BRPI0821843B1 - Pneumático - Google Patents

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BRPI0821843B1
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BRPI0821843-9A
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Inventor
Takumi Inoue
Kazuya Kuroishi
Kenji Araki
Original Assignee
Bridgestone Corporation
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C13/00—Tyre sidewalls; Protecting, decorating, marking, or the like, thereof
    • B60C13/02—Arrangement of grooves or ribs

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Abstract

é provido um pneumático que é fornecido com umaprojeção de geração de fluxo turbulento para gerar um fluxo turbulento ao menos em uma porção de uma superfície do pneu e tem um diâmetro externo não inferior a 2 m. a projeção de geração de fluxo turbulento se estende linearmente ou curvilinearmente ao longo de uma direção radial do pneu. uma relação de h i { 1/ (v /r) } xcoefficient x é satisfeita onde "h" é uma altura de projeção (mm) a partir da superfície do pneu até uma posição mais projetada da projeção de geração de fluxo turbulento, "v" é uma velocidade de um veículo (km/h), "r" é um diâmetro externo do pneu (m), desde que o coeficiente x = 27,0 a 29,5.

Description

PNEUMÁTICO
Campo Técnico [001] A presente invenção se refere a um pneumático que é provido com uma projeção de geração de fluxo turbulento pelo menos uma parte de uma superfície do pneu e tem um diâmetro externo não inferior a 2 m.
Fundamentos da Técnica [002] Em geral, uma elevação da temperatura de um pneumático é considerada como desfavorável do ponto de vista da durabilidade porque tal elevação pode acelerar o tempo de mudança tal como deterioração das propriedades materiais do pneu, ou pode causar ruptura de sua parte de banda de rodagem no momento de deslocamento em alta velocidade. Especialmente, para pneu radial fora de estrada (ORR) e pneu radial de caminhão/ônibus (TBR) para uso sob carga pesada, e pneu que roda mesmo com pressão zero no momento de dirigir com uma perfuração (com pressão interna de 0 kPa), a redução da temperatura do pneu para melhorar a durabilidade do pneu tem sido um grande desafio.
[003] Por exemplo, um pneumático com a seguinte configuração foi revelado: a espessura do pneu é aumentada no sentido para fora na direção da largura da banda de rodagem, nas proximidades de uma posição onde uma parte de talão está em contato com o flange de aro, e a parte de reforço engrossada é formada para ter tal formato de modo a cobrir o flange de aro (o assim chamado protetor de aro) (Patente Japonesa Aberta à Inspeção Pública N° 2006-76431). De acordo com essa configuração, a temperatura do pneu pode ser reduzida mediante supressão da deformação da superfície de pneu (especialmente a parte de talão) da parte de parede lateral.
[004] O pneumático convencional descrito acima, contudo, tem a parte de talão grossa e a sua temperatura
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2/53 será aumentada devido à sua espessura. Assim, deformação da parte de talão devido à carga sobre o pneu pode romper a parte reforçada, e a adjacência da parte de talão pode ser danificada mediante desenvolvimento de rachadura causada por essa ruptura.
[005] Especialmente, o pneu para serviços pesados tem deformação significativa quando uma carga pesada é aplicada ao pneu, desse modo prover tal parte reforçada cria preocupações em relação ao problema acima. Com esse pneu para serviços pesados, mesmo se a parte de talão não for provida com a parte reforçada, a parte de talão é formada originalmente com uma espessura maior do que aquela da superfície de pneu das outras partes de parede lateral, assim a temperatura da parte de talão é aumentada, e não apenas a durabilidade da parte de talão, mas também a durabilidade do pneu é reduzida.
[006] Assim, um objetivo da invenção é o de prover um pneumático capaz de reduzir a temperatura do pneu, particularmente nas adjacências da parte de talão, desse modo aumentando a durabilidade do pneu.
Descrição da Invenção [007] Com base nos antecedentes descritos acima, os inventores do presente pedido analisaram como reduzir eficientemente a temperatura do pneu. Como resultado, descobriu-se que um aumento da temperatura nas proximidades da parte de talão é suprimido e a taxa de dissipação de calor da temperatura do pneu é aperfeiçoada mediante aceleração da velocidade do vento gerado a partir da frente do veículo (vento de deslocamento) à medida que o veículo se desloca assim como a velocidade do vento rotacional gerado a partir da frente na direção de rotação do pneu à medida que o pneumático é girado.
[008] Assim a presente invenção tem as seguintes
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3/53 características. A primeira característica da presente invenção é resumida em que um pneumático (isto é, um pneumático 1) que é provido com uma projeção de geração de fluxo turbulento (isto é, uma projeção de fluxo turbulento 11) para gerar um fluxo turbulento pelo menos em uma parte de uma superfície do pneu (uma superfície do pneu 9) e tem um diâmetro externo não inferior a 2 mm, em que a projeção de geração de fluxo turbulento se estende linearmente ou curvilineamente ao longo da direção radial do pneu; e uma relação de h = V{1/(V/R)} x coeficiente κ é satisfeita onde h é a altura da projeção (mm) a partir da superfície do pneu até uma posição mais projetada da projeção de geração de fluxo turbulento, V é uma velocidade de um veículo (km/h), R é um diâmetro externo do pneu (m), uma vez que o coeficiente seja κ = 27,0 a 29,5.
[009] Deve-se observar que o termo velocidade do veículo na presente invenção significa uma velocidade obtida por intermédio da velocidade máxima x (1/3 a 1) em um caso onde um veículo com um pneu ORR montado no mesmo roda por um dia.
[010] Deve-se observar que o termo velocidade do veículo na presente invenção significa uma velocidade obtida por intermédio da velocidade máxima x (1/3 a 1) em um caso onde um veículo com um pneu ORR montado no mesmo roda por um dia.
[011] De acordo com tal característica, fazendo-se com que a altura da projeção h satisfaça a equação mencionada acima, o vento de deslocamento gerado a partir da frente do veículo quando o veículo se desloca e o vento rotacional gerado a partir do avanço na direção de rotação do pneu quando o pneumático é girado tem uma pressão aumentada no lado frontal da projeção de geração de fluxo turbulento ao fluir sobre a projeção de geração de fluxo turbulento. De
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4/53 acordo com essa configuração, quando a pressão é aumentada, o fluxo do vento de deslocamento e do vento rotacional que passa sobre a projeção de geração de fluxo turbulento pode ser acelerado (isto é, a taxa de dissipação de calor da temperatura de pneu pode ser aumentada). Por intermédio do vento de deslocamento acelerado e vento rotacional, a temperatura do pneu, particularmente a temperatura nas adjacências da parte de talão pode ser reduzida, assim a durabilidade do pneu pode ser aumentada.
[012] A segunda característica da presente invenção depende da primeira característica da presente invenção e é resumida em que um ângulo inclinado (0) que é um ângulo no qual a projeção de geração de fluxo turbulento é inclinada com relação à direção radial do pneu satisfaz uma faixa de -70° < θ < 70°.
[013] A terceira característica da presente invenção depende da primeira característica da presente invenção e é resumida em que em uma seção transversal em uma direção da largura da banda de rodagem, uma distância da projeção/aro (d) a partir de uma posição mais interna da projeção (P1) até uma posição mais externa do aro (P2) é ajustada em não menos do que 30 mm, a posição mais interna da projeção sendo uma posição mais interna da projeção de geração de fluxo turbulento na direção radial do pneu, a posição mais externa do aro sendo uma posição mais externa de um flange de aro na direção radial do pneu.
[014] A quarta característica da presente invenção dependente da primeira característica da presente invenção e resumida em que uma distância de extremidade lateral externa (D) a partir de uma posição mais externa da projeção (P3) até a posição mais externa da banda de rodagem não é menor do que 10% da altura do pneu (SH) , a posição mais externa da projeção sendo uma posição mais
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5/53 externa da projeção de geração de fluxo turbulento na direção radial do pneu.
[015] A distância da projeção/aro (d) e a distância de extremidade lateral externa (D) supostamente são os valores medidos com o pneu montado em um aro normal sob pressão interna normal (também pode ser carregado com uma carga normal) . O “aro normal” é um aro especificado para cada pneu no sistema padrão incluindo o padrão no qual os pneus se baseiam. Por exemplo, o aro normal significa Aro Padrão para o padrão JATMA, Aro de Projeto” para padrão TILA, e Aro de Medição” para padrão ETRTO. Além disso, a pressão normal” mencionada acima é a pressão do ar especificada para cada pneu por intermédio do padrão mencionado acima, e significa a pressão mais elevada do ar para JATMA, o valor de pressão máxima relacionado na tabela CARGA DE PNEU EM DIVERSAS PRESSÕES DE ENCHIMENTO A FRIO” para TRA, e PNEU DE ENCHIMENTO” para ETRTO. Adicionalmente, a carga normal” mencionada acima é a carga especificada para cada pneu pelo padrão mencionado acima, e significa a mais elevada capacidade de carga para JATMA, o valor de carga máxima relacionado na tabela CARGA DE PNEU EM LMTS EM DIVERSAS PRESSÕES DE ENCHIMENTO A FRIO”, para TRA, e CAPACIDADE DE CARGA” para ETRTO.
[016] A quinta característica da presente invenção depende da primeira característica da presente invenção e é resumida em que uma largura da projeção (w) que é uma largura da projeção de geração de fluxo turbulento em uma direção aproximadamente perpendicular a uma direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento é de 2 a 10 mm.
[017] A sexta característica da presente invenção depende da primeira característica da presente invenção e é resumida em que a projeção de geração de fluxo turbulento é
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6/53 provida em uma faixa a partir de uma posição de largura máxima do pneu (P1O) até uma posição de talão externo (P11), a posição de largura máxima de pneu sendo uma posição na superfície do pneu com uma largura máxima do pneu, a posição do talão externo, sendo uma posição fora da parte de talão na direção radial do pneu, a posição de talão estando em contato com o flange de aro; e a projeção de geração de fluxo turbulento tem uma pluralidade de depressões (uma pluralidade de depressões 112) que são rebaixadas no sentido para fora em direção à superfície do pneu.
[018] A sétima característica da presente invenção dependente da sexta característica da presente invenção e resumida em que uma relação de 0,90 > d/h > 0,30 é satisfeita, onde h é a altura da projeção a partir da superfície do pneu até uma posição mais projetada da projeção de geração de fluxo turbulento, e d é uma profundidade da depressão.
[019] A oitava característica da presente invenção dependente da sexta característica da presente invenção e resumido em que uma relação de 0,10 < e/L < 0,30 é satisfeita, em que L é uma distância entre cada duas depressões adjacentes das depressões, e e é uma largura de cada depressão na direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento.
[020] A nona característica da presente invenção dependente da sexta característica da presente invenção e resumida em que uma parte de união de uma parte lateral e uma parte inferior de cada depressão é arredondada com um raio de curvatura de não menor do que 1 mm.
[021] A décima característica da presente invenção dependente da primeira característica da presente invenção é resumida em que a projeção de geração de fluxo turbulento
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7/53 tem uma parte curva na qual a projeção de geração de fluxo turbulento é curva de modo a ser flexionada linearmente ou curvilineamente enquanto se estendendo ao longo da direção radial, e uma largura da projeção (w) que é uma largura da projeção de fluxo turbulento em uma direção aproximadamente perpendicular a uma direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento é constante ao longo da direção de alongamento.
