Compuesto de cordón de acero-caucho y neumático que lo utiliza.

Un compuesto de cordón de caucho-acero que comprende: al menos un cordón de acero obtenido configurando en haz una pluralidad de objetos lineales de acero (1) sometidos a conformación de forma en pasos sustancialmente idénticos en una fase aproximadamente idéntica sin tranzar,

estando el cordón de acero embebido en caucho, estando los objetos lineales de acero (1) en contacto unos con otros, caracterizado porque la conformación de forma es una conformación de forma en espiral, y un círculo circunscrito conformado con forma de espiral de uno cualquiera de los objetos lineales de acero (1) y un circulo circunscrito conformado con forma de espiral de al menos uno de los otros objetos lineales de acero (1) están solapados entre sí, y caracterizado porque se cumple la siguiente ecuación

D>2,5d

en donde D indica el diámetro de un círculo circunscrito de la forma de espiral del objeto lineal (1), y d indica el diámetro exterior de los objetos lineales de acero (1).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2007/050829.

Solicitante: BRIDGESTONE CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 10-1, KYOBASHI 1-CHOME, CHUO-KU TOKYO 104-0031 JAPON.

Inventor/es: IKEHARA, KIYOSHI, ISHIZAKA, HIROKI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B60C9/00 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B60 VEHICULOS EN GENERAL.B60C NEUMATICOS PARA VEHICULOS (fabricación, reparación B29 ); INFLADO DE NEUMATICOS; CAMBIO DE NEUMATICOS; FIJACION DE VALVULAS A CUERPOS ELASTICOS INFLABLES, EN GENERAL; DISPOSITIVOS O INSTALACIONES CONCERNIENTES A LOS NEUMATICOS (ensayo del rendimiento de neumáticos G01M 17/02). › Armaduras de neumáticos o disposición de capas en estos últimos (elementos interiores de refuerzo B60C 5/08; estructura de los talones, p. ej. construcción en solape o recubrimiento B60C 15/00; cables para neumáticos en sí D02G 3/48; tejidos en sí D03D, D04H; cuerdas o cables metálicos en sí D07B 1/06).
  • D07B1/06 SECCION D — TEXTILES; PAPEL.D07 CUERDAS; CABLES DISTINTOS DE LOS CABLES ELECTRICOS.D07B CUERDAS O CABLES EN GENERAL (unión de cuerdas o cables conjuntamente o con objetos B65H 69/00, F16G 11/00; parte mecánica del acabado o el apresto de cuerdas D02J; cuerdas o cables decorativos D04D; cables de suspensión para puentes E01D 19/16; especialmente adaptados para arrastrar o ser arrastrados por poleas u otros elementos de transmisión F16G 9/00; cables eléctricos o racores en la medida en que el aspecto eléctrico es esencial H01B, H01R). › D07B 1/00 Características estructurales de cuerdas o cables. › Cuerdas o cables de hilos metálicos, p. ej. de hilo metálico perfilado alrededor de un núcleo de cáñamo.
  • D07B1/16 D07B 1/00 […] › Cuerdas o cables con vaina envolvente o incrustaciones en caucho o materia plástica (D07B 1/04, D07B 1/10 tienen prioridad).

PDF original: ES-2403436_T3.pdf

 

Compuesto de cordón de acero-caucho y neumático que lo utiliza.

Fragmento de la descripción:

Compuesto de cordón de acero-caucho y neumático que lo utiliza.

Campo Técnico La presente invención se refiere a un compuesto de cordón de caucho-acero, y más concretamente se refiere a un compuesto de cordón de caucho-acero adecuado para ser aplicado a varios productos de caucho, tales como un neumático, para refuerzo.

Además la presente invención se refiere a un neumático radial de aire de motocicleta (referido aquí como “neumático de motocicleta” en algunos casos) utilizado para una motocicleta de alto rendimiento, también llamada motocicleta de tipo súper-deportiva, que está diseñada para tomar curvas a alta velocidad, y más concretamente se refiere a un neumático radial de aire de perfil bajo para una motocicleta de alto rendimiento, que mejora la estabilidad del giro durante la toma de curvas a alta velocidad a la vez que se mantienen diversas prestaciones, tales como la durabilidad alta velocidad y estabilidad en recorrido recto.

