Cubierta de neumático.

Una cubierta de neumático, que comprende una banda de rodadura (1) provista,

al menos, de dos ranuras principales circunferenciales (2, 3, 6) y de una nervadura (4) definida en una parte central de la banda de rodadura mediante las ranuras principales circunferenciales, en la que

una ranura auxiliar (5, 7, 8, 9, 10) está formada en la parte central de la banda de rodadura, teniendo la ranura auxiliar una parte circunferencial de ranura (5C) que se extiende en dirección del ecuador de la cubierta y una parte axial de ranura (5W, 5W1, 5W2) que se extiende desde un extremo de la parte circunferencial de ranura de tal manera que la parte axial de ranura está curvada en ángulo agudo hacia la parte circunferencial de ranura, y

al menos un extremo de la ranura auxiliar está abierto a la ranura principal circunferencial, caracterizada porque una profundidad de la parte axial de ranura de la ranura auxiliar, en una zona adyacente a una abertura a la ranura principal circunferencial, es menor que la de la parte axial de ranura en una zona distinta de la zona adyacente.

Cubierta de neumático.

Campo técnico La presente invención se refiere a una cubierta de neumático, que reduce una resonancia columnar debida a una ranura principal circunferencial formada en un patrón de la banda de rodadura de la cubierta.

Técnica relacionada Como la proporción que el ruido de la cubierta supone en el ruido del automóvil llega a ser relativamente grande, acompañada de una mejora adicional del silencio, en los vehículos recientes, la reducción de dicho ruido de la cubierta es un asunto significativo. En particular, un ruido de la cubierta de aproximadamente 1.000 Hz, que es fácilmente audible por el oído humano, llega a ser un factor principal del ruido hacia el exterior del vehículo y las contramedidas apremiantes con respecto a dicho ruido se demandan asimismo desde un punto de vista de los problemas medioambientales.

Es conocido generalmente que el ruido de la cubierta, a un intervalo de frecuencias de aproximadamente 800 a 1.400 Hz, se genera por la llamada resonancia columnar, que resulta de la resonancia en una columna de aire definida entre una ranura circunferencial formada en la banda de rodadura y la superficie de la carretera en la cara de contacto con el terreno de la cubierta.

En un estado en el que una cubierta que tiene una ranura principal circunferencial contacta con el terreno, se forma una cámara que tiene la misma longitud que la longitud del contacto con el terreno, entre una pared de ranura de la ranura principal circunferencial y la cara de contacto con el terreno. Como consecuencia de que la compresión y la liberación de aire en esta cámara se repiten con la rodadura de la cubierta, se genera un ruido denominado resonancia columnar. Una frecuencia f0 de esta resonancia columnar es una frecuencia constante representada por

f0 = v/2L

en la que la velocidad sónica es v y la longitud de la cámara, es decir, la longitud de una ranura circunferencial es L.

Para suprimir dicha resonancia columnar, el documento WO2004/103737 describe un patrón de la banda de rodadura capaz de restringir la reducción del comportamiento en mojado, manteniendo la estabilidad de la conducción y reduciendo una resonancia columnar de una cubierta, en el que una banda de rodadura 1 está provista de dos o más ranuras principales circunferenciales 2, 3 que se extienden en una forma lineal o en zigzag en la dirección circunferencial y una pluralidad de ranuras auxiliares axiales 5 formadas, al menos, en una ranura principal circunferencial (ranura principal circunferencial 2 en la figura 7) , en el que un extremo de las ranuras auxiliares axiales 5 está abierto a la ranura principal circunferencial y el otro termina en la parte de meseta, y más de una ranura auxiliar axial 5 siempre está incluida completamente en una cara de contacto con el terreno, como se muestra en la figura 7.

Disponiendo de este modo las ranuras auxiliares bifurcándose desde la ranura principal circunferencial, se puede dispersar la frecuencia de una resonancia columnar. Cuando se dispersa la frecuencia, se percibe que se suaviza un sonido fácilmente audible y, a continuación, llega el silencio. Este efecto se denomina cambio a ruido blanco.