[022] A décima primeira característica da presente invenção dependente da primeira característica da presente invenção e resumida em que uma relação de 1,0 d h/w d 10 é satisfeita, onde “h é a altura da projeção a partir da superfície do pneu até a posição mais projetada da projeção de geração de fluxo turbulento, e “w é a largura da projeção.
[023] A décima segunda característica da presente invenção dependente da primeira característica da presente invenção e resumida em que as relações de 1,0 d p/h d 20,0 e 1,0 d (p-w)/w d 100,0 são satisfeitas, onde “h é a altura da projeção a partir da superfície do pneu até a posição mais projetada da projeção de geração de fluxo turbulento, “p é um passo entre cada duas projeções de geração de fluxo turbulento, adjacentes, e “w é a largura da projeção.
Vantagens da Invenção [024] De acordo com a presente invenção é possível prover um pneumático capaz de reduzir a temperatura do pneu, particularmente nas adjacências da parte de talão para aumentar a durabilidade do pneu.
Breve Descrição dos Desenhos
A Figura 1 é uma vista lateral ilustrando um pneumático 1 de acordo com a primeira modalidade.
A Figura 2 é uma vista em perspectiva secional
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8/53 parcial ilustrando o pneumático 1 de acordo com a primeira modalidade.
A Figura 3 é uma vista em seção transversal em uma direção da largura da banda de rodagem ilustrando o pneumático 1 de acordo com a primeira modalidade.
A Figura 4 é uma vista superior ilustrando uma projeção de geração de fluxo turbulento 11 de acordo com a primeira modalidade.
A Figura 5 é uma vista em corte transversal aproximadamente perpendicular à direção de alongamento de uma projeção de uma geração de fluxo turbulento 11 de acordo com a primeira modalidade.
A Figura 6 é uma vista em corte transversal aproximadamente perpendicular à direção de alongamento de uma projeção de geração de fluxo turbulento 11A de acordo com a Modificação 1.
A Figura 7 é uma vista em corte transversal aproximadamente perpendicular à direção de alongamento de uma projeção de geração de fluxo turbulento 11E de acordo com a Modificação 2.
A Figura 8 é uma vista em corte transversal aproximadamente perpendicular à direção de alongamento de uma projeção de geração de fluxo turbulento 11C de acordo com a Modificação 3.
A Figura 9 é uma vista em corte transversal aproximadamente perpendicular à direção de alongamento de uma projeção de geração de fluxo turbulento 11D de acordo com a Modificação 4.
A Figura 10 é um gráfico ilustrando uma taxa de transferência de calor de um pneumático em uma avaliação comparativa (primeira).
A Figura 11 é um gráfico ilustrando uma taxa de transferência de calor de um pneumático na avaliação
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9/53 comparativa (segunda).
A Figura 12 é um gráfico ilustrando uma taxa de transferência de calor de um pneumático na avaliação comparativa (terceira).
A Figura 13 é uma vista lateral ilustrando um pneumático 100 de acordo com a segunda modalidade.
A Figura 14 é uma vista em perspectiva secional parcial ilustrando o pneumático 100 de acordo com a segunda modalidade.
A Figura 15 é uma vista em corte transversal em uma direção da largura da banda de rodagem ilustrando o pneumático 100 de acordo com a segunda modalidade.
A Figura 16 é uma vista em perspectiva em corte transversal ilustrando uma projeção de geração de fluxo turbulento 111 de acordo com a segunda modalidade.
A Figura 17 é uma vista lateral radial ilustrando uma projeção de geração de fluxo turbulento 111 de acordo com a segunda modalidade.
A Figura 18 é uma vista superior ilustrando uma projeção de geração de fluxo turbulento 111 de acordo com a segunda modalidade.
A Figura 19 é uma vista em perspectiva em corte transversal ilustrando uma projeção de geração de fluxo turbulento 111A de acordo com a Modificação 1.
A Figura 20 é uma vista em perspectiva em corte transversal ilustrando uma projeção de geração de fluxo turbulento 113 de acordo com a Modificação 2.
A Figura 21 é uma vista em perspectiva em corte transversal ilustrando uma projeção de geração de fluxo turbulento 111C de acordo com a Modificação 3.
A Figura 22 é uma vista em perspectiva em corte transversal ilustrando uma projeção de geração de fluxo turbulento 111D de acordo com a Modificação 4.
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A Figura 23 é uma vista em perspectiva em corte transversal ilustrando uma projeção de geração de fluxo turbulento 111E de acordo com a Modificação S.
A Figura 24 é uma vista em perspectiva secional parcial ilustrando um pneumático 200 de acordo com a terceira modalidade.
A Figura 25 é uma vista em corte transversal em uma direção da largura da banda de rodagem ilustrando o pneumático 200 de acordo com a terceira modalidade.
A Figura 26 é uma vista lateral parcial (ao longo da seta A na Figura 25) ilustrando o pneumático 200 de acordo com a terceira modalidade.
A Figura 27 é uma vista em perspectiva ilustrando uma projeção de geração de fluxo turbulento 211 de acordo com a terceira modalidade.
A Figura 28 é uma vista em corte transversal ilustrando uma projeção de geração de fluxo turbulento 211 de acordo com uma terceira modalidade.
A Figura 29 é uma vista em perspectiva em corte parcial ilustrando o pneumático 200A de acordo com a Modificação 1.
A Figura 30 é uma vista lateral parcial ilustrando o pneumático 200A de acordo com a Modificação 1.
A Figura 31 é uma vista em perspectiva secional parcial ilustrando o pneumático 200B de acordo com a Modificação 2.
A Figura 32 é uma vista lateral parcial ilustrando o pneumático 200B de acordo com a Modificação 2.
Melhor Modo para Realização da Invenção [025] Agora, um exemplo de um pneumático de acordo com a presente invenção é descrito com referência aos desenhos. Especificamente, é descrito o seguinte: (1) a configuração do pneumático, (2) a configuração da projeção de geração de
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11/53 fluxo turbulento, (3) modificações da projeção de geração de fluxo turbulento, (4) avaliação comparativa, (5) operações e efeitos, e (6) outras modalidades.
[026] Na descrição dos desenhos, a seguir, os numerais de referência idênticos ou similares são atribuídos aos componentes idênticos ou similares. Contudo, os desenhos são esquemáticos e deve-se observar que as dimensões são diferentes das dimensões reais. Consequentemente, dimensões específicas devem ser reconhecidas considerando-se a seguinte descrição. Além disso, são incluídas algumas partes dos desenhos entre as quais uma relação dimensional e/ou propartes dimensionais são inconsistentes.
(1) A configuração do pneumático [027] Em primeiro lugar, a configuração do pneumático 1 de acordo com a Primeira Modalidade é descrita com referência às Figuras 1 a 3. A Figura 1 é uma vista lateral ilustrando o pneumático 1 de acordo com a Primeira Modalidade. A Figura 2 é uma vista em perspectiva, secional, parcial ilustrando o pneumático 1 de acordo com a Primeira Modalidade. A Figura 3 é uma vista em corte transversal na direção da largura da banda de rodagem ilustrando o pneumático 1 de acordo com a Primeira Modalidade. Observar que o pneumático 1 de acordo com a Primeira Modalidade supostamente é um pneu para serviços pesados tendo um diâmetro externo de não menos que 2 m.
[028] Conforme mostrado nas Figuras 1 a 3, o pneumático 1 inclui uma parte de talão emparelhada 3 cada uma tendo pelo menos um núcleo de talão 3a e um enchimento de talão 3b, e uma camada de carcaça 5 redobrada no núcleo de talão 3a.
[029] No lado interno da camada de carcaça 5, um revestimento interno 7, o qual é uma camada de borracha altamente hermética ao ar equivalente a um tubo, é provida.
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Além disso, no lado externo na direção da largura da banda de rodagem da camada de caraça 5, isto é, em uma superfície de pneu 9 em uma parte de parede lateral (superfície lateral do pneu), é provida uma projeção de geração de fluxo turbulento 11 que se projeta a partir da superfície de pneu 9 no sentido para fora na direção da largura da banda de rodagem para gerar um fluxo turbulento.
[030] Supõe-se que a superfície do pneu inclua a superfície externa do pneu (por exemplo, as superfícies externas de uma parte de banda de rodagem e uma parte de parede lateral) e a superfície interna de pneu (por exemplo, a superfície interna do revestimento interno).
[031] Uma parte de banda de rodagem 13, a qual deve estar em contato com uma superfície da rodovia, é provida no lado externo na direção radial do pneu da camada de carcaça 5. Múltiplas camadas de cinta 15 que reforçam a parte de banda de rodagem 13 são providas entre a camada de carcaça 5 e a parte de banda de rodagem 13.
(2) A configuração da projeção de geração de fluxo turbulento [032] A seguir, a configuração da projeção de geração de fluxo turbulento 11 é descrita com referência às Figuras 1 a 5. A Figura 4 é uma vista em perspectiva ilustrando a projeção de geração de fluxo turbulento 11 de acordo com a Primeira Modalidade. A Figura 5 é uma vista em corte transversal aproximadamente perpendicular à direção de alongamento (direção longitudinal) da projeção de geração de fluxo turbulento 11 de acordo com a primeira modalidade.
[033] Conforme mostrado nas Figuras 1 a 5, a projeção de geração de fluxo turbulento 11 se estende linearmente ao longo da direção radial do pneu. A projeção de geração de fluxo turbulento 11 é formada com um formato aproximadamente retangular em uma corte transversal
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13/53 aproximadamente perpendicular à direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento 11 (isto é, aproximadamente a direção radial do pneu).
[034] Uma distância da projeção para aro d a partir de P1 até P2 na corte transversal na direção da largura da banda de rodagem é preferivelmente ajustada para 30 até 200 mm onde a posição mais interna da projeção de geração de fluxo turbulento 11 na direção radial do pneu e P2 é a posição mais externa do flange de aro 17 na direção radial do pneu.
[035] Se a distância da projeção para aro (d) for menor do que 30 mm, a projeção de geração de fluxo turbulento 11 pode ser cortada devido ao possível contato com o flange de aro 17, assim a durabilidade da projeção de geração de fluxo turbulento 11 pode ser reduzida. Por outro lado, se a distância da projeção para aro (d) for maior do que 200 mm, a distância não é suficientemente pequena para reduzir a temperatura nas adjacências da parte de talão 3 que originalmente é formada mais grossa do que a superfície de pneu 9 em outras partes de parede lateral, assim a temperatura do pneu pode não ser eficientemente reduzida.
[036] A distância de extremidade lateral externa D a partir de P3 até uma posição de banda de rodagem mais externa 13a onde P3 é a posição mais externa da projeção de geração de fluxo turbulento 11 na direção radial do pneu, não é menor do que 10% da altura de pneu SH. Particularmente, a distância de extremidade lateral externa, D é preferivelmente adicionalmente de não mais do que 20% da altura de pneu SH para esfriar a área grande e reduzir a condução de calor para a parte de talão 3.
[037] A distância de extremidade lateral externa D é menor do que 10% da altura e pneu SIE e a projeção de geração de fluxo turbulento 11 pode entrar em contato com a
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14/53 superfície da rodovia e ser recortada, assim a durabilidade da projeção de geração de fluxo turbulento 11 pode ser reduzida.