Además, la presente invención se refiere a un neumático radial de aire grande (referido aquí como “neumático grande”, en algunos casos) , y más concretamente se refiere a un neumático radial grande que tiene una característica anti-corte mejorada, que es adecuado para la circulación en una carretera mala tal como en zonas sin asfaltar.

Técnica Anterior

Cuando el compuesto de cordón de caucho-acero, en el que el caucho está reforzado por al menos un cordón de acero, se aplica a un producto de caucho, la resistencia y rigidez insuficientes del propio caucho se pueden aumentar; por tanto, el compuesto de cordón de caucho-acero se ha utilizado ampliamente para diversos productos de caucho, tales como un neumático, un cinturón, o una manguera.

En los últimos años, para mejorar más el comportamiento de un producto de caucho, se requiere que el compuesto de cordón de caucho-acero tenga diversas propiedades físicas concretas de manera que sea óptimo para funcionar como una parte a la cual el compuesto anterior se va a aplicar. Por ejemplo, para un producto tal como un neumático, para mejorar las condiciones de contacto con la superficie de la carretera en la etapa inicial, se requiere flexibilidad; sin embargo, por otra parte, cuando la fuerza de entrada se aplica además durante la toma de una curva o similar, se requiere alta rigidez. Cuando se proporciona un compuesto de cordón de caucho-acero que mejora un comportamiento óptimo y un comportamiento robusto de un producto en una región de carga baja debido a que se obtiene la flexibilidad del caucho, y que mejora la resistencia y la rigidez del producto en una carga alta ya que se pueden obtener las propiedades del acero, el compuesto anterior es utilizado de manera efectiva.

Sin embargo, incluso cuando la relación de cordón de acero utilizada como miembro de refuerzo se cambia, los dos tipos anteriores de propiedades no se pueden mejorar de manera simultánea. En el caso del propio cordón de arco, cuando los filamentos (alambres elementales) que forman el cordón son sometidos a una operación de conformación de forma larga, se puede obtener un cordón de acero que tiene propiedades físicas en las que la baja rigidez es producida en una región de carga baja, y en la que la alta rigidez es producida cuando una carga predeterminada o mayor es aplicada (también llamado cordón abierto) . Las razones para estos son debidas a la estructura de cordón abierto como se ha descrito anteriormente, ya que están presentes espacios entre los filamentos, cuando una fuerza de tracción de aplica al cordón, en una región en la que los espacios están presentes a una baja carga, los filamentos son cada uno deformados como un muelle para mostrar baja rigidez, y porque por otra parte después de que los filamentos son puestos en contacto entre sí cuando se aplica a los mismo una carga predeterminada o superior, se obtiene propiedades similares a la rigidez del acero.

Como técnica referente a una mejora del cordón de acero, por ejemplo, en el Documento de Patente 1, para proporcionar un cordón que tenga una anisotrópica de rigidez a flexión en el sin disminuir la rigidez a flexión en un plano del cinturón del neumático, la rigidez a flexión fuera del plano del mismo puede disminuir, se ha desarrollado una técnica en la que un cordón de acero para el refuerzo del producto de caucho está formado laminando al menos dos filamentos sometidos a una conformación de forma que forma una superficie con forma de onda o plana.

Además, cuando una denominada capa de cinturón en espiral se aplica a un neumático radial de aire de motocicleta, la capa de cinturón en espiral que está formada enrollando en espiral un miembro de cinturón que incluye un cordón o al menos dos cordones paralelos embebido en el caucho de revestimiento en una dirección de eje de rotación del neumático en una ángulo hacia aproximadamente una dirección circunferencial del neumático, se pueden mejorar la durabilidad a alta velocidad, la estabilidad de desplazamiento en recta, el comportamiento de uniformidad, el comportamiento de aceleración, y similares; sin embargo, por otra parte, la relación de hace lenta cuando la dirección de un vehículo cambia, de manera que el comportamiento deportivo se degrada.

