ES2235782T3 - Cubierta neumatica y un procedimiento para montar una cubierta en el vehiculo. - Google Patents
Cubierta neumatica y un procedimiento para montar una cubierta en el vehiculo.Info
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Abstract
Cubierta neumática que comprende una parte (1) que constituye la banda de rodadura, un par de partes (2i, 2o) que constituyen los flancos y se extienden hacia el interior en una dirección radial desde ambas partes laterales de la parte que constituye la banda de rodadura, una parte (3i, 3o) que constituye un talón y está unida sin solución de continuidad a un extremo interior de la parte que constituye el flanco en la dirección radial, una carcasa (5) que refuerza estas partes, un cinturón (7) que está dispuesto sobre un lado circunferencial exterior de una parte que constituye la corona de la carcasa, y un elemento de refuerzo (8i, 8o) que está dispuesto en una zona de la cubierta que incluye al menos cada una de las partes que constituyen los flancos; estando dicha cubierta neumática caracterizada por el hecho de que se hace que una rigidez al cizallamiento del elemento de refuerzo en la dirección circunferencial, que sirve para aplicar una fuerza de frenado a la cubierta, estando dicho elemento de refuerzo dispuesto en la misma cubierta en la postura de montaje de la cubierta en el vehículo, sea en una primera zona (15o) de la cubierta que es la zona que está situada en un exterior del vehículo mayor que en una segunda zona (15i) de la cubierta que de entre las susodichas zonas de la cubierta es la que está situada en un interior del vehículo.
Description
Cubierta neumática y un procedimiento para montar
una cubierta en el vehículo.
Esta invención se refiere a una cubierta
neumática que es capaz de mejorar un comportamiento en el frenado en
un vehículo, y en particular una estabilidad de la postura del
vehículo al dar un frenazo, y a un procedimiento para montar una
cubierta de este tipo en el vehículo.
A fin de satisfacer la demanda social de un mayor
mejoramiento de las características funcionales de los vehículos en
materia de seguridad, últimamente se tiende a montar en los
vehículos el sistema ABS (sistema de frenado antibloqueo, o sea un
sistema que sirve para impedir que se bloqueen las ruedas al dar un
frenazo), con el cual incluso al dar un frenazo puede ser efectuada
una acción para evitar el peligro.
Por otro lado, el comportamiento del vehículo en
el frenado se ve influenciado en gran medida por el comportamiento
de la cubierta en su calidad de punto de contacto entre la
superficie de la carretera y el vehículo, así que se han hecho
varios estudios para mejorar el comportamiento de la cubierta en el
frenado. Sin embargo, en el estado actual el comportamiento en el
frenado que es inherente a la cubierta no alcanza un nivel
satisfactorio que incluya la estabilidad de la postura del vehículo
al dar un frenazo.
En la actualidad han aumentado las probabilidades
de que los vehículos circulen a más altas velocidades al haber ido
avanzando el desarrollo de las redes de autopistas y al haber ido
aumentando las potencias de los vehículos, por lo cual es muy de
desear que sean desarrolladas cubiertas que sean capaces de impedir
efectivamente el cambio de la postura del vehículo incluso si se da
un frenazo durante la marcha a alta velocidad.
Por la US-A-3 536
118 es conocida una cubierta neumática que presenta las
características del preámbulo de la reivindicación 1.
Es por consiguiente un objeto de la invención el
de aportar una cubierta neumática de altas prestaciones que sea
capaz de mejorar efectivamente el comportamiento del vehículo en el
frenado, y en particular la estabilidad de la postura del vehículo
al dar un frenazo, y un procedimiento para montar una cubierta de
este tipo en el vehículo.
Según un primer aspecto de la invención, se
aporta en una cubierta neumática que comprende una parte que
constituye la banda de rodadura, un par de partes que constituyen
los flancos y se extienden hacia el interior en una dirección radial
desde ambas partes laterales de la parte que constituye la banda de
rodadura, una parte que constituye un talón y está unida sin
solución de continuidad a un extremo interior de la parte que
constituye el flanco en la dirección radial, una carcasa que
refuerza estas partes, un cinturón que está dispuesto sobre un lado
circunferencial exterior de una parte que constituye la corona de la
carcasa, y un elemento de refuerzo que está dispuesto en una zona de
la cubierta que incluye al menos cada una de las partes que
constituyen los flancos, y preferiblemente en una zona de la
cubierta que va desde la parte que constituye el talón hasta la
parte que constituye el flanco, un mejoramiento en el que se hace
que una rigidez al cizallamiento del elemento de refuerzo en la
dirección circunferencial, que sirve para aplicar una fuerza de
frenado a la cubierta, estando dicho elemento de refuerzo dispuesto
en la misma cubierta en la postura de montaje de la cubierta en el
vehículo, sea en una primera zona de la cubierta que es la zona que
está situada en un exterior del vehículo mayor que en una segunda
zona de la cubierta que de entre las susodichas zonas de la cubierta
es la que está situada en un interior del vehículo.
En una cubierta de este tipo, la rigidez al
cizallamiento en la dirