la lona mas interna en su intersección con el mencionado plano ecuatorial del neumatico.

2. Un neumatico radial para vehículos pesados de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los bordes laterales de la mencionada lona de cinturón estrecha mas interna incluyen proyecciones que son convexas radialmente hacia un lado externo, donde dichas proyecciones tienen una altura (C) maxima de proyección definida con referencia a la superficie periferica interna de la mencionada lona mas interna en su intersección con el mencionado plano ecuatorial del neumatico, donde dicha altura maxima de proyección esta comprendida en el intervalo de:

0 < C < 3 x d1

donde d1 es un diametro de los cordones de cinturón de la mencionada lona mas interna.

3. Un neumatico radial para vehículos pesados de acuerdo con la reivindicación 1 6 la reivindicación 2, en el que las mencionadas lonas de cinturón estrechas tienen una anchura que esta comprendida en un intervalo entre 0, 25 y 0, 5 veces una anchura de rodadura (TW) , y el angulo de intersección de los cordones de cinturón relativo al plano ecuatorial del neumatico esta comprendido en un intervalo entre 3° y 10°.

4. Un neumatico radial para vehículos pesados de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la mencionada lona de cinturón ancha tiene una anchura (W3, W4) que esta comprendida en un intervalo entre 0, 60 y 0, 8 veces la anchura de rodadura (TW) , y el angulo de intersección de los cordones de cinturón relativo al plano ecuatorial del neumatico esta comprendido en un intervalo entre 15° y 35°.

5. Un neumatico radial para vehículos pesados de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que una anchura media de la mencionada al menos una lona de cinturón ancha difiere de una anchura media de las lonas de cinturón estrechas mencionadas en una cantidad que esta comprendida en un intervalo entre 0, 2 y 0, 4 veces la anchura de rodadura (TW) .

6. Un neumatico radial para vehículos pesados de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la lona de cinturón ancha se proporciona con proyecciones (10) en ubicaciones que corresponden a los bordes laterales de la lona de cinturón estrecha de manera que sean convexas radialmente hacia afuera.