A través de la investigación en el mecanismo en el cual los dos tipos de propiedades anteriores no se pueden obtener simultáneamente, se encontró que aunque la rigidez puede aumentar proporcionando una capa de cinturón en espiral, el grado de las condiciones de contacto con la superficie de la carretera se degrada por tanto, y la respuesta de contacto del suelo de un neumático se hace inferior, de manera que el comportamiento deportivo se pierde.

Esto es, un producto de caucho, tal como un neumático, se requiere que tenga flexibilidad en la etapa inicial para mejorar las condiciones de contacto con una superficie de carretera, y también se requiere que tenga alta rigidez durante la toma de curvas o simular en el que es aplicada una fuerza de salida adicional. Por lo tanto, se cree que para superar el problema anterior, una capa de consta en espiral se aplica de manera efectiva a un neumático, que puede mejorar el comportamiento óptimo y el comportamiento robusto del producto en una región de baja carga ya que la propiedad flexible del caucho se puede obtener, y que puede mejorar la resistencia y la rigidez del producto en una carga alta ya que se pueden obtener las propiedades del acero.

Para realizar la capa de cinturón en espiral como se ha descrito anteriormente, cuando los filamentos (alambres elementales) que forman un cordón son sometido a una operación de conformación de forma larga, se puede obtener un propio cordón que es utilizado como miembro de refuerzo de la capa de cinturón en espiral y que tiene propiedades físicas en las que la baja rigidez de consigue en una región de carga baja, y en la que la alta rigidez se realiza a una carga predeterminada o superior (llamado cordón abierto) .

Como técnica relativa a una mejora del cordón de acero utilizado como miembro de refuerzo de la capa de cinturón en espiral descrita anteriormente, por ejemplo, en el Documento de Patente 2, se ha descrito un neumático radial de motocicleta en el que controlando el alargamiento a tracción del cordón de cinturón formado de al menos un cordón de acero enrollado en espiral en un intervalo predeterminado, son degradar seriamente el comportamiento de circulación en recto y el comportamiento de giro durante la circulación a alta velocidad, la resistencia al desgaste se mejora a la vez que se mantiene el comportamiento de manipulación. Además, en el Documento de patente 3, se ha expuesto un neumático radial de motocicleta que está definido por una curva de carga-alargamiento de un cordón de banda que forma una lona con forma de cinturón, y en el Documento de Patente 4, ha sido expuesto un neumático radial de aire de motocicleta que utiliza un cordón de cinturón que tiene un alargamiento de rotura predeterminado y una estructura trenzada única en la que son trenzados juntos una pluralidad de filamento de acero que tiene una resistencia a tracción predeterminada.

Además, un neumático de camión volquete general que circula sobre una zona sin asfaltar en algunos casos está forzado a circular sobre una superficie de carretera en la que hay esparcidas rocas fragmentadas. Por consiguiente, un fallo de corte de cinturón es posible que ocurra, y un fallo en el neumático puede por tanto ser directamente causado, o un cordón de acero se puede corroer por el agua que se filtra desde una posición de corte para producir un fallo por separación; por tanto, ocurre uno de los fallos anteriores, y la vida del neumático disminuye de manera desventajosa.

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Reivindicaciones:

1. Un compuesto de cordón de caucho-acero que comprende: al menos un cordón de acero obtenido configurando en haz una pluralidad de objetos lineales de acero (1) sometidos a conformación de forma en pasos sustancialmente idénticos en una fase aproximadamente idéntica sin tranzar, estando el cordón de acero embebido en caucho, estando los objetos lineales de acero (1) en contacto unos con otros, caracterizado porque la conformación de forma es una conformación de forma en espiral, y un círculo circunscrito conformado con forma de espiral de uno cualquiera de los objetos lineales de acero (1) y un circulo circunscrito conformado con forma de espiral de al menos uno de los otros objetos lineales de acero (1) están solapados entre sí, y caracterizado porque se cumple la siguiente ecuación D>2, 5d

en donde D indica el diámetro de un círculo circunscrito de la forma de espiral del objeto lineal (1) , y d indica el diámetro exterior de los objetos lineales de acero (1) .