El efecto de dispersión de una frecuencia depende de la forma de la ranura auxiliar. Específicamente, una frecuencia f de sonido dispersado y nuevamente generado está representada por

f = (2n-1) x v/4l

n: grado de oscilación (n=1, 3, 5...)

en la que la longitud de la ranura auxiliar es 1 y la velocidad sónica es v.

Los documentos JP 2003211921 y JP 7076203 describen cubiertas de neumático conocidas.

Descripción de la invención En una cubierta de neumático descrita en el documento WO2004/103737, la ranura auxiliar axial, que continúa hacia dentro de la ranura principal circunferencial, puede dispersar la frecuencia de una resonancia columnar generada en la ranura principal circunferencial y cambiarla a ruido blanco. No obstante, sigue existiendo el siguiente problema para mejorar el efecto de esta técnica.

En una cubierta de neumático descrita en el documento WO2004/103737, una nervadura 12 entre las ranuras principales circunferenciales 2, 3 está dividida mediante la ranura auxiliar 5, como se muestra en la figura 7, ya que dicha ranura auxiliar 5 tiene una cierta longitud. Con ello, la parte de la nervadura 12 intercalada entre la ranura auxiliar 5 y la ranura principal circunferencial 3 reduce extremadamente su rigidez, de manera que se deteriora la estabilidad de la conducción. Por lo tanto, existe el problema de que no se puede disponer un número suficiente de ranuras auxiliares que contribuyen a la insonorización.

Se ha encontrado que se puede asegurar una longitud suficiente de la ranura auxiliar y se puede conseguir una reducción en el nivel de ruido, sin reducir la rigidez de la nervadura, formando la ranura auxiliar de una parte axial de ranura abierta a la ranura principal circunferencial y a una parte circunferencial de ranura y plegando dicha parte axial de ranura en ángulo agudo con respecto a la parte circunferencial de ranura.

Es decir, se encuentra que la distancia circunferencial de la ranura auxiliar 5 plegada en ángulo agudo con respecto a la parte circunferencial de ranura, como se muestra en la figura 8a, en comparación con la de la ranura auxiliar 5 que tiene la misma longitud de la parte circunferencial de ranura plegada en ángulo obtuso, como se muestra en la figura 8b, es pequeña. Por lo tanto, incluso en una cubierta que tiene un tamaño de cubierta pequeño (diámetro exterior) , se dispone una ranura auxiliar plegada en ángulo agudo que está conectada a una ranura circunferencial, de manera que se puede reducir una resonancia columnar.

Además, se ha encontrado que una ranura circunferencial dispuesta en una parte central de la banda de rodadura atrapa fácilmente una piedra. Esto se debe a que una ranura axial a abrir se deforma debido a la deformación del avance y del retroceso, pero no se abre una ranura circunferencial en ausencia de dicha deformación. Cuando una ranura auxiliar está dispuesta en una parte central de la banda de rodadura, especialmente las partes de meseta que intercalan una parte circunferencial de ranura reducen su rigidez, lo que hace que se produzca fácilmente el problema de la captura de piedras en las ranuras. En otras palabras, una parte que tiene localmente baja rigidez, por ejemplo, la parte superior en la que la superficie de contacto de la banda de rodadura contacta con la pared de ranura de la ranura auxiliar, atrapa una piedra para deformarse y absorbe la deformación de la cubierta debido al avance y al retroceso, de manera que una piedra se queda fácilmente en la ranura auxiliar. Se ha encontrado que una piedra se queda con facilidad especialmente en la parte en la que la ranura auxiliar está curvada en ángulo agudo.

Una resonancia columnar surge del aire comprimido en la ranura principal circunferencial, que es semejante a una columna de aire, como se ha mencionado anteriormente, y este síntoma de resonancia columnar se genera fácilmente en la ranura principal circunferencial de la parte central de la banda de rodadura. Los inventores han encontrado que es preferible disponer la ranura auxiliar anteriormente mencionada bifurcándose desde la ranura principal circunferencial en la parte central de la banda de rodadura, especialmente en la nervadura que incluye el ecuador de la cubierta, para reducir una resonancia columnar en la ranura principal circunferencial de la parte central de la banda de rodadura. Además, en el caso de que la ranura auxiliar esté dispuesta en un lado de la banda de rodadura, se puede deteriorar la estabilidad de la conducción y se puede producir un desgaste no uniforme. Basándose asimismo en tal punto de vista, es preferible disponer la ranura auxiliar en la parte central de la banda de rodadura.