[038] Especificamente, a posição da projeção mais externa P3 é preferivelmente localizada mais no sentido para dentro ao longo da direção radial do pneu do que a posição com a largura máxima de pneu TW para reduzir a temperatura do pneu, particularmente a temperatura nas proximidades da parte de talão 3.
[039] Para a projeção de geração de fluxo turbulento
11, a relação h = V{1/(V/R) } x coeficiente κ (Equação 1) é
mantida onde “h é altura da projeção (mm) a partir da
superfície de pneu 9 até a posição mais projetada da
projeção de geração de fluxo turbulento 11, “v é a
velocidade do veículo (km/h), “r é o diâmetro externo do pneu (m), e o coeficiente κ = 27,0 a 29,5.
[040] Se a altura da projeção h for menor do que o valor determinado pela equação mencionada acima, a altura não é suficiente para acelerar o fluxo do vento de deslocamento que flui sobre a projeção de geração de fluxo turbulento 11, desse modo a temperatura do pneu pode não ser suficientemente reduzida. Por outro lado, se a altura da projeção h for maior do que o valor determinado pela equação mencionada acima, a altura não é suficientemente pequena para reduzir a temperatura dentro da projeção de geração de fluxo turbulento 11 (temperatura de armazenamento de calor), e também a resistência da projeção de geração de fluxo turbulento 11 pode ser muito pequena, assim o problema mencionado acima pode ocorrer.
[041] Agora é descrito como a Equação I, h = V{1/(V/R)} x κ foi derivada. A função original da projeção de geração de fluxo turbulento 11 é a de gerar um fluxo turbulento mediante uso de uma camada superior de uma camada limite de
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15/53 velocidade nas proximidades da superfície de pneu 9, ou uma camada de ar em uma região com uma velocidade superior acima da camada limite de velocidade, e para realizar ativamente a troca de calor para a superfície de pneu 9. Sabe-se que a espessura da camada de limite de velocidade é relacionada à velocidade angular da rotação de pneu, especificamente quanto menor for a velocidade angular, mais grossa é a camada limite de velocidade.
[042] Mediante substituição de Re α r x ω na relação em que a espessura da camada limite de velocidade, o raio do corpo giratório D α r/V(Índice de Reynolds)Re, DaVl/ω (Equação II) pode ser derivada.
[043] Um pneu com um diâmetro externo maior para veículos de construção tem uma velocidade angular inferior com relação à velocidade do veículo. Assim, a espessura da camada limite de velocidade precisa ser considerada ao se definir a altura da projeção h. A tabela 1 mostra os resultados do experimento para obtenção da altura da projeção ótima h de um pneu para veículo de construção, determinada pela velocidade de veículo V e o diâmetro externo do pneu R.
Tabela 1
Diâmetro externo do pneu R = 4 Diâmetro externo do pneu R = 2
Velocidade do veículo = 60 km/h Altura da projeção = 7,4 mm Altura do pneu = 5,0 mm
Velocidade do veículo = 20 km/h Altura da projeção = 13,0 mm Altura do pneu = 9,0 mm
[044] Conforme mostrado na Tabela 1, de acordo com o resultado experimental, descobriu-se que se um veículo se desloca a 60 km/h com pneus que têm um diâmetro externo de 4 m, a altura da projeção ótima h é de aproximadamente 7,5 mm. Descobriu-se também que se um veículo se desloca a 60
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16/53 km/h com pneus tendo um diâmetro externo de 2 m, a altura ótima da projeção h é de aproximadamente 5,0 mm.
[045] Descobriu-se também que se um veículo se desloca a 20 km/h com pneus tendo um diâmetro externo de 4 m, a altura da projeção ótima h é de aproximadamente 13,0 mm. Descobriu-se também que se um veículo se desloca a 20 km/h com pneus tendo um diâmetro externo de 2 m, a altura da projeção ótima h é de aproximadamente 9,0 mm.
[046] Assim, o resultado experimental mostra aproximadamente que a Equação II acima mencionada, D α V 1/ω e ω α V/R é válida. Assim, é válida a seguinte relação: h = V{1/(V/R)} x k.
[047] A partir da Equação I acima, h = V{1/(V/R)} x k, a seguinte equação pode ser derivada k = h x V (V/R) (Equação III) . Os valores do coeficiente k determinados pela Equação III são mostrados na Tabela 2.
Tabela 2
Diâmetro externo do pneu R =4 m Diâmetro externo do pneu R = 2 m
Velocidade do veículo V = 60 km/h k = 29,05 k = 27,39
Velocidade do veículo V = 20 km/h k = 29,07 k = 28,45
[048] A partir do resultado experimental descrito acima, a altura da projeção ótima h é determinada pela velocidade de veículo V e pelo diâmetro externo de pneu R. Conforme mostrado na Tabela 2, se um veículo se desloca a
60 km/h com pneus tendo um diâmetro externo de 4 m, k = 7,5
x V(60/4), assim k = 29,05. Também se um veículo se desloca
60 km/h com pneus tendo um diâmetro externo de 2 m, k = 5,0
x V(60/2), assim k = 27,39.
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17/53 [049] Se um veículo se desloca a 20 km/h com pneus tendo um diâmetro externo de 4 m, κ = 13,0 x V(20/4), desse modo κ = 29,07. Se um veículo funciona a 20 km/h com pneus tendo um diâmetro externo de 2 m, κ = 9,O x V(20/2), assim κ = 28,46.
[050] Com base nos resultados acima, os inventores do presente pedido derivaram a Equação I mencionada acima: h = V{ 1/(V/R)} x coeficiente κ, onde o coeficiente κ = 27,0 a 29,5. Por exemplo, para um pneu tendo um diâmetro externo de 4 m, a altura da projeção h está preferivelmente em uma faixa de 7,5 mm < h < 13 mm considerando a velocidade real dos veículos de construção, que é de 20 a 60 km/h, e preferivelmente é ajustada em uma altura determinada para a faixa de velocidades mais frequentemente utilizadas para cada pneu.
[051] A largura da projeção w de uma seção transversal da projeção de geração de fluxo turbulento 11, a seção transversal sendo aproximadamente perpendicular à direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento 11 é constante ao longo da direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento 11. A largura da projeção w é preferivelmente de 2 a 10 mm (vide Figura 5).
[052] Se a largura da projeção w for menor do que 2 mm, a resistência da projeção de geração de fluxo turbulento 11 pode ser muito pequena, causando vibração da projeção de geração de fluxo turbulento 11 devido ao vento rotacional
ou vento de deslocamento, desse modo a durabilidade da
proj eção de geração de fluxo turbulento 11 pode ser
reduzida. Por outro lado, se a largura da projeção w for
maior do que 10 mm, a largura não é suficientemente pequena para reduzir a temperatura dentro da projeção de geração de fluxo turbulento 11 (temperatura de armazenamento de calor), assim a temperatura do pneu pode não ser reduzida
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18/53 eficientemente.
[053] Conforme mostrado na Figura 4, o ângulo inclinado θ da projeção de geração de fluxo turbulento 11 em relação à direção radial do pneu está preferivelmente em uma faixa -70° d θ d 70°. Quando o pneumático 1 é girado, o fluxo de ar na superfície do pneu 9 na parte de parede lateral é dirigido para a direção radial externa devido à força centrífuga. Para reduzir a parte de ar estagnado no lado da face posterior da projeção de geração de fluxo turbulento 11 para influxo de ar para dentro do espaço entre as projeções de geração de fluxo turbulento 11, e para aumentar a dissipação de calor, o ângulo inclinado θ da projeção de geração de fluxo turbulento 11 é ajustado preferivelmente na faixa mencionada acima.
[054] O ângulo inclinado das projeções de geração de fluxo turbulento 11 pode ser definido diferentemente para cada projeção de geração de fluxo turbulento 11 porque a velocidade do fluxo de ar é ligeiramente variada dependendo da posição na direção radial de pneu do pneumático 1 que é um corpo giratório.
[055] Conforme mostrado na Figura 5, é preferível satisfazer a relação de 1,0 d p/h d 20,0 e 1,0 d (p-w)/w d 100,0, onde h é a altura da projeção mencionada acima, “p é o passo entre as projeções de geração de fluxo turbulento adjacente 11, e “w é a largura da projeção. Observar que p/h é medido no ponto médio entre a posição mais interna das projeções de geração de fluxo turbulento 11 na direção radial do pneu (posição de projeção mais interna (P1)) e a posição mais externa das projeções de geração de fluxo 11 na direção radial de pneu (posição de projeção mais externa (P2)).
[056] Particularmente, é preferível definir a relação de 2,0 d p/h d 15,0 e é adicionalmente preferível definir a
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19/53 relação de 4,0 < p/h < 10,0. Além disso, é preferível definir a relação de 5,0 < (p-w)/w < 70,0 e é, adicionalmente, preferível definir a relação de 10,0 < (pw)/w < 30,0. Observar que o passo (p) é a distância entre os pontos médios da largura das projeções de geração de fluxo turbulento adjacentes 11 em suas direções de alongamento.
[057] Conforme descrito acima, se o passo p for muito pequeno, isto é, o passo P for estreito, o fluxo de ar (fluxo turbulento) especificado por p/h não entra na parte de base de ranhura, enquanto que se o passo p for muito grande, o desempenho resultante será equivalente àquele sem modelagem das projeções de geração de fluxo turbulento 11. Assim, é preferível que o passo p seja definido para satisfazer às faixas de valores numéricos mencionados acima.
[058] Além disso, (p-w)/w mostra a relação do passo p com a largura da projeção, e um valor muito pequeno da relação significa que a relação da área da superfície cujo calor precisa ser dissipado para a área de superfície da projeção de geração de fluxo turbulento 11 se torna equivalente. A projeção de geração de fluxo turbulento 11 é feita de borracha, e um aperfeiçoamento do efeito de dissipação de calor significa que um aumento da área de superfície não deve ser esperado, desse modo o valor mínimo de (p-w)/w é definido como 1,0.
(3) Modificações da projeção de geração de fluxo turbulento [059] A projeção de geração de fluxo turbulento 11 de acordo com a Primeira Modalidade pode ser modificada conforme a seguir. Os mesmos componentes daqueles do pneumático 1 de acordo com a Primeira Modalidade descrita acima são mostrados com os mesmos numerais de referência
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20/53 conforme usado na Primeira Modalidade, e diferentes componentes a partir daqueles do pneumático 1 de acordo com a Primeira Modalidade são principalmente descritos.
(3-1) Modificação 1 [060] Primeiramente, uma projeção de geração de fluxo turbulento 111 de acordo com a Modificação 1 é descrita com referência à Figura 6. A Figura 6 é uma vista em corte transversal aproximadamente perpendicular à direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento 11A de acordo com a modificação 1.
[061] Conforme mostrado nas Figuras 6(a) a 6(c), uma projeção de geração de fluxo turbulento 11A é formada com um formato aproximadamente trapezoidal em uma seção transversal aproximadamente perpendicular à direção de alongamento da projeção de geração de fluxo de turbulento 11A para prevenir formação de rachadura devido ao desgaste de uma parte da projeção 11A.
[062] Observar que na seção transversal, o ângulo inclinado 0a entre a superfície de pneu 9 e um lado lateral da projeção de geração de fluxo turbulento 11A não tem que ser idêntico ao ângulo inclinado 6b entre a superfície de pneu 9 e o outro lado lateral da projeção de geração de fluxo turbulento 11.