2. El compuesto de cordón de caucho-acero de acuerdo con la reivindicación 1, en el que las estructuras y las cantidades de conformación de forma de los objetos lineales de acero (1) son todas idénticas entre sí.

3. El compuesto de cordón caucho-acero de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que los objetos lineales de acero (1) comprenden filamentos de acero que tienen cada uno una sección transversal aproximadamente circular.

4. El compuesto de caucho-acero de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que los objetos lineales de acero (1) comprenden hebras de acero dispuestos trenzando los filamentos de acero.

5. El compuesto de cordón de caucho-acero de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que, en las características de deformación-carga en el estado en el que el caucho se adhiere al interior de un círculo circunscrito del cordón de acero, el alargamiento obtenido cambiando una carga de aplicación W de 1500xS (N) a 1600xS (N) es 0, 070 % o menor, en donde S (mm2) indica una parte de área de sección transversal del cordón de acero, y una carga de aplicación W1 (N) en un alargamiento de 0, 35% y una carga de aplicación W2 (N) en un alargamiento de 0, 45 % cumplen la siguiente ecuación

W2-W1 < K1.S,

en donde K1 = 35 N/mm2.

6. El compuesto de cordón de caucho-acero de acuerdo con la reivindicación 5, en el que, en las características de carga en el estado en el que el caucho se adhiere al interior de un círculo circunscrito del segundo cordón, la cantidad de alargamiento es 0, 065 % o menor cuando la carga de aplicación W se cambia de 1500xS (N) a 1600xS (N) .

7. El compuesto de cordón de caucho-acero de acuerdo con la reivindicación 5 ó 6, en el que, en las características de carga-deformación en el estado en el que el caucho se adhiere al interior de un círculo circunscrito del cordón de acero, la carga de aplicación W1 (N) a un alargamiento de 0, 35 % y una carga de aplicación W2 (N) a un alargamiento de 0, 45 % cumplen la siguiente ecuación

W2-W1 < K2.S = 20 N mm2.

8. Un neumático radial de aire de motocicleta que comprende: una parte de rodadura (11) ; un par de partes de pared lateral (12) dispuestas desde ambas partes de borde de la parte de rodadura (11) hasta el interior en la dirección del radio del neumático; y están incluidas partes de talón (13) que se extienden desde la parte de pared lateral (12) al interior en la dirección del radio del neumático, en el que la cara de carcasa (22) , que refuerza estas partes entre los núcleos de talón (21) embebidos en las respectivas partes de talón (13) y que está formada de al menos una lona de carcasa compuesta de caucho y cordones revestidos por el mismo inclinados entre 60º y 90º con respecto al plano ecuatorial del neumático, y una capa de cinturón en espiral (23) que incluye al menos una capa, que está dispuesta fuera de la capa de carcasa (22) en la dirección del radio del neumático y que está formada enrollándola en espiral sustancialmente paralela al plano ecuatorial del neumático,

en el que la capa de cinturón en espiral (23) comprende el compuesto de cordón de caucho-acero de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 17.

9. Un neumático radial de aire para un camión o autobús, que comprende: una carcasa (42) que incluye al menos una lona de un cordón de disposición radial revestida de caucho, que refuerza un par de partes de pared lateral (32) y una parte de rodadura (33) entre los núcleos de latón (41) embebidos respectivamente en un par de partes de talón (31) ; y un cinturón que incluye al menos una capa (43a-43d) que refuerza la parte de rodadura (33) a lo largo de la circunferencia exterior de la carcasa (42) ,

en el que al menos la capa más exterior (43d) del cinturón comprende el compuesto de cordón de caucho acero de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4.

10. El neumático radial de aire de acuerdo con la reivindicación 9, en el que se cumple la siguiente ecuación P < 17, 5D-8, 0

en donde P y D indican el paso de conformación de forma y el diámetro de un círculo circunscrito de la forme en espiral conformada de los objetos lineales de acero (1) , respectivamente.


 

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