BRPI0504787B1 - Pneumático com vedante de furo - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PNEUMÁTICO COM VEDANTE DE FURO".

Campo Técnico A presente invenção refere-se a um pneumático sem câmara de ar tendo um vedante de furo encapsulado dentro de uma banda de rodagem, por exemplo. Técnica Anterior Um pneumático tendo um vedante de furo encapsulado dentro do pneu é conhecido na técnica. Em dito pneumático, quando um furo é formado na porção de banda de rodagem por um prego ou semelhante, o vedante de furo dentro do pneumático funciona no sentido de retardar ou impedir o vazamento de ar do pneu. Exemplos de pneumáticos tendo um vedante de furo encapsulado, são descritos, na patente japonesa No. 3497281 na Patente japonesa aberta ao domínio público No. 2000-142018 Em termos mais específicos, uma câmara que encapsula o vedante de furo na forma de um gel é provida sobre a superfície interna da porção de banda de rodagem do pneumático em contato próximo. Quando um prego ou coisa do gênero faz um furo através da porção de banda de rodagem e da câmara, o vedante de furo é forçado para o furo por meio da utilização da pressão de ar do pneu, tampando, assim, o furo.

Descrição da invenção Problema a ser solucionado pela invenção: No pneumático convencional acima mencionado, no entanto, a redução da elasticidade da porção de banda de rodagem com o propósito de assegurar um desempenho de coxim do pneu provoca uma redução da força elástica no sentido de tampar o furo. Por conseguinte, é difícil se garantir tanto um desempenho de coxim assim como um desempenho de tampão de furo. É, desta maneira, um objetivo da presente invenção prover um pneumático que possa suficientemente impedir o vazamento de ar a partir de um furo feito através de uma porção de banda de rodagem por um prego ou coisa do gênero, assim como garantir um desempenho de coxim.

Meio de Solução do Problema: De acordo com a presente invenção, conforme definida na reivindicação 1, é provido um pneumático compreendendo uma porção de banda de rodagem anular (por exemplo, uma porção de banda de rodagem 2 na modalidade preferida) e um par de porções de costado (por exemplo, um par de porções de costado 3 na modalidade preferida) que se estende a partir das extremidades opostas laterais da dita porção de banda de rodagem na direção do lado radial interno do dito pneu, em que um pano forro interno (por exemplo, um pano forro interno 11 na modalidade preferida) é provido dentro da dita porção de banda de rodagem com dois meios de soltura (por exemplo, uma primeira folha de soltura 10 e uma segunda folha de soltura 12 na modalidade preferida) sendo providos sobre as superfícies interna e externa do dito pano forro interno, e uma câmara de vedação (por exemplo, uma câmara de vedação 15 na modalidade preferida) de modo a encapsular um vedante de furo (por exemplo, um vedante de furo 14 na modalidade preferida) é ainda provido dentro do dito pano forro interno.

Com esta configuração, o pano forro interno não se adere à porção de banda de rodagem, mas sim fica livremente expansível. Por conseguinte, um furo feito através do pano forro interno pode ser deslocado em sua direção de fechamento por meio da força elástica do pano forro interno.

De acordo com a presente invenção, conforme definido na reivindicação 2, cada um dos ditos meios de soltura compreende uma folha de soltura.

Com esta configuração, a adesão do pano forro interno à porção de banda de rodagem pode ser impedida com um espaço mínimo.

De acordo com a presente invenção, conforme definida na reivindicação 3, o dito vedante de furo compreende um líquido de vedação (por exemplo, um líquido de vedação 16 na modalidade preferida) contendo fibras (por exemplo, as fibras curtas 17 na modalidade preferida).

Com esta configuração, as fibras forçadas dentro do furo do pa- no forro por meio da pressão de ar do pneu podem aumentar o furo a fim de se instalar no mesmo.

De acordo com a presente invenção, conforme definida na reivindicação 4, o dito vedante de furo compreende um líquido de vedação contendo uma mistura de fibras e partículas (por exemplo, as partículas 18 na modalidade preferida).

Com esta configuração, uma abertura entre as fibras que se instalam no furo pode ser cheia com as partículas.