(3-2) Modificação 2 [063] A seguir, a projeção de geração de fluxo turbulento 11B de acordo com a Modificação 2 é descrita com referência à Figura 7. A Figura 7 é uma vista em corte transversal aproximadamente perpendicular à direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento 118 de acordo com a Modificação 2.
[064] Conforme mostrado nas Figuras 7(a) e 7(b), a projeção de geração de fluxo turbulento 118 é formada com um formato aproximadamente triangular em uma seção
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21/53 transversal aproximadamente perpendicular à direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento 11B para reduzir a quantidade de borracha usada enquanto mantendo a dimensão do lado inferior e a rigidez da projeção em comparação com a projeção formada aproximadamente com o formato retangular em uma seção transversal da projeção.
[065] Observar que na seção transversal, o ângulo inclinado 0c entre a superfície de pneu 9 e um lado lateral da projeção de geração de fluxo turbulento 11B não tem que ser idêntico ao ângulo inclinado 0d entre a superfície de pneu 9 e o outro lado lateral da projeção de geração de fluxo turbulento 11B.
(3-3) Modificação 3 [066] A seguir, uma projeção de geração de fluxo turbulento 11C de acordo com a Modificação 3 é descrita com referência à Figura 8. A Figura 8 é uma vista em corte transversal aproximadamente perpendicular à direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento 11C de acordo com a Modificação 3.
[067] Conforme mostrado nas Figuras 8(a) e 8(b), a projeção de geração de fluxo turbulento 11C é formada com um formato que tem um degrau 19 em uma seção transversal aproximadamente perpendicular à direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento 11C.
[068] Nesse caso, o degrau 19 pode ser provido em ambos os lados laterais da projeção de geração de fluxo turbulento 11C conforme mostrado na Figura 8(a), ou pode ser provido em qualquer lado lateral da projeção de geração de fluxo turbulento 11C conforme mostrado na Figura 8(b).
[069] Observar que na seção transversal, o ângulo inclinado 0c entre a superfície de pneu 9 e um lado lateral da projeção de geração de fluxo turbulento 11C, e o ângulo
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22/53 inclinado 0d entre a superfície de pneu 9 e o outro lado lateral da projeção de geração de fluxo turbulento 11C não tem que ser idênticos, e não tem que ser ângulos retos. Deve-se observar que um ângulo de intersecção 0g entre um lado e o outro lado do degrau 19 não é limitado a um ângulo aproximadamente reto, mas pode ser um ângulo inclinado.
(3-4) Modificação 4 [070] A seguir, uma projeção de geração de fluxo turbulento 110 de acordo com a Modificação 4 é descrita com referência à Figura 9. A Figura 9 é uma vista em corte transversal aproximadamente perpendicular à direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento 11D de acordo com a Modificação 4.
[071] Conforme mostrado nas Figuras 9(a) e 9(b), a projeção de geração de fluxo turbulento 11D é formada com um ângulo aproximadamente retangular em uma seção transversal aproximadamente perpendicular à direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento 11D. Os furos diretos 21 penetrando na projeção de geração de fluxo turbulento 11D em uma direção aproximadamente perpendicular em relação à direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento 11D (isto é, aproximadamente a direção circunferencial do pneu) são formados na projeção de geração de fluxo turbulento 110 para aumentar a taxa de dissipação de calor da própria projeção de geração de fluxo turbulento 11D.
[072] Observar que a projeção de geração de fluxo turbulento 11D com os furos diretos 21 penetrando através da mesma não necessariamente tem que ter um formato aproximadamente retangular em uma seção transversal aproximadamente perpendicular à direção de alongamento, mas pode ter, por exemplo, um formato aproximadamente trapezoidal em uma seção transversal conforme mostrado na
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Figura 9 (c), um formato aproximadamente triangular em uma seção transversal conforme mostrado na Figura 9(d), ou um formato tendo o degrau 19 em uma seção transversal conforme mostrado na Figura 9(e).
(4) Avaliação Comparativa [073] A seguir, para esclarecer adicionalmente os efeitos da presente invenção, os seguintes resultados do teste realizado utilizando o pneumático de acordo com um exemplo convencional e a modalidade, são descritos. A presente invenção não é limitada de forma alguma a esses resultados.
[074] A configuração do pneumático de acordo com o exemplo convencional e a modalidade e os testes de elevação de temperatura para a parte de talão da mesma são descritos. Os testes de aumento de temperatura para a parte de talão foram realizados sob as condições do tamanho de pneu de 53/80R63, uma pressão interna normal, e uma carga normal (condições para o pneu para veículo de construção).
Tabela 3
Exemplo convencional Modalidade
Largura da projeção w Largura do lado inferior - 8 mm
Largura do lado superior - 4 mm
Altura da projeção (h) - 10 mm
Distância da projeção/aro (d) - 150 mm
Faixa de extensão da Distância da extremidade lateral - 55% de SH
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projeção externa (D)
Testes de elevação de temperatura para a parte de talão 0°C para controle (referência) Δ 4,5°C para controle (referência)
*SH ...altura do pneu [075] Conforme mostrado na Tabela 3, o pneumático de acordo com o exemplo convencional não é provido com uma projeção de geração de fluxo turbulento. O pneumático 1 de acordo com a presente modalidade é provido com a projeção de geração de fluxo turbulento 11.
Testes de Elevação de Temperatura para Parte de Talão [07 6] Cada pneumático instalado em um aro normal foi montado na roda dianteira do caminhão basculante de 320 toneladas sob as condições mencionadas acima. Após o caminhão basculante ser dirigido por 24 horas a 15 km/h, uma elevação de temperatura foi medida no local aproximadamente a 20 mm acima do flange de aro e aproximadamente a 5 mm no lado externo na direção latitudinal da banda de rodagem da camada de carcaça. Observar que a temperatura apresentada é a média dos valores medidos nas seis posições igualmente espaçadas ao longo da direção circunferencial do pneu.
[077] Como resultado, foi demonstrado que o pneumático 1 de acordo com a presente modalidade tinha um uso de temperatura menor da parte de talão (4,5 graus a menos) em comparação com o pneumático de acordo com o exemplo convencional, desse modo a temperatura nas proximidades da parte de talão pode ser reduzida. Foi demonstrado, que devido à projeção de geração de fluxo turbulento 11 provida ao pneumático 1 de acordo com a presente modalidade, a temperatura do pneu, particularmente nas vizinhanças da parte de talão, pode ser reduzida.
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Teste de Durabilidade [078] A seguir, os resultados de teste de durabilidade obtidos mediante uso de p/h variado e (p-w)/w para a projeção de geração de fluxo turbulento são mostrados nas Figuras 10 a 12. O eixo das ordenadas, dos gráficos das Figuras, 10 a 12, indica a taxa de transferência de calor determinada mediante medição da temperatura na superfície do pneu e a velocidade de vento com um ventilador soprando o ar com certa quantidade de calor gerado mediante aplicação de uma voltagem constante a um aquecedor sobre o pneu. Quanto maior for a taxa de transferência de calor, maior é o efeito de esfriamento, proporcionando uma excelente durabilidade. No teste de durabilidade, a taxa de transferência de calor do pneumático provido sem a projeção de geração de fluxo turbulento (pneu convencional) supõe-se que seja de 100.
[079] O teste de medição de taxa de transferência de calor foi realizado sob as seguintes condições (condições para pneu para veículo de construção).
Tamanho de pneu: 53/80R63
Tamanho de roda: 36.00/5.0
Condição de pressão interna: 600 kPa
Condição de carga: 83,6 toneladas Condição de velocidade: 20 km/h.
[080] Conforme mostrado na Figura 10, na relação entre o valor de proparte (p/h) do passo (p) para altura (h) da projeção de geração de fluxo turbulento e desempenho de durabilidade, mediante ajuste de p/h na faixa não inferior a 1,0 e não superior a 20,0, a taxa de transferência de calor é aumentada. Mediante ajuste de p/h na faixa de 2,0 a 15,0, taxa de transferência de calor melhor e durabilidade superior são obtidas. Assim, p/h deve ser ajustado na faixa de 1,0 < p/h < 20,0. Particularmente, é preferível ajustar
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26/53 o p/h na faixa de 2,0 d p/h d 15,0, e adicionalmente é preferível ajustar p/h na faixa de 4,0 d p/h d 10,0.
[081] Conforme mostrado na Figura 11, a relação entre (p-w)/w e a taxa de transferência de calor (medida por um método similar), mediante ajuste de (p-w)/w na faixa de 1,0 d (p-w)/w d 100,0, a taxa de transferência de calor é aumentada. Particularmente, é preferível ajustar o (p-w)/w na faixa de 5,0 d (p-w)/w d 70,0 e, adicionalmente, é preferível ajustar (p-w)/w na faixa de 10,0 d (p-w)/w d 30,0.
[082] Conforme mostrado na Figura 12, o ângulo inclinado θ da projeção de geração de fluxo turbulento em relação à direção radial do pneu está preferivelmente na faixa a partir de 0 a 70° ou de 0 a -70°.
(5) Operações e Efeitos [083] Com o pneumático 1 de acordo com a presente modalidade descrita acima, a altura da projeção h (mm) = V{1/(velocidade do veículo (km/h)/diâmetro externo do pneu (m))} x 29. De acordo com a modalidade, o vento de deslocamento gerado a partir da frente do veículo à medida que o veículo se desloca e o vento rotacional gerado a partir do avanço na direção de rotação do pneu quando o pneumático 1 é girado tem uma pressão aumentada no lado frontal da projeção de geração de fluxo turbulento 11 ao fluir sobre a projeção de geração de fluxo turbulento 11. À medida que a pressão é aumentada, os fluxos do vento de deslocamento e do vento rotacional que fluem sobre a projeção de geração de fluxo turbulento 11 podem ser acelerados (isto é, a taxa de dissipação de calor da temperatura do pneu pode ser aumentada). Por intermédio do vento rotacional acelerado e vento de deslocamento, a temperatura do pneu, particularmente a temperatura das proximidades da parte de talão pode ser reduzida, assim a
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27/53 durabilidade do pneu pode ser aumentada.
[084] Especificamente, conforme mostrado na Figura 5, o vento de deslocamento e o vento rotacional (em seguida referido como o fluxo principal Si) são separados da superfície de pneu 9 pela projeção de geração de fluxo turbulento 11 para fluir sobre a parte de borda E do lado frontal da projeção de geração de fluxo turbulento 11, e então é acelerado para o lado da face posterior (lado de rasgadura) da projeção de geração de fluxo turbulento 11.
[085] Então o fluxo principal acelerado Si flui sobre a superfície de pneu 9 na direção vertical no lado da face posterior da projeção de geração de fluxo turbulento 11 (o assim chamado fluxo descendente). Nesse ponto, um fluido S2 fluindo dentro da parte estagnada (região) do fluxo principal Si absorve o calor estagnado no lado de face posterior da projeção de geração de fluxo turbulento 11, e flui outra vez para dentro do fluxo principal Si, o qual flui sobre a parte de borda E da próxima projeção de geração de fluxo turbulento 11 e é acelerado.