Cuando la banda de rodadura está provista de una pluralidad de ranuras principales circunferenciales, dicha banda de rodadura está seccionada en lados de la banda de rodadura y en una parte central de la banda de rodadura. La parte central de la banda de rodadura, como se utiliza en esta memoria, significa una zona entre una ranura principal circunferencial adyacente a un borde de la banda de rodadura y una ranura principal circunferencial adyacente al otro borde de la banda de rodadura. Además, una nervadura central, descrita en lo que sigue, significa una nervadura que incluye el ecuador de la cubierta.

Por lo tanto, un objeto de la presente invención es resolver los problemas anteriormente mencionados y proporcionar una cubierta de neumático capaz de reducir una resonancia columnar generada en la ranura principal circunferencial y mejorar el comportamiento al drenaje,... [Seguir leyendo]

1. Una cubierta de neumático, que comprende una banda de rodadura (1) provista, al menos, de dos ranuras principales circunferenciales (2, 3, 6) y de una nervadura (4) definida en una parte central de la banda de rodadura mediante las ranuras principales circunferenciales, en la que una ranura auxiliar (5, 7, 8, 9, 10) está formada en la parte central de la banda de rodadura, teniendo la ranura auxiliar una parte circunferencial de ranura (5C) que se extiende en dirección del ecuador de la cubierta y una parte axial de ranura (5W, 5W1, 5W2) que se extiende desde un extremo de la parte circunferencial de ranura de tal manera que la parte axial de ranura está curvada en ángulo agudo hacia la parte circunferencial de ranura, y

al menos un extremo de la ranura auxiliar está abierto a la ranura principal circunferencial, caracterizada porque una profundidad de la parte axial de ranura de la ranura auxiliar, en una zona adyacente a una abertura a la ranura principal circunferencial, es menor que la de la parte axial de ranura en una zona distinta de la zona adyacente.

2. La cubierta de neumático según la reivindicación 1, en la que las ranuras principales circunferenciales forman un par a través del ecuador (C) de la cubierta.

3. La cubierta de neumático según la reivindicación 1 ó 2, en la que la parte circunferencial de ranura de la ranura auxiliar tiene una parte biselada (5M) que está inclinada con respecto a una superficie de la banda de rodadura sobre, al menos, una pared de ranura de ambas paredes de ranura seccionando la parte circunferencial de ranura.

4. La cubierta de neumático según la reivindicación 3, en la que la parte biselada está formada sobre una pared de ranura de la parte circunferencial de ranura en un lado de la parte axial de ranura.

5. La cubierta de neumático según la reivindicación 3 ó 4, en la que la parte biselada formada sobre una pared de ranura de la parte circunferencial de ranura de la ranura auxiliar tiene un ángulo de inclinación en un intervalo entre 20 grados y 60 grados con respecto a la superficie de la banda de rodadura.

6. La cubierta de neumático según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en la que la parte biselada está formada sobre una pared de ranura de la parte circunferencial de ranura en un lado de la parte axial de ranura y tiene una profundidad del 10% al 60% de la de la parte circunferencial de ranura.

7. La cubierta de neumático según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que

una longitud de la parte circunferencial de ranura de la ranura auxiliar, medida a lo largo de su dirección longitudinal, es mayor que la de la parte axial de ranura de la ranura auxiliar, medida a lo largo de su dirección longitudinal, y

toda la longitud de la ranura auxiliar, obtenida sumando la longitud de la parte circunferencial de ranura y la longitud de la parte axial de ranura, está en un intervalo del 40% al 60% de una longitud de contacto con el terreno de la banda de rodadura.

8. La cubierta de neumático según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en la que una profundidad de la parte circunferencial de ranura de la ranura auxiliar es menor que la de la parte axial de ranura de la ranura auxiliar.