De acordo com a presente invenção, conforme definida na reivindicação 5, a dita folha de soltura provida sobre a superfície interna do dito pano forro interno é solúvel em água.

Com esta configuração, a folha de soltura solúvel em água é dissolvida no líquido de vedação no momento do enchimento do vedante de furo na câmara de vedação. Por conseguinte, a folha de soltura solúvel em água não tem nenhuma interferência com as fibras contidas no liquido de vedação que é forçado para dentro do furo.

Efeito da Invenção: De acordo com a presente invenção, conforme definida na reivindicação 1, o pano forro não se adere à porção de banda de rodagem, mas sim fica livremente expansível, de modo que o furo do pano forro possa se deslocar em sua direção de fechamento por meio da força elástica do forro interno. Por conseguinte, o furo da porção de banda de rodagem pode ser fechado de maneira eficaz por meio do efeito sinérgico da contração do pano forro interno e do vedante de furo.

De acordo com a presente invenção, conforme definida na reivindicação 2, além do efeito acima, a adesão do pano forno à porção de banda de rodagem pode ser impedida com um espaço mínimo. Por conseguinte, a capacidade da câmara de vedação pode ser suficientemente garantida.

De acordo com a presente invenção, conforme definida na reivindicação 3, além dos efeitos acima, as fibras forçadas para dentro do furo do pano forro interno por meio da pressão de ar do pneu podem aumentar o furo de modo a se instalar no mesmo. Por conseguinte, o furo na porção de banda de rodagem pode ser fechado com segurança pelas fibras contidas no líquido de vedação e pela contração do pano forro interno.

De acordo com a presente invenção, conforme definida na reivindicação 4, além dos efeitos acima, a abertura entre as fibras que permanecem no furo pode ser cheia com as partículas. Por conseguinte, a confiabilidade do vedante de furo pode ser maior.

De acordo com a presente invenção, conforme definida na reivindicação 5, além dos efeitos acima, a folha de soltura solúvel em água é dissolvida para o líquido de vedação no momento de enchimento do vedante de furo dentro da câmara de vedação, de modo que a folha de soltura solúvel em água não tenha nenhuma interferência com as fibras contidas no líquido de vedação que é forçado para dentro do furo. Por conseguinte, o furo pode ser fechado de uma forma mais confiável.

Melhor Modo de se Executara Invenção: Uma modalidade preferida da presente invenção será agora descrita com referência aos desenhos. Esta modalidade preferida é um pneu de motocicleta ao qual a presente invenção se aplica.

Breve Descrição dos Desenhos A Figura 1 é uma vista em perspectiva parcialmente cortada do pneumático de acordo com uma modalidade preferida da presente invenção. A Figura 2 é uma seção transversal tomada ao longo da linha A -A da Figura 1. A Figura 3 é uma vista ampliada de uma parte essencial do pneu mostrado na Figura 2. A Figura 4 é uma vista similar à da Figura 3, ilustrando uma condição na qual um furo é feito por um prego. A Figura 5 é uma vista similar à da Figura 4, ilustrando uma condição na qual o furo é removido do furo. A Figura 6 é uma vista similar à da Figura 5, ilustrando uma condição na qual o furo é fechado por um vedante de furo. A Figura 7 é uma vista em seção transversal tomada ao longo da linha B - B da Figura 6. A Figura 1 mostra um pneumático sem câmara de ar nesta modalidade preferida. Conforme mostrado na Figura 1, o numeral de referência 1 de modo geral indica o pneumático sem câmara de ar, o qual é montado sobre um aro 9 de uma assim chamada roda fundida do tipo três raios 23. Conforme mostrado na Figura 2, o pneu 1 é de modo geral composto de uma porção de banda de rodagem 2 tendo uma seção transversal arqueada e um par de porções de costado 3 que se estende a partir das extremidades laterais opostas da porção de banda de rodagem 2 (na direção ao longo da largura do pneu 1) na direção das extremidades radiais internas do pneu 1.