[086] Adicionalmente, no lado frontal (lado da face frontal) da próxima projeção radial 11 com relação à direção de rotação de pneu, um fluido 53 fluindo dentro da parte estagnada (região) do fluxo principal S1 absorve o calor estagnado no lado de face frontal da projeção radial 11, e flui outra vez para o fluxo principal S1. Assim, por intermédio do fluxo principal Si fluindo sobre a parte de borda E para ser acelerado, e pelos fluidos, 52 e 53, absorvendo o calor estagnado e fluindo outra vez para dentro do fluxo principal Si, a temperatura do pneu pode ser reduzida por uma ampla faixa. A temperatura do pneu pode ser reduzida, particularmente, nas partes de raiz da projeção de geração de fluxo turbulento 11 e nas regiões onde o fluxo principal Si contata na região vertical.
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28/53 [087] Fazendo-se o ângulo inclinado 0 da projeção de geração de fluxo turbulento 11 satisfazer a faixa de -70° < θ < 70°, a temperatura do pneu pode ser reduzida mediante uso não apenas do vento de deslocamento, mas também do vento rotacional, o qual é gerado à medida que o pneumático 1 é girado, desse modo a temperatura do pneu pode ser reduzida ainda mais.
[088] Particularmente, como um veículo de construção (por exemplo, um caminhão basculante, niveladora, um trator, e um reboque) não é provido com uma cobertura de pneu que cobre cada pneu (tal como o pára-lama), mesmo se a velocidade do veículo for baixa (por exemplo, 10 a 50 km/h), o vento rotacional e o vento de deslocamento que fluem sobre a projeção de fluxo turbulento 11 podem ser acelerados mediante aplicação da projeção de geração de fluxo turbulento 11, mencionada acima, ao pneu para serviços pesados montado em tais veículos de construção, assim a temperatura do pneu pode ser reduzida.
(6) Outras modalidades [089] Conforme descrito acima, o conteúdo da presente invenção foi revelado através da primeira modalidade da presente invenção; contudo, deve-se entender que a discussão e os desenhos que formam parte da descrição não limitam a presente invenção.
[090] Especificamente, quando a superfície superior da projeção de geração de fluxo turbulento 11, que é aproximadamente paralela à superfície de pneu 9, e a superfície de pneu 9 são superfícies planas, essas superfícies opostas não precisam necessariamente ser paralelas. Por exemplo, as superfícies opostas podem ser inclinadas (no sentido para cima, no sentido para baixo) em relação à direção de rotação do pneu (direção de deslocamento do veículo), ou podem ser assimétricas.
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29/53 [091] Embora a projeção de geração de fluxo turbulento 11 tenha sido descrita como aquela que se estende linearmente ao longo da direção radial do pneu, a invenção não é limitada a esse caso, e a projeção de geração de fluxo turbulento 11, pode se estender, por exemplo, em uma curva ao longo da direção radial.
[092] Embora o pneumático 1 tenha sido descrito como aquele que é provido com uma projeção de geração de fluxo turbulento 11 que satisfaz a relação da altura da projeção h (mm) = V{1/(velocidade de veículo(k/m)/diâmetro externo do pneu(m)) x 29, a invenção não é limitada a esse caso. Por exemplo, a invenção pode incluir um método de fabricar um pneu utilizando a equação mencionada acima, por exemplo, de tal modo que a projeção geradora de fluxo turbulento 11 tendo a altura da projeção h (mm) calculada pela equação mencionada acima é moldada no pneumático 1.
[093] Embora o pneumático Ti seja descrito como um pneu para serviços pesados, a invenção não é limitada a esse caso, e o pneumático Ti pode ser para pneu radial comum ou pneu para veículos de passageiro.
[094] A partir da descrição, várias modalidades, exemplos, e técnicas operacionais, alternativas, se tornarão evidentes para aqueles versados na técnica. O escopo técnico da presente invenção não é definido apenas pelo relatório descritivo da presente invenção de acordo com as reivindicações justas por intermédio da descrição acima.
Segunda Modalidade [095] A seguir, é descrito um pneumático 100 de acordo com a segunda modalidade com referência aos desenhos. Especificamente, são descritos os seguintes: (1) a configuração da projeção de geração de fluxo turbulento, (2) modificações de depressão, (3) avaliação comparativa,
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30/53 (4) operações e efeitos, e (5) outras modalidades. Os mesmos componentes que aqueles do pneumático 1 de acordo com a primeira modalidade descrita acima são mostrados com os mesmos numerais de referência conforme usados na primeira modalidade, e componentes diferentes daqueles do pneumático 1, de acordo com a primeira modalidade, são principalmente descritos.
Configuração da Projeção de Geração de Fluxo Turbulento [096] Em primeiro lugar, a configuração da projeção de geração de fluxo turbulento 111 de acordo com a segunda modalidade é descrita com referência às Figuras 13 a 18. A Figura 13 é uma vista lateral ilustrando o pneumático 100 de acordo com a segunda modalidade. A Figura 14 é uma vista em perspectiva secional parcial ilustrando o pneumático 11 de acordo com a segunda modalidade. A Figura 15 é uma vista em seção transversal na direção da largura da banda de rodagem ilustrando o pneumático 100 de acordo com a segunda modalidade.
[097] A Figura 16(a) é uma vista em perspectiva ilustrando a projeção de geração de fluxo turbulento 111 de acordo com a segunda modalidade. A Figura 16(b) é uma vista em seção transversal aproximadamente perpendicular à direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento 111 de acordo com a segunda modalidade. A Figura 17 é uma vista lateral radial ilustrando a projeção de geração de fluxo turbulento 111 de acordo com a segunda modalidade. A Figura 18 é uma vista superior da projeção de geração de fluxo turbulento 111 de acordo com a segunda modalidade.
[098] Conforme mostrado na Figuras 13 a 15, a projeção de geração de fluxo turbulento 111 é provida em uma faixa a partir de uma posição de largura máxima de pneu P10 até uma
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31/53 posição de talão externo P11 onde P10 é a posição na superfície de pneu 9 com a largura máxima de pneu TW, e P11 é a posição no lado externo da parte de talão 3 na direção radial do pneu, a parte de talão 3 estando em contato com flange de aro 17.
[099] Especificamente, a projeção de geração de fluxo turbulento 111 é formada com um formato aproximadamente retangular em uma seção transversal aproximadamente perpendicular à direção de alongamento (isto é, direção longitudinal) da projeção de geração de fluxo turbulento
111. Além disso, a projeção de geração de fluxo turbulento
111 tem múltiplas depressões 112 que são rebaixadas em
direção à superfície de pneu 9 (a partir inferior da
projeção) . As depressões 112 são formadas com a mesma
profundidade.
[100] As partes laterais da depressão 112 são formadas aproximadamente e perpendiculares à direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento 111, em direção à superfície de pneu 9. A parte inferior da depressão 112 é formada de modo que sua seção transversal tem cantos arredondados, isto é, são R para prevenir rachadura na parte inferior devido à tensão concentrada a partir da abertura/fechamento (deformação de expansão/contração) da depressão 112.
[101] É preferível satisfazer a relação de 0,90 > d/h > 0,30, onde h é a altura da projeção a partir da superfície de pneu 9 até a posição mais projetada da projeção de geração de fluxo turbulento 111, e d é a profundidade da depressão 112 conforme mostrado na Figura
16.
[102] Se a relação (d/h) da profundidade (d) da depressão 112 para a altura da projeção (h) for menor do que 0,30, a faixa do grau de abertura/fechamento
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32/53 (deformação de expansão/contração) da depressão 112 devido à carga pode ser pequena, desse modo o efeito da projeção de geração de fluxo turbulento 111 suprimindo a sua distorção pode ser reduzida. Por outro lado, se a relação (d/h) da profundidade (d) da depressão 112 para a altura da projeção (h) for maior do que 0,90, o efeito da projeção de geração de fluxo turbulento 111 gerando um fluxo turbulento pode ser reduzido.
[103] É preferível satisfazer a relação de 0,10 < e/L < 0,30, onde “L é a distância entre as depressões adjacentes 112, e “e é a largura da depressão 112 na direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento 111. A distância (L) entre as depressões adjacentes 112 e definida pela distância entre os pontos médios das larguras (e) das depressões adjacentes 112.
[104] O valor da relação (e/L) da largura (e) da depressão 112 para a distância (L) entre as depressões adjacentes 112 é maior do que 0,30, alturas inferiores de projeção (h) são providas através de uma ampla faixa, desse modo a relação não é suficientemente pequena para reduzir a temperatura dentro da projeção de geração de fluxo turbulento 111 (temperatura de armazenamento de calor), e a temperatura do pneu pode não ser reduzida eficientemente. Por outro lado, se o valor da relação (e/L) da largura (e) da depressão 112 para a distância (L) entre depressões adjacentes 112 for menor do que 0,10, a largura (e) da depressão 112 é muito estreita para prover espaço para que a depressão 112 seja fechada, assim o efeito de suprimir a distorção da projeção de geração de fluxo turbulento 111 pode ser reduzido.
[105] Uma altura da projeção (h) a partir da superfície de pneu 9 até a posição mais projetada da projeção de geração de fluxo turbulento 11 é mais preferivelmente
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33/53 definida para 3 a 20 mm. Particularmente, a altura da projeção (h) é estabelecida preferivelmente para 7,5 a 15 mm.
[106] Se a altura da projeção (h) for menor do que 3 mm, a altura da projeção não é suficiente para acelerar o fluxo do vento rotacional ou do vento de deslocamento que flui sobre a projeção de geração de fluxo turbulento 111, desse modo a temperatura do pneu pode não ser reduzida eficientemente. Por outro lado, se a altura da projeção (h) for maior do que 20 mm, a altura não é suficientemente pequena para reduzir a temperatura dentro da projeção de geração de fluxo turbulento 111 (temperatura de armazenamento de calor), e também a resistência da projeção de geração de fluxo turbulento 111 pode ser muito pequena, desse modo causando vibração da projeção de geração de fluxo turbulento 111 devido ao vento rotacional ou vento de deslocamento, assim a durabilidade da própria projeção de geração de fluxo turbulento 111 pode ser reduzida.
[107] Conforme mostrado na Figura 17, é preferível satisfazer a relação de 1,0 < p/h < 20,0 e 1,0 < (p-w)/w < 100,0, onde h é altura da projeção mencionada acima, “p é o passo entre projeções de geração de fluxo turbulento adjacentes 11, e w é a largura da projeção mencionada acima.
[108] Conforme mostrado na Figura 18, o ângulo inclinado (Θ1) da projeção de geração de fluxo turbulento 111 para a direção radial de pneu está preferivelmente na faixa de -70° < Θ1 < 70° (±70°).
[109] Além disso, para a projeção de geração de fluxo turbulento 111, é preferível satisfazer a relação de 1,0 < h/w < 10, onde “h é a altura da projeção mencionada acima, e “w é a largura da projeção mencionada acima.
[110] Se o valor da relação (h/w) da altura da projeção
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34/53 (h) para a largura da projeção (w) for menor do que 1,0, o valor não é suficiente para acelerar o vento rotacional ou o vento de deslocamento que flui sobre a projeção de geração de fluxo turbulento 11, desse modo a temperatura do pneu, particularmente a temperatura nas proximidades da parte de talão 3 pode não ser reduzida eficientemente. Por outro lado, se o valor da relação (h/w) da altura da projeção (h) para a largura da projeção (w) for maior do que 10, o valor não é suficientemente pequeno para reduzir a temperatura dentro da projeção de geração de fluxo turbulento 11 (temperatura de armazenamento de calor), assim a temperatura do pneu pode não ser reduzida eficientemente.
Modificação da Depressão [111] A depressão 112 de acordo com a Segunda Modalidade descrita acima pode ser modificada como a seguir. Os componentes idênticos àqueles da depressão 112 de acordo com a Segunda Modalidade descrita acima são mostrados com os mesmos numerais de referência conforme usado na Segunda Modalidade, e componentes diferentes
daqueles da depressão 112 de acordo com a Segunda
Modalidade são principalmente descritos .
(2-1) Modificação 1
[112] A parte inferior da depressão 112 de acordo com a
Segunda Modalidade mencionada acima foi descrita como
aquela que tem o R, mas pode ser modificada como a seguir. A Figura 19(a) é uma vista em perspectiva ilustrando uma projeção de geração de fluxo turbulento 111A de acordo com a Modificação 1. A Figura 19(b) é uma vista em corte transversal aproximadamente perpendicular à direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento 111A de acordo com a Modificação 1.
[113] Conforme mostrado na Figura 19, uma parte de
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35/53 união (canto) entre uma parte lateral e a parte inferior da depressão 112 da projeção de geração de fluxo turbulento 111A é arredondada com um raio de curvatura não inferior a 1 mm para impedir rachadura na parte inferior devido à tensão concentrada a partir da abertura/fechamento (deformação de expansão/contração) da depressão 112. A parte inferior da depressão 112 forma um plano que conecta um arco R1 a outro arco R1.
(2-2) Modificação 2 [114] A parte inferior da depressão 112 de acordo com a segunda modalidade mencionada acima foi descrita como aquela que tem o arco R, mas pode ser modificada como a seguir. A Figura 20(a) é uma vista em perspectiva ilustrando uma projeção de geração de fluxo turbulento 111B de acordo com a Modificação 2. A Figura 20(b) é uma vista em corte transversal aproximadamente perpendicular à direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento 111B de acordo com a Modificação 2.
[115] Conforme mostrado na Figura 20, a parte inferior de uma depressão 112B da projeção de fluxo turbulento 111 é formada de uma face plana. Cada parte lateral e a parte inferior são conectadas entre si com uma intersecção aproximadamente perpendicular.
(2-3) Modificação 3 [116] Cada parte lateral da depressão 112 de acordo com a Segunda Modalidade mencionada acima foi descrita como aquela que é formada aproximadamente perpendicular à direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento 111, mas pode ser modificada como a seguir. A Figura 21(a) é uma vista em perspectiva ilustrando uma projeção de geração de fluxo turbulento 111 de acordo com a Modificação 3. A Figura 21(b) é uma vista em corte transversal aproximadamente perpendicular à direção de
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36/53 alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento 111C de acordo com a Modificação 3.
[117] Conforme mostrado na Figura 21, uma das partes laterais da depressão 112 na projeção de geração de fluxo turbulento 111C é formada aproximadamente perpendicular à direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento 111C, em direção à superfície de pneu 9. Por outro lado, a outra parte lateral da depressão 112 é formada sendo inclinada em um ângulo predeterminado (por exemplo, 120°) em relação à direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento 111C. Evidentemente, o ângulo inclinado de uma parte lateral da depressão 112 pode ser idêntico àquele da sua outra parte lateral.
[118] A parte inferior da depressão 112C é provida com um arco R2 para prevenir a rachadura na parte inferior devido à tensão concentrada a partir da abertura/fechamento (deformação de expansão/contração) da depressão 112C.
(2-4) Modificação 4 [119] As depressões 112 de acordo com a Segunda Modalidade mencionada acima foram descritas como aquelas formadas com a mesma profundidade, mas podem ser modificadas como a seguir. A Figura 22(a) é uma vista em perspectiva ilustrando uma projeção de geração de fluxo turbulento 111D de acordo com a Modificação 4. A Figura 22(b) é uma vista em corte transversal aproximadamente perpendicular à direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento 111D de acordo com a Modificação 4.
[120] Conforme mostrado na Figura 22, depressões adjacentes 112D na projeção de geração de fluxo turbulento 111D são formadas com diferentes profundidades (uma profundidade d1 e uma profundidade d2 na Figura 22).
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Evidentemente, todas as depressões adjacentes 112D não têm que ter profundidades diferentes, e pelo menos uma das
múltiplas depressões 112D pode ter uma profundidade
diferente das outras.
(2-5) Modificação 5
[121] A parte inferior da depressão 112 de acordo com a
Segunda Modalidade mencionada acima foi descrita como
aquela que tem o arco E, mas pode ser modificada como a seguir. A Figura 23(a) é uma vista em perspectiva ilustrando uma projeção de geração de fluxo turbulento 111 de acordo com a Modificação 5. A Figura 23(b) é uma vista em corte transversal aproximadamente perpendicular à direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento 111E de acordo com a Modificação 5.
[122] Conforme mostrado na Figura 23, cada parte lateral da depressão 112E na projeção de geração de fluxo turbulento 111E é formada aproximadamente perpendicular à direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento 111E. A parte inferior da depressão 112E é provida com um arco X3 para ter um formato semicircular para impedir rachadura na parte inferior devido à tensão concentrada a partir da abertura/fechamento (deformação de expansão/contração) da depressão 112.
Avaliação Comparativa [123] A seguir, para esclarecer adicionalmente o efeito da presente invenção, são descritos os seguintes resultados de teste, realizados utilizando o pneumático de acordo com um exemplo convencional, com um exemplo comparativo, e com a presente modalidade. A presente invenção não é limitada absolutamente por esses exemplos.
[124] A configuração, condição de ruptura (aparência), e teste de elevação de temperatura para a parte de talão do pneumático de acordo com exemplo convencional, com exemplo
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38/53 comparativo, e com a presente modalidade são descritos com referência à Figura 4. Os testes de elevação de temperatura para a parte de talão foram realizados de acordo com as condições do tamanho de pneu de 53/80R63, uma pressão interna normal, e uma carga normal (condições para o pneu para veículo de construção).
Tabela 4
Exemplo convenciona l Exemplo comparativ o Modalidad e
Projeção de geração de fluxo turbulento Altura da projeção
largura w de projeção
Depressão Distância (L) entre depressõe s adjacente s
Largura (e) da depressão
Arco (R)
Condição de ruptura (Aparência ) Após rodar por 24 h Sem rachadura Sem rachadura Sem rachadura
Após rodar por 1 mês Sem rachadura Rachadura observada na parte da borda Sem rachadura
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Testes de aumento de temperatura para a parte de talão 30°C a 80°C (aumento de 50°C) 30°C a 70°C (aumento de 47°C) 30°C a 75°C (aumento de 45°C)
[125] Conforme mostrado na Tabela 4, o pneumático de acordo com o exemplo convencional não foi provido com uma projeção de geração de fluxo turbulento. O pneumático de acordo com o exemplo comparativo foi provido com projeções de geração de fluxo turbulento nas quais depressões não se formaram. O pneumático de acordo com a presente modalidade foi provido com projeções de geração de fluxo turbulento nas quais depressões foram formadas.
Condição de Ruptura (Aparência) [12 6] Cada pneumático montado em um aro normal foi montado na roda dianteira do caminhão basculante de 320 toneladas sob as condições mencionadas acima. Após o caminhão basculante ter rodado por 24 horas a 15 km/h, o pneu foi observado para se determinar se ruptura ocorreu ou não (um primeiro teste). Sob a condição mencionada acima, após o caminhão basculante rodar por um mês a 15 km/h, o pneu foi observado para se determinar se ocorreu ou não ruptura (um segundo teste).
[127] Como resultado, para os pneumáticos de acordo com o exemplo convencional, com o exemplo comparativo, e com a presente modalidade, nenhuma rachadura foi observada no primeiro e no segundo teste; contudo, para os pneumáticos de acordo com o exemplo comparativo, rachadura foi observada em uma parte da borda de algumas projeções de geração de fluxo turbulento no segundo teste.
[128] Isto é, com o pneumático 100 (a presente modalidade) tendo a projeção de geração de fluxo turbulento 111 com a depressão 112 formada, ruptura tal como rachadura pode ser suprimida em comparação com o pneumático (o
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40/53 exemplo comparativo) tendo a projeção de geração de fluxo turbulento com nenhuma projeção formada. Desse modo, a durabilidade do pneu pode ser aperfeiçoada mediante aumento da durabilidade das partes de parede lateral, particularmente as projeções de geração de fluxo turbulento.
Teste de Elevação de Temperatura para a Parte de Talão [12 9] Cada pneumático montado em um aro normal foi montado na roda dianteira de um caminhão basculante de 320 toneladas sob as condições mencionadas acima. Após o caminhão basculante rodar por 24 horas a 15 km/h, uma elevação de temperatura foi medida no local aproximadamente a 20 mm acima do flange de aro e aproximadamente 5 mm no lado externo na direção da largura da banda de rodagem da camada de carcaça. Observar que cada elevação de temperatura mostrada é a média dos valores medidos nas três posições igualmente espaçadas ao longo da direção circunferencial do pneu.
[130] Como resultado, demonstrou-se que o pneumático de acordo com o exemplo comparativo e com a modalidade presente tinha uma elevação de temperatura menor da parte de talão em comparação com o pneumático de acordo com o exemplo convencional, assim a temperatura nas proximidades da parte de talão pode ser reduzida. Isto é, foi demonstrado que, com o pneumático tendo a projeção de geração de fluxo turbulento (o exemplo comparativo e a presente modalidade), a temperatura do pneu, particularmente nas adjacências da parte de talão pode ser reduzida em comparação com o pneumático não tendo a projeção de geração de fluxo turbulento (o exemplo convencional).
Avaliação Global
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41/53 [131] Conforme descrito acima, com o pneumático 100 de acordo com a presente modalidade, a temperatura do pneu pode ser reduzida assim como a ruptura tal como rachadura na superfície do pneu pode ser suprimida ou comparada com os pneumáticos de acordo com o exemplo convencional e com o exemplo comparativo. Assim, a durabilidade do pneu pode ser aperfeiçoada mediante aumento da durabilidade das partes de parede lateral, particularmente das projeções de geração de fluxo turbulento.
[132] Embora o pneu para veículos de construção fosse usado para a verificação da condição de ruptura (aparência) mencionada acima e o teste de elevação de temperatura para a parte de talão, o pneumático de acordo com a presente modalidade pode ser aplicado aos pneus para veículos de passageiro, caminhões, ônibus, e aviões com desempenho similar.
(4)Operações e Efeitos [133] Para o pneumático 100 de acordo com a segunda modalidade descrita acima, a projeção de geração de fluxo turbulento 111 é provida em uma faixa a partir da posição de largura máxima de pneu P1 para a posição de talão externo P2. De acordo com essa configuração, o vento rotacional gerado a partir do avanço na direção de avanço do pneu junto com a rotação do pneumático 100 assim como o vento de deslocamento gerado a partir da frente do veículo em conjunto com o deslocamento do veículo pode ser acelerado. Assim, a taxa de dissipação de calor da temperatura do pneu pode ser aumentada. Isto é, por intermédio do vento rotacional acelerado e do vento de deslocamento, a temperatura do pneu, particularmente a temperatura nas proximidades da parte de talão 3, pode ser reduzida, desse modo a durabilidade do pneu pode ser aumentada.
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42/53 [134] Como a circunferência externa do pneumático convencional frequentemente é formada de um material de borracha tendo baixa condutividade térmica, a distribuição de temperatura não equilibrada tende a ocorrer dentro do pneu causando uma temperatura relativamente elevada dentro do pneu, criando desse modo um problema em que o calor do pneu não pode ser eficientemente dissipado através do pneu de uma maneira uniforme.
[135] Particularmente, como os pneus de serviço pesado frequentemente são usados para veículos em deslocamento por uma estrada ruim ou com carga pesada, a deformação da parte de parede lateral é extensa. Consequentemente, se tecnologia convencional for aplicada aos pneus de serviço pesado, mediante provisão de partes semelhante a sulcos para a dissipação de calor na parte de parede lateral, rachadura tende a ocorrer na seção de união entre a superfície do pneu e as partes semelhantes a sulco, desse modo a durabilidade da parte de parede lateral é reduzida.
[136] Em decorrência do mencionado acima, de acordo com a Segunda Modalidade, como a projeção de geração de fluxo turbulento 111 é provida com múltiplas depressões 112, as projeções de geração de fluxo turbulento são deformáveis devido à abertura/fechamento (deformação de
expansão/contração) da depressão 112 causada pela
deformação das partes de parede lateral, desse modo ruptura
tal como rachadura na superfície de pneu 9 pode ser
suprimida. Assim, a durabilidade do pneu pode ser
aperfeiçoada mediante aumento da durabilidade das partes de parede lateral, particularmente as projeções de geração de fluxo turbulento 111.
(5) Outras modalidades [137] Conforme descrito acima, o conteúdo da presente invenção foi revelado através das modalidades da presente
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43/53 invenção; contudo, deve-se entender que a discussão e os desenhos que formam parte da descrição não limitam a presente invenção.
[138] Especificamente, quando a superfície superior da projeção de geração de fluxo turbulento 111, que é aproximadamente paralela à superfície de pneu 9, e a superfície de pneu 9 (superfície inferior) são planas, essas superfícies opostas não precisam necessariamente ser paralelas. Por exemplo, as superfícies opostas podem ser inclinadas (no sentido para cima, no sentido para baixo) em relação à direção de rotação do pneu (a direção de deslocamento do veículo), ou podem ser assimétricas.
[139] A partir da presente descrição, diversas modalidades, exemplos, e técnicas operacionais, alternativos, se tornarão evidentes para aqueles versados
na técnica. O escopo técnico da presente invenção é
definido apenas pelo relatório descritivo da invenção de
acordo com as reivindicações justas por intermédio da
descrição ac ima.
Terceira Modalidade
[140] A seguir, um pneumát ico 200 de acordo com a
Terceira Modalidade é descrito com referência aos desenhos. Especificamente, o que se segue é descrito: (1) a configuração da projeção de geração de fluxo turbulento, (2) modificações da projeção de geração de fluxo turbulento, (3) avaliação comparativa, (4) operações e efeitos, e (5) outras modalidades. Os componentes idênticos àqueles do pneumático 1 de acordo com a Primeira Modalidade descrita acima são mostrados com os mesmos numerais de referência conforme usados na Primeira Modalidade, e componentes diferentes daqueles do pneumático 1 de acordo com a Primeira Modalidade são principalmente descritos.
Configuração da Projeção de Geração de Fluxo
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Turbulento [141] Em primeiro lugar, a configuração de uma projeção de geração de fluxo turbulento 211 de acordo com a Terceira Modalidade é descrita com referência às Figuras 24 a 28. A Figura 24 é uma vista em perspectiva secional parcial ilustrando o pneumático 200 de acordo com a Terceira Modalidade. A Figura 25 é uma vista em seção transversal na direção da largura da banda de rodagem ilustrando o pneumático 200 de acordo com a Terceira Modalidade. A Figura 26 é uma vista lateral parcial (ao longo da seta A na Figura 25) ilustrando o pneumático 200 de acordo com a terceira modalidade. A Figura 27 é uma vista em perspectiva ilustrando a projeção de geração de fluxo turbulento 211 de acordo com a Terceira Modalidade. A Figura 28 é uma vista em seção transversal ilustrando a projeção de geração de fluxo turbulento 211 de acordo com a Terceira Modalidade.
[142] Conforme mostrado nas Figuras 24 a 28, a projeção de geração de fluxo turbulento 211 tem múltiplas partes curvas 212 nas quais a projeção de geração de fluxo turbulento 211 é curva para ser flexionada linearmente enquanto se estendendo ao longo da direção radial do pneu. Isto é, no lado lateral da projeção de geração de fluxo turbulento 211 na direção de alongamento (direção longitudinal), são formadas múltiplas partes curvas 212 por intermédio de múltiplos lados sub-laterais. A projeção de geração de fluxo turbulento 211 é posicionada alternativamente inclinada em relação à direção radial do pneu por intermédio de múltiplas partes curvas 212.
[143] Uma distância de extremidade interna (D1) a partir da base de talão 3c até uma posição mais interna (P20) da projeção de geração de fluxo turbulento 211 na direção radial do pneu não é inferior a 10% da altura do pneu (SEI) que é a partir da base do talão 3c até a posição
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45/53 de banda de rodagem mais externa 13a. A distância de extremidade interna (D1), preferivelmente não é superior a 35% da altura do pneu (SH) de modo que a projeção de geração de fluxo turbulento 211 é arranjada na parte de talão 3 e não atinge a largura máxima e pneu (TW).
[144] A distância de extremidade interna (D1) é inferior a 10% da altura do pneu (SH) , a projeção de geração de fluxo turbulento 211 pode ser recortada devido à possível contato com o flange de aro 17, e a durabilidade da projeção de geração de fluxo turbulento 211 pode ser reduzida.
[145] Uma posição mais externa (P21) da projeção de geração de fluxo turbulento 211 na direção radial do pneu é localizada no lado interno da extremidade de ombro de banda de rodagem TS (normalmente chamada de corcova) na direção radial do pneu. A posição mais externa P21 está localizada preferivelmente no lado externo de uma posição na direção radial do pneu onde a posição na superfície do pneu tem uma altura de 57% da altura do pneu (SH) a partir da posição de banda de rodagem mais externa 13a. Isto é, a posição mais externa (P21) está localizada preferivelmente entre uma faixa (R) a partir da extremidade de ombro de banda de rodagem TS até a posição que tem uma altura de 43% da altura de pneu (SH) a partir da base de talão 3c.
[146] Observar que se a posição mais externa (P21) estiver localizada no lado externo da extremidade de ombro de banda de rodagem TS na direção radial do pneu, a projeção de geração de fluxo turbulento 211 pode ser recortada devido ao possível contato com uma superfície da rodovia, e a durabilidade da projeção de geração de fluxo turbulento 211 pode ser reduzida.
[147] Especificamente, a posição mais externa (P2) está localizada preferivelmente no lado interno da largura
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46/53 máxima do pneu (TW) na direção radial do pneu para reduzir a temperatura do pneu, particularmente nas proximidades da parte de talão; contudo, se a temperatura nas proximidades da extremidade de ombro de banda de rodagem TS deve ser reduzida, a posição mais externa (P21) pode estar localizada próxima à extremidade de ombro de banda de rodagem TS.
[148] A largura da projeção (w) de uma seção transversal da projeção de geração de fluxo turbulento 211, a seção transversal sendo aproximadamente perpendicular à direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento 211, é constante ao longo da direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento 211. Especificamente, conforme mostrado nas Figuras 27 e 28, a projeção de geração de fluxo turbulento 211 preferivelmente satisfaz à relação de 1,0 d h/w < 10 onde h é a altura da projeção a partir da superfície de pneu 9 até a posição mais projetada da projeção de geração de fluxo turbulento 211, e w é a largura da projeção.
[149] Se o valor da relação (h/w) da altura da projeção (h) para a largura da projeção (w) for menor do que 1,0, o valor não é suficiente para acelerar o vento de deslocamento que flui sobre a projeção de geração de fluxo turbulento 211, desse modo a temperatura do pneu, particularmente a temperatura nas proximidades da parte de talão 3 pode não ser eficientemente reduzida. Por outro lado, se o valor da relação (h/w) da altura da projeção (h) para a largura da projeção (w) for maior do que 10, o valor não é suficientemente pequeno para reduzir a temperatura dentro da projeção de geração de fluxo turbulento 211 (temperatura de armazenamento de calor), assim a temperatura do pneu pode não ser eficientemente reduzida.
[150] Conforme descrito na Segunda Modalidade, a altura
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47/53 da projeção (h) é preferivelmente de 3 a 20 mm, e particularmente é adicionalmente preferivelmente de 7,5 a 15 mm.
[151] Conforme mostrado nas Figuras 27 e 28 e descrito na Primeira Modalidade, é preferível satisfazer as relações de 1,0 < p/h < 20,0 e 1,0 < (p-w)/w < 100,0 onde h é a altura da projeção mencionada acima, “p é o passo entre as projeções de geração de fluxo turbulento adjacentes 211, e “w é a largura da projeção. Observar que p/h é medido no ponto médio entre a posição mais interna das projeções de geração de fluxo turbulento 211 na direção radial de pneu (posição de projeção mais interna (P20)) e a posição mais externa das projeções de geração de fluxo turbulento 211 na direção radial de pneu (posição de projeção mais externa (P21)). Isto é, conforme mostrado na Figura 26, p/h é medido no ponto médio (NI) das projeções de fluxo turbulento 211.
[152] Conforme mostrado na Figura 26 e descrito na Primeira Modalidade, o ângulo inclinado (0) da projeção de fluxo turbulento 211 em relação à direção radial está preferivelmente na faixa de -70° < θ < 70° (±70°).
[153] Alternativamente, as projeções de geração de fluxo turbulento 211 podem ser divididas ao longo de sua direção de alongamento a partir de segmentos descontínuos, ou podem ser arranjadas de forma não uniforme ao longo da direção circunferencial do pneu. Para um influxo de ar para as projeções de geração de fluxo turbulento 211 na parte de parede lateral, ar estagnado é criado no lado posterior (isto é, lado traseiro) das projeções com relação à direção de rotação do pneu, desse modo criando uma área onde o efeito de dissipação de calor é reduzido em comparação com o caso em que as projeções de geração de fluxo turbulento 211 não são providas. Para melhorar a taxa média de
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48/53 transferência de calor mediante eliminação de tal área onde o efeito de dissipação de calor é reduzido, é eficaz ter as projeções de geração de fluxo turbulento 211, divididas em segmentos descontínuos ao longo da direção de alongamento das projeções de geração de fluxo turbulento 211.
a. Modificações da Projeção de Geração de Fluxo Turbulento [154] A projeção de geração de fluxo turbulento 211 de acordo com as modificações descritas acima pode ser modificada como a seguir. Os mesmos componentes daqueles da projeção de geração de fluxo turbulento 211 de acordo com a Terceira Modalidade descrita acima são mostrados com os menos numerais de referência conforme usados na Terceira Modalidade, e componentes diferentes daqueles da projeção de geração de fluxo turbulento 211 de acordo com a Terceira Modalidade são principalmente descritos.
(2-1) Modificação 1 [155] A projeção de geração de fluxo turbulento 211 de acordo com a Terceira Modalidade mencionada acima foi descrita como aquela que é inclinada com relação à direção radial de pneu alternativamente para os lados opostos por intermédio das múltiplas partes curvas 212, mas pode ser modificada como a seguir. A Figura 29 é uma vista em perspectiva secional parcial ilustrando um pneumático 200A de acordo com a Modificação 1. A Figura 30 é uma vista lateral parcial ilustrando o pneumático 200A de acordo com a Modificação 1.
[156] Conforme mostrado nas Figuras 29 e 30, a projeção de geração de fluxo turbulento 211A no pneumático 200A inclui uma parte inclinada 213A e uma parte paralela 213B onde a parte inclinada 213A é inclinada com relação à direção radial do pneu por intermédio de múltiplas partes curvas 212A, e a parte paralela 213B é aproximadamente
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49/53 paralela à direção radial de pneu. A parte inclinada 213A e a projeção de geração de fluxo turbulento 211A são providas em intervalos iguais.
(2-2) Modificação 2 [157] A projeção de geração de fluxo turbulento 211 de acordo com a Terceira Modalidade mencionada acima foi descritas como aquela que tem múltiplas partes curvas 212 nas quais a projeção de geração de fluxo turbulento 211 é curva de modo a ser flexionada linearmente enquanto se estendendo ao longo da direção radial de pneu, mas pode ser modificada como a seguir. A Figura 31 é uma vista em perspectiva secional parcial ilustrando um pneumático 2008 de acordo com a Modificação 2. A Figura 32 é uma vista lateral parcial ilustrando o pneumático 2008 de acordo com a Modificação 2.
[158] Conforme mostrado nas Figuras 31 e 32, a projeção de geração de fluxo turbulento 211E no pneumático 200B tem em intervalos iguais, múltiplas partes curvas 212E nas quais a projeção de geração de fluxo turbulento 211E é curva de modo a estar em um formato curvado enquanto se estendendo ao longo da direção radial do pneu. Observar que a projeção de geração de fluxo turbulento 211E é inclinada com relação à direção radial do pneu alternadamente para os lados opostos por intermédio das múltiplas curvas 212B.
(3) Avaliação Comparativa [159] A seguir, para esclarecer adicionalmente os efeitos da presente invenção, os seguintes resultados de teste realizados utilizando o pneumático de acordo com o exemplo convencional e a modalidade são descritos. A presente invenção não é limitada de forma alguma a esses exemplos.
[160] A configuração e os testes de aumento de temperatura para a parte de talão do pneumático de acordo
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50/53 com o exemplo convencional e a modalidade são descritos com referência à Tabela 1. Os testes de elevação de temperatura para a parte de talão foram realizados sob as condições do tamanho de pneu de 53/80R63, uma pressão interna normal, e uma carga normal (condições para pneu para veículo de construção.
Tabela 5
Exemplo convencional Modalidade
Formato da projeção — Linear
Ângulo inclinado - 45°
Número de partes curvas — 3
Distância da projeção para aro (d) 250 mm
Teste de aumento de temperatura para a parte de talão 30°C a 80°C (elevação de 50°C) 30°C a 74°C (elevação de 44°C)
[161] Conforme mostrado na Tabela 5, o pneumático convencional não é provido com uma projeção de geração de fluxo turbulento. O pneumático 200 de acordo com a presente modalidade é provido com a projeção de geração de fluxo turbulento 211.
Teste de Aumento de Temperatura para a Parte de Talão [162] O pneumático instalado em um aro normal foi montado na roda dianteira de um caminhão basculante de 360 toneladas sob as condições mencionadas acima. Após o caminhão basculante rodar por 24 horas a 15 km/h, uma elevação de temperatura foi medida na posição de talão
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51/53 externo (P20) que é uma posição no lado externo de uma parte de talão em uma direção radial de pneu, a parte de talão estando no ponto de contato com o flange de aro. Observar que cada elevação de temperatura na posição de talão externo (P20) mostrada é a média dos valores medidos em seis posições igualmente espaçadas ao longo da direção circunferencial do pneu.
[163] Como resultado, foi demonstrado que o pneumático 200 de acordo com a modalidade tinha uma elevação de temperatura menor da parte de talão em comparação com o pneumático de acordo com o Exemplo Convencional, assim a temperatura nas proximidades da parte de talão pode ser reduzida. Foi demonstrado que, devido à projeção de geração de fluxo turbulento provida no pneumático 200 de acordo com a modalidade, a temperatura do pneu, particularmente nas proximidades da parte de talão pode ser reduzida.
(4) Operações e Efeitos [164] A projeção de geração de fluxo turbulento 211 no pneumático 200 de acordo com a Terceira Modalidade descrita acima tem as partes curvas 212 e a largura (w) ao longo da direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento 211 é constante. De acordo com a Terceira Modalidade, o vento de deslocamento gerado a partir da frente do veículo à medida que o veículo se desloca e o vento rotacional gerado a partir do avanço na direção de rotação do pneu quando o pneumático 200 é girado tem uma pressão aumentada sobre o lado frontal da projeção de geração de fluxo turbulento 211 ao fluir sobre a projeção de geração de fluxo turbulento 211. À medida que a pressão
é aumentada , os fluxos do vento de deslocamento e do vento
rotacional que fluem sobre a projeção de geração de fluxo
turbulento 211 podem ser acelerados (isto é, a taxa de
dissipação de calor da temperatura do pneu pode ser
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52/53 aumentada) . Por intermédio do vento rotacional e do vento de deslocamento, acelerados, a temperatura do pneu, particularmente a temperatura nas proximidades da parte de talão, pode ser reduzida, desse modo a durabilidade do pneu pode ser aumentada.
[165] Por intermédio da projeção de geração de fluxo turbulento 211 tendo múltiplas partes curvas igualmente espaçadas 212 nas quais a projeção de geração de fluxo turbulento 211 é curva para ser flexionada linearmente enquanto se estendendo ao longo da direção radial do pneu, a projeção de geração de fluxo turbulento 211 pode ser facilmente curvada para a direção radial do pneu devido às partes curvas 212 quando é comprimido o lado lateral do pneumático 200. Assim, a durabilidade da própria projeção de geração de fluxo turbulento 211 pode ser aumentada.
[166] Além disso, por intermédio da projeção de geração de fluxo turbulento 211B tendo múltiplas partes curvas igualmente espaçadas 212E nas quais a projeção de geração de fluxo turbulento 211 é curva de modo a estar em um formato curvado enquanto se estendendo ao longo da direção radial do pneu, a projeção de geração de fluxo turbulento 211E pode ser facilmente curva no sentido da direção radial do pneu devido às partes curvas 212E quando o lado lateral do pneumático 2003 é comprimido. Assim, a durabilidade da própria projeção de geração de fluxo turbulento 211B pode ser aumentada.
[167] Fazendo-se a relação da altura da projeção (h) para a largura da projeção (w) satisfazer a relação de 1,0 < h/w < 10, a temperatura do pneu, particularmente nas proximidades da parte de talão 3 pode ser efetivamente reduzida pelo vento rotacional e pelo vento de deslocamento que são acelerados após fluir sobre a projeção de geração de fluxo turbulento 211.
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53/53 (5) Outras modalidades [168] Conforme descrito acima, o conteúdo da presente invenção foi revelado através das modalidades da presente invenção; contudo, deve-se entender que a discussão e os desenhos que formam uma parte da descrição não limitam a presente invenção.
[169] Especificamente, quando a superfície superior da projeção de geração de fluxo turbulento 11, que é aproximadamente paralela à superfície de pneu 9, e a superfície de pneu 9 são superfícies planas, essas superfícies opostas não precisam ser necessariamente paralelas. Por exemplo, as superfícies opostas podem ser inclinadas (no sentido para cima, no sentido para baixo) em relação à direção de rotação do pneu (direção de deslocamento do veículo), ou podem ser assimétricas.
[170] A partir da presente descrição, várias modalidades alternativas, exemplos e técnicas operacionais se tornarão evidentes para aqueles versados na técnica. O escopo técnico da presente invenção é definido apenas pelo relatório descritivo da invenção de acordo com as reivindicações razoáveis por intermédio da descrição acima.
Aplicabilidade industrial [171] Conforme descrito acima, o pneumático de acordo com a presente invenção pode reduzir a temperatura do pneu, particularmente nas adjacências da parte de talão e pode aumentar a durabilidade do pneu, desse modo o pneumático é útil para a tecnologia de fabricação de pneus.

Claims (7)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Pneumático (1), que é provido com uma projeção de geração de fluxo turbulento (11) para gerar um fluxo turbulento pelo menos em uma parte de uma superfície do pneu (9), e em que a projeção de geração de fluxo turbulento se estende linearmente ou curvilineamente ao longo de uma direção radial do pneu; e caracterizado pelo fato do pneu ter um diâmetro externo não inferior a 2 m, e uma relação de h = V{ 1/(V/R) } x coeficiente κ ser satisfeita onde h é uma altura da projeção (mm) a partir da superfície do pneu até uma posição mais projetada da projeção de geração de fluxo turbulento, V é a velocidade de um veículo (km/h), R é o diâmetro externo do pneu (m), uma vez que o coeficiente κ = 27,0 a 29,5.
  2. 2. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um ângulo (θ), que é um ângulo no qual a projeção de geração de fluxo turbulento é inclinada com relação à direção radial do pneu, satisfaz uma faixa de 70° < θ < 70°.
  3. 3. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que em uma seção transversal em uma direção da largura da banda de rodagem, uma distância da projeção para aro (d) a partir de uma posição mais interna (P1) da projeção até uma posição mais externa (P2) do aro é estabelecida não inferior a 30 mm, a posição mais interna da projeção sendo uma posição mais interna da projeção de geração de fluxo turbulento na direção radial do pneu, a posição mais externa
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    2/3 de aro sendo uma posição mais externa de um flange (17) de aro na direção radial do pneu.
  4. 4. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma distância de extremidade lateral externa (D) a partir de uma posição mais externa (P3) da projeção até a posição mais externa da banda de rodagem não é inferior a 10% da altura do pneu (SH), a posição mais externa da projeção sendo uma posição mais externa da projeção de geração de fluxo turbulento na direção radial do pneu.
  5. 5. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma largura da projeção (w), que é a largura da projeção de geração de fluxo turbulento em uma direção aproximadamente perpendicular a uma direção de alongamento da projeção de geração de fluxo turbulento, é de 2 a 10 mm.
  6. 6. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma relação de 1,0 d h/w d 10 é satisfeita, onde h é a altura da projeção a partir da superfície do pneu até a posição mais projetada da projeção de geração de fluxo turbulento, e w é uma largura da projeção.
  7. 7. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as relações de 1,0 d p/h d 20,0 e 1,0 d (p-w)/w d 100,0 são satisfeitas, onde h é a altura da projeção a partir da superfície do pneu até a posição mais projetada da projeção de geração de fluxo turbulento, p é um passo entre cada duas das projeções de geração de fluxo turbulento
    Petição 870190047858, de 22/05/2019, pág. 60/68
    3/3 adjacentes, e “w é a largura da projeção.
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