Método para diseñar el paso fundamental para un dibujo de la banda de rodadura de una cubierta con cómputo de tacos variable por nervio.

Un método para diseñar un paso fundamental (P) para un dibujo de banda de rodadura de cubierta que tiene almenos dos agrupamientos de nervios (R) dispuestos circunferencialmente con diferentes números de tacos (L) debanda de rodadura en cada agrupamiento de nervios (R);

siendo repetido el paso fundamental (P) alrededor de lacircunferencia del dibujo de la banda de rodadura de la cubierta al menos tres veces, comprendiendo 5 el método lasetapas de:

(a) proporcionar un dibujo de banda de rodadura de cubierta que tiene x nervios de tacos de banda derodadura en la dirección de desplazamiento en la que x >1; teniendo los tacos de la banda de rodadura tacosgrandes de banda de rodadura y tacos pequeños de banda de rodadura; siendo la relación de paso igual al tamañode los tacos grandes de la banda de rodadura dividido por el tamaño de los tacos pequeños de la banda derodadura;

(b) agrupar los nervios de los tacos de la banda de rodadura en n agrupamientos de nervios (R) en los quen>1; teniendo cada agrupamiento de nervios (R) la misma relación de paso;

(c) definir el número s de tacos de la banda de rodadura en cada nervio de la parte de un agrupamiento denervios (R) dentro del paso fundamental (P) en el que si es el número de tacos de la banda de rodadura en losnervios del agrupamiento de nervios (R) i; en el que i es un entero mayor o igual que 1 y menor o igual que n; y

(d) definir s de tal modo que el máximo común divisor de s1 a sn es 1.

Método para diseñar el paso fundamental para un dibujo de la banda de rodadura de una cubierta con cómputo de tacos variable por nervio ANTECEDENTES DEL INVENTO

1. CAMPO TÉCNICO

El presente invento se refiere en general a cubiertas y a métodos para diseñar los dibujos de la banda de rodadura de una cubierta para mejorar el ruido de la cubierta atribuido a la secuencia de paso. Más particularmente, el presente invento se refiere a dibujos de banda de rodadura y a métodos para diseñar el paso fundamental de un dibujo de una banda de rodadura que tiene múltiples agrupamientos de nervios con diferente número de tacos en diferentes agrupamientos de nervios.

2. INFORMACIÓN ANTECEDENTE

Un aspecto del dibujo de una cubierta implica minimizar el ruido indeseable de la cubierta. El ruido de la cubierta es generado cuando los tacos del dibujo de la banda de rodadura hacen contacto con la superficie de la carretera. Un dibujo de banda de rodadura que no varía, o dibujo de banda de rodadura de un solo paso, crea un sonido de tono indeseable, o de un solo paso. Los diseñadores de cubiertas varían el dibujo de la banda de rodadura para evitar sonidos de un solo paso. Los dibujos de la banda de rodadura son típicamente variados alterando el tamaño de los pasos de la banda de rodadura alrededor de la circunferencia de la cubierta. Variar los tamaños de los pasos de la banda de rodadura para crear una secuencia de paso tiende a reducir el ruido de la cubierta de un solo paso ampliando el dominio de frecuencia del espectro de ruido pero aún puede crearse ruido indeseable en el dominio del tiempo. Los diseñadores de la banda de rodadura de una cubierta desean una secuencia de paso que proporcione a la cubierta características de rendimiento deseables mientras también se minimiza el ruido indeseable de la cubierta.

Los dibujos de la banda de rodadura son analizados actualmente comparando el ruido de la cubierta generado por diferentes variaciones en los pasos de la banda de rodadura. Técnicas de análisis conocidas permiten que el diseñador de la cubierta seleccione una secuencia de paso para el dibujo de la banda de rodadura que genera un ruido de cubierta aceptable. Una de tales técnicas de análisis usa el espectro de Fourier de la secuencia de paso para identificar concentraciones de frecuencias que se sabe que son desagradables. Otra técnica descrita en la Patente Norteamericana nº 6.112.167 analiza partes de la secuencia de paso alrededor de la circunferencia de la cubierta.

Un problema al que se enfrentan los diseñadores de la banda de rodadura de una cubierta es la creciente popularidad de dibujos asimétricos de la banda de rodadura para cubiertas de múltiples propósitos. Los cubiertas asimétricas pueden ser diseñadas con un lado de la cubierta optimizado para tracción en seco y desgaste a largo plazo mientras el otro lado de la cubierta es optimizado para tracción en mojado y dispersión de agua. Los dibujos asimétricos de la banda de rodadura tienen típicamente dibujos diferentes de la banda de rodadura en lados diferentes de la cubierta y pueden tener así números diferentes de tacos en los diferentes nervios circunferenciales de la cubierta. Un paso fundamental que proporciona un ruido de cubierta deseable para un agrupamiento de nervios puede producir un ruido de la cubierta indeseable procedente de otro agrupamiento de nervios. Las metodologías de dibujo no proporcionan un mecanismo para analizar las diferentes secuencias de paso incorporadas en cubiertas asimétricas. Los diseñadores de cubiertas desean así un análisis y una técnica de dibujo mejorados para usar con dibujos de la banda de rodadura de la cubierta que tienen múltiples nervios con diferentes secuencias de paso. Los usuarios de cubiertas desean una cubierta de 20 nervios múltiples que tenga un número diferente de tacos por nervio al tiempo que tengan también un ruido de cubierta indeseable minimizado atribuido a la secuencia de paso.

Este problema no está limitado a los dibujos asimétricos de la banda de rodadura de una cubierta.

Convencionalmente, para dibujos simétricos de la banda de rodadura de una cubierta, un diseñador tenía o bien la opción de diseñar el mismo número de tacos en cada nervio circunferencial, o agrupamiento de nervios, o bien podría subdividir un taco en cualquier nervio o agrupamiento de nervios dado. En el primer caso, la relación del número de tacos en todos los nervios circunferenciales es 1:1. En el segundo caso la relación es 1:2, un aumento del 100% en uno o más nervios circunferenciales. Con el fin de sintonizar las prestaciones de la cubierta para condiciones climáticas buenas y malas, el diseñador de la cubierta requiere la flexibilidad para tener un diferencial menor del número de tacos con el fin de equilibrar las prestaciones. Por ejemplo, un diseñador puede desear tener en el centro un 25% más de tacos que en el hombro para proporcionar mejores prestaciones en tiempo inclemente al tiempo que mantiene las prestaciones con buen tiempo con los tacos del hombro. Así el diseñador desearía una relación 1:1, 25 o 4:5 del número de tacos en un nervio o agrupamiento de nervios, a otro nervio o agrupamiento de nervios. Esta relación de carga podría por lo tanto ser ecuatorialmente simétrica tanto para una carga de centro frente al hombro, como ecuatorialmente asimétrica para una carga hacia dentro frente a una carga hacia fuera. Si hay más de dos nervios o agrupamientos de nervios circunferenciales, un diseñador también puede desear tener una carga diferente para cada uno, sintonizando además el dibujo del patrón de la banda de rodadura de una cubierta.

El documento GB 2 313 814 A describe una banda de rodadura de una cubierta de bajo ruido que tiene un dibujo de banda de rodadura de una cubierta que comprende solo un agrupamiento de nervios dispuesto circunferencialmente. Un paso fundamental del diseño de banda de rodadura de una cubierta es repetido alrededor de la circunferencia del dibujo de la banda de rodadura de una cubierta. El documento JP 63159110 describe otro patrón de banda de rodadura de una cubierta.

BREVE RESUMEN DEL INVENTO

El presente invento proporciona un método para diseñar un paso fundamental para un dibujo de banda de rodadura de una cubierta según se ha definido en la reivindicación 1 independiente y una cubierta de neumático según se ha definido en la reivindicación 10. Las reivindicaciones dependientes definen realizaciones preferidas y ventajosas del invento.

La cubierta del invento puede ser provista de configuraciones simétricas y asimétricas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS DISTINTAS VISTAS DE LOS DIBUJOS

La fig. 1 es una vista esquemática de elementos de dibujo ejemplar de una banda de rodadura de cuatro nervios (siendo la geometría de banda de rodadura genérica) en la que un sub-paso está dispuesto en cada paso con dos tamaños diferentes (grande y pequeño) de sub-pasos.

La fig. 2 es una vista esquemática de los primeros dieciséis pasos de una secuencia de paso que usan los elementos de dibujo de la banda de rodadura de cuatro nervios de la fig. 1.

La fig. 3 es una vista esquemática de elementos de dibujo ejemplar de una banda de rodadura de cuatro nervios (siendo la geometría de banda de rodadura genérica) en la que dos sub-pasos están dispuestos en cada paso con dos tamaños diferentes (grande y pequeño) de cada sub-paso.

La fig. 4 es una vista esquemática de los primeros ocho pasos de una secuencia de paso que usa los elementos de dibujo de la banda de rodadura de cuatro nervios de la fig. 3.

La fig. 5 es un diagrama que muestra una variedad de valores D.

La fig. 6 es un diagrama que muestra un conjunto ejemplar de valores S aplicado a una secuencia de paso de una cubierta con una relación D de 4:3 o 1, 33.

Las figs. 7 y 8 son ejemplos de unos dibujos de banda de rodadura diseñados para fines diferentes. La fig. 7 está diseñada para uso con buen tiempo debido a que tiene menos tacos. La fig. 8 está diseñada para tiempo inclemente y prestaciones de ruido debido a que tiene más tacos.

La fig. 9 es un ejemplo de un dibujo de banda de rodadura que usa partes de los dibujos de banda de rodadura de las figs. 7 y 8.

La fig. 10 es otra banda de rodadura ejemplar con 1 sub-paso por paso.

La fig. 11 representa 6 subsecciones que son usadas para formar el dibujo de la banda de rodadura.

La fig. 12 es un ejemplo de un dibujo de banda de rodadura de una cubierta que usa las 6 subsecciones representadas en la fig. 11.

La fig. 13 muestra la distribución de frecuencia de ruido predicha de 3 dibujos.

La fig. 14 es un diagrama del ruido modelado.

La fig. 15 es un diagrama del rendimiento... [Seguir leyendo]

1. Un método para diseñar un paso fundamental (P) para un dibujo de banda de rodadura de cubierta que tiene al menos dos agrupamientos de nervios (R) dispuestos circunferencialmente con diferentes números de tacos (L) de banda de rodadura en cada agrupamiento de nervios (R) ; siendo repetido el paso fundamental (P) alrededor de la circunferencia del dibujo de la banda de rodadura de la cubierta al menos tres veces, comprendiendo el método las etapas de:

(a) proporcionar un dibujo de banda de rodadura de cubierta que tiene x nervios de tacos de banda de rodadura en la dirección de desplazamiento en la que x > 1; teniendo los tacos de la banda de rodadura tacos grandes de banda de rodadura y tacos pequeños de banda de rodadura; siendo la relación de paso igual al tamaño de los tacos grandes de la banda de rodadura dividido por el tamaño de los tacos pequeños de la banda de rodadura;

(b) agrupar los nervios de los tacos de la banda de rodadura en n agrupamientos de nervios (R) en los que n>1; teniendo cada agrupamiento de nervios (R) la misma relación de paso;

(c) definir el número s de tacos de la banda de rodadura en cada nervio de la parte de un agrupamiento de nervios (R) dentro del paso fundamental (P) en el que si es el número de tacos de la banda de rodadura en los nervios del agrupamiento de nervios (R) i; en el que i es un entero mayor o igual que 1 y menor o igual que n; y

(d) definir s de tal modo que el máximo común divisor de s1 a sn es 1.

2. El método según la reivindicación 1, que comprende además la etapa de limitar la relación de sn a s1 a un número comprendido entre 1, 0 y 2, 0 pero excluyendo 1, 5.

3. El método según la reivindicación 1, que comprende además la etapa de limitar la relación de sn a s1 a un número comprendido entre 1, 0 y 1, 5.

4. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, que comprende además la etapa de seleccionar k pasos fundamentales (P) siendo el menor número de tacos de la banda de rodadura en cualquier agrupamiento de nervios (R) k*s1 > 39 y siendo el mayor número de tacos de la banda de rodadura en cualquier agrupamiento de nervios (R) k*sn < 81; siendo el número k al menos 3 y no más de 26.

5. El método según la reivindicación 4, que comprende además la etapa de limitar la relación de k*sn a k*s1 a un número comprendido entre 1, 0 y 2, 0, pero excluyendo 1, 5.

6. El método según la reivindicación 4, que comprende además la etapa de limitar la relación de k*sn a k*s1 a un número comprendido entre 1, 0 y 1, 5.

7. El método según cualquiera de las reivindicaciones 4-6, que comprende además la etapa de maximizar el número de pasos fundamentales (P) y minimizar un número de sub-pasos (S) dentro de los pasos fundamentales (P) .

8. El método según cualquiera de las reivindicaciones 4-7, que comprende además la etapa de variar la longitud física del paso fundamental (P) alrededor de la circunferencia de la cubierta para formar una secuencia de paso de ruido de la cubierta.

9. El método según cualquiera de las reivindicaciones 4-8, que comprende además las etapas de subdividir el paso fundamental en m sub-pasos (S) y variar la longitud física de los sub-pasos (S) alrededor de la circunferencia de la cubierta para formar una secuencia de paso de ruido de la cubierta.

10. Una cubierta de neumático que comprende:

un cuerpo que define un dibujo de la banda de rodadura hecho de una pluralidad de tacos de la banda de rodadura que incluyen tacos grandes de la banda de rodadura y tacos pequeños de la banda de rodadura; siendo la relación de paso igual al tamaño de los tacos grandes de la banda de rodadura dividido por el tamaño de los tacos pequeños de la banda de rodadura; teniendo del dibujo de la banda de rodadura una pluralidad de agrupamientos de nervios circunferenciales; teniendo cada agrupamiento de nervios (R) la misma relación de paso;

teniendo cada agrupamiento de nervios (R) el mismo número, k, de pasos fundamentales (P) ; estando diseñado cada paso fundamental (P) por el método según cualquiera de las reivindicaciones 1-9 extendiéndose a través de 8

todos los agrupamientos de nervios (R) ; siendo el número k al menos 3 y no más de 26;

teniendo cada agrupamiento de nervios (R) un número diferente, n, de tacos de la banda de rodadura; teniendo uno de los agrupamientos de nervios (R) un número mínimo de tacos y teniendo uno de los agrupamientos de nervios (R) un número máximo de tacos; y

siendo la relación del número máximo de tacos al número mínimo de tacos mayor que 1, 0 y menor que 2, 0 pero excluyendo 1, 5.

11. La cubierta según la reivindicación 10, en la que la relación es mayor que 1, 0 y menor que 1, 5.

12. La cubierta según la reivindicación 10 u 11, en la que el número máximo de tacos en cualquiera agrupamiento de nervios (R) es 80 o menos y en la que el menor número de tacos en cualquiera agrupamiento de nervios (R) es 10 40 o más.

13. La cubierta según cualquiera de las reivindicaciones 10-12, en la que el dibujo de la banda de rodadura tiene un agrupamiento de nervios central, un agrupamiento de nervios interior, y un agrupamiento de nervios exterior.

14. La cubierta según la reivindicación 13, en la que el agrupamiento de nervios central tiene más tacos que cualquiera de los agrupamientos de nervios interior y exterior.

15. La cubierta según la reivindicación 13, en la que el agrupamiento de nervios central tiene menos tacos que cualquiera de los agrupamientos de nervios interior y exterior.

16. La cubierta según cualquiera de las reivindicaciones 10-15, en la que el dibujo de la banda de rodadura tiene un agrupamiento de nervios interior y un agrupamiento de nervios exterior dispuestos con respecto a una dirección rotacional preferida de la cubierta.

17. La cubierta según la reivindicación 16, en la que el agrupamiento de nervios interior tiene más tacos que el agrupamiento de nervios exterior.

18. La cubierta según la reivindicación 16, en la que el agrupamiento de nervios exterior tiene más tacos que el agrupamiento de nervios interior.