Conforme mostrado na Figura 3, a superfície externa da porção de banda de rodagem 2 é formada por uma borracha de banda de rodagem 4 adaptada de modo a entrar em contato com uma superfície de estrada por meio do rolamento do pneu 1. A borracha de banda de rodagem 4 é feita de um material de borracha tendo uma elasticidade relativamente baixa, uma vez que é requerido se garantir um coeficiente de fricção e uma alta resistência ao desgaste. Além disso, a superfície externa da borracha de banda de rodagem 4 é formada com um padrão de banda de rodagem 5 como ranhuras ou fendas, de modo a aumentar o coeficiente de fricção e a resistência ao desgaste da borracha de banda de rodagem 4 e também melhorar o desempenho da ejeção de água da borracha de banda de rodagem 4. Por outro lado, a superfície externa de cada porção de costado 3 é formada por um costado de borracha 6 integral com a borracha de banda de rodagem 4. A superfície interna da porção de banda de rodagem 2 e das porções de costado 3 é uniformemente formada com uma lona de carcaça 7 de modo a suportar uma carga. A lona de carcaça 7 é feita por meio da disposição de uma pluralidade de cordonéis de carcaça fibrosos em uma direção inclinada em um ângulo predeterminado com relação à direção circunfe-rencial do pneu 1. Um par de fios de talão 8 é embutido nas porções de extremidade opostas da lona de carcaça 7. Sendo assim, a borracha de banda de rodagem 4 e os costados de borracha 6 são fixados à superfície circunfe-rencial externa da lona de carcaça 7 de modo a assim integrar a porção de banda de rodagem 2 e as porções de costado 3. O pneu 1 é de modo geral classificado em um pneu de lona radial e em um pneu de lona de polarização de acordo com o ângulo de inclinação dos cordonéis de carcaça, do material dos cordonéis de carcaça, etc. Nesta modalidade preferida, o pneu 1 é um pneu de lona de polarização.

Cada fio de talão 8 é formado como um anel de fios de aço de alto carbono enfeixados entre si, e tem a função de fixar as extremidades opostas da lona de carcaça 7 ao aro 9 da roda fundida 23 de modo a assim conter a pressão de ar dentro do pneu 1 e uma outra função de impedir a separação do pneu 1 a partir do aro 9 no caso do furo do pneu 1.

Uma primeira folha de soltura (folha de soltura) 10 é fixada à superfície interna da lona de carcaça 7 sobre a faixa a partir de próximo à extremidade superior de uma das porções de costado 3 através da porção de banda de rodagem 2 até próximo à extremidade superior da outra porção de costado 3. A primeira folha de soltura 10 é provida com a finalidade de impedir a adesão de um pano forro interno 11a ser em seguida descrito na lona de carcaça 7 no processo de vulcanização do pneu 1. O pano forro interno 11 é provido dentro da primeira folha de soltura 10 sobre a faixa a partir de uma posição radial interna de uma extremidade da primeira folha de soltura 10 em uma das porções de costado 3, isto é, a partir de próximo do centro radial de uma das porções de costado 3 através da porção de banda de rodagem 2 até próximo o centro radial da outra porção de costado 3. O pano forro interno 11 é formado de um material de borracha tendo uma alta capacidade hermética e alta elasticidade, usando uma borracha natural ou coisa do gênero como um material bruto.

Uma segunda folha de soltura solúvel em água (folha de soltura) 12 (cuja posição antes da dissolução em água é mostrada por uma linha pontilhada somente na Figura 3) é provida dentro do pano forro interno 11. Assim como a primeira folha de soltura 10, a segunda folha de soltura 12 é provida com a finalidade de impedir a adesão do pano forro interno 11 a um elemento adjacente ao mesmo no processo de vulcanização. Uma vez que a segunda folha de soltura 12 é solúvel em água, a mesma é dissolvida na água contida em um vedante de fura 14 no momento do enchimento do ve-dante de furo 14 em uma câmara de vedação 15 a ser em seguida descrita. Por conseguinte, o pano forro interno 11 pode se expandir e contrair com a exceção de suas porções de extremidade opostas fixadas à lona de carcaça 7 Em seguida, uma vez que a segunda folha de soltura 12 é dissolvida na água contida no vedante de furo 14, o vedante de furo 14 pode facilmente atuar sobre o pano forro interno 11.

Um pano forro interior 13 é provido dentro das porções de costado 3 e da porção de banda de rodagem 2 sobre a faixa a partir da extremidade radial interna de uma das porções de costado 3 através da parte interna da segunda folha de soltura 12 até a extremidade radial interna da outra porção de costado 3. O pano forro interior 13 é formado de um material de borracha semelhante ao pano de forro interno 11.0 pano de forro interior 13 é ligado à superfície interna da lona de carcaça 7 nas suas porções de extremidade opostas e à superfície interna do pano de forro interno 11 nas suas porções de extremidades opostas. As porções de extremidaes opostas da segunda folha de soltura 12 são fixadas ao pano de forro interior 13, definindo deste modo a câmara de vedação 15 para encapsular o vedante de furo 14 como um espaço fechado entre o pano de forro interior 13 e a segunda folha de soltura 12. A câmara de vedação 15 é ocupada com o vedante de furo 14. uma vez que a segunda folha de soltura 12 é dissolvida na água contida no vedante de furo 14, a câmara de vedação 15 é formada entre o pano de forro interior 13 e o pano de forro interno 11. Deste modo, o pneu 1 tem uma estrutura de três camadas consistindo da borracha de banda de rodagem, do pano de forro interno 11 e de pano de forro interior 13. O vedante de furo 14 funciona para prevenir o vazamento de ar do pneu 1 no caso de um furo ou rasgo provocado por um prego ou semelhante atingir o espaço interno do pneu 1. O vedante de furo 14 é composto de um líquido de vedação 16 em forma de um gel à temperatura normal (por exemplo, 20°C), fibras curtas (fibras) 17 misturadas no líquido de vedação 16, e as partículas 18 de cerâmica ou coisa do gênero misturadas no líquido de vedação 16. As fibras curtas 17 e as partículas 18 funcionam de modo a fechar um furo feito por um prego ou coisa do gênero. Em termos mais específicos, as fibras curtas 17 entram no furo em associação ao fluxo do ve-dante de furo 14 através do furo, e as partículas 18 entram na abertura entre as fibras curtas 17 presentes no furo. A configuração do vedante de furo 14 é meramente ilustrativa, e os vários vedantes de furo capazes de vedar o furo podem ser usados na presente invenção. A operação será agora descrita com referência às Figuras 4 a 7. Quando um prego 19 atravessa a porção de banda de rodagem 2, conforme mostrado na Figura 4, são feitos furos 22, 20 e 21 devido à perfuração do prego 19 através da borracha de banda de rodagem 4, do pano forro interno 11, e do pano forro interior 13, respectiva mente. Neste momento, as periferias dos furos 20 e 21 do pano forro interno 11 e do pano forro interior 13 são arrastadas para a parte interna do pneu 1, conforme mostrado na Figura 4. Quando o prego 19 se desloca em uma direção de saída da porção de banda de rodagem 2, conforme mostrado na Figura 5, os furos 21 e 20 do pano forro interior 13 e do pano forro 11, ambos tendo uma elasticidade maior do que a da borracha de banda de rodagem 4, são submetidos a forças em uma direção de fechamento dos furos 21 e 20 (conforme mostrado pelas setas P e Q da Figura 5). Por conseguinte, o furo 21 do pano forro interior 13 livremente expansivel na porção de banda de rodagem 2 é completamente fechado por meio da alta elasticidade do pano forro interior 13, e o pano forro interno 11 que consegue deslizar sobre a primeira folha de soltura 10 começa a se contrair.

No entanto, a pressão do ar dentro do pneu 1 não pode ser suprimida pelas forças elásticas do pano forro interior 13 e do pano forro interno 11, de modo que o vedante de furo 14 seja forçado pela pressão de ar no pneu 1 de modo a fluir para fora através do furo 20 do pano forro interno 11 para o furo 22 da borracha de banda de rodagem 4 e finalmente para sair do furo 22, conforme mostrado na Figura 6. Neste momento, o fluxo do vedante de furo 14 para o lado interno do pneu 1 é suprimido pela pressão de ar no pneu 1.

Em associação ao fluxo do vedante de furo 14 através do furo 22 para o lado de fora do pneu 1, as fibras curtas 17 contidas no vedante de furo 14 são gradualmente forçadas no furo 20 do pano forro interno 11, conforme mostrado na Figura 6, deste modo fechando o furo 20 gradualmente. Ao mesmo tempo, conforme mostrado na Figura 7, as partículas 18 contidas no vedante de furo 14 são também forçadas para dentro do furo 20 do pano forro interno 11 de modo a penetrar na abertura 24 entre as fibras curtas 17, deste modo enchendo a abertura 24. Sendo assim, o furo 20 do pano forro interno 11 é completamente fechado pelo vedante de furo 14.

Quando a pressão de ar no pneu 1 fica equilibrada com relação à força elástica do pano forro interno 11 (conforme mostrado pelas setas da Figura 7) de modo a parar o fluxo do vedante de furo 14, o diâmetro do furo 20 é ligeiramente aumentado pelas fibras curtas 17 e pelas partículas 18 em comparação ao mostrado na Figura 5. Como um resultado, a condição fechada do furo 20 pelas fibras curtas 17 e pelas partículas 18 pode ser mantida com segurança por meio da força elástica do pano forro interno 11.

De acordo com esta modalidade preferida, o pano forro interno 11 não se adere à porção de banda de rodagem 2, mas sim consegue deslizar sobre a primeira folha de soltura 10 e é livremente expansível. Por conseguinte, o furo 20 do pano forro interno pode se deslocar em sua direção de fechamento (pode ser reduzido em diâmetro) por meio da força elástica do pano forro interno 11. Como um resultado, o furo 20 do pano forro interno 11 pode ser fechado de maneira eficaz por meio do efeito sinérgico da contração do pano forro interno 11 e do vedante de furo 14.

Além disso, as fibras curtas 17 contidas no vedante de furo 14 forçado para dentro do furo 20 do pano forro interno 11 por meio da pressão de ar do pneu 1 podem ficar retidas como um meio de tampão sobre a periferia do furo 20 que é fechado. Por conseguinte, o efeito sinérgico das fibras curtas 17, das partículas 18, e do líquido de vedação 16 do vedante de furo 14 pode ser exibido, e o furo 20 do pano forro interno 11 pode ser fechado com segurança por meio do efeito sinérgico e da contração do pano forro interno 11.

Ao se formar a estrutura de três camadas que consiste da borra- cha de banda de rodagem 4, do pano forro interno 11, e do pano forro interior 13, uma estrutura de pneu similar à de um pneumático tendo uma câmara de ar interna pode ser obtida. Por conseguinte, um vedante de furo cujo desempenho foi comprovado em um pneumático convencional pode ser utilizado de modo a assim reduzir os custos e aumentar a confiabilidade no processo. A presente invenção não se limita à modalidade preferida acima mencionada, mas pode ser aplicada a qualquer pneumático para um veículo, tal como um automóvel além de uma motocicleta ou para uma aeronave, por exemplo.

Claims (5)

1. Pneumático (1) compreendendo uma porção de banda de rodagem anular (2) e um par de porções de costado (3) que se estendem a partir das extremidades opostas laterais da dita porção de banda de rodagem (2) para o lado radial interno do dito pneu, um pano forro interno (11) provido dentro da dita porção de banda de rodagem (2) e uma câmara de vedação (15) de modo a encapsular um vedante de furo (14), dita câmara de vedação (15) sendo provida dentro do dito pano forro interno (11), dito pneumático (1) sendo, caracterizado pelo fato de que duas seções de soltura (10, 12) são providas sobre as superfícies interna e externa do dito pano forro interno (11).

2. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um dos ditos dois meios de soltura compreende uma folha de soltura (10, 12).

3. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o dito vedante de furo (14) compreende um líquido de vedação (16) contendo fibras (17).

4. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o dito vedante de furo (14) compreende um líquido de vedação (16) contendo uma mistura de fibras (17) e partículas (18).

5. Pneumático, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de que a dita folha de soltura (10, 12) provida sobre a superfície interna do dito pano forro interno (11) é solúvel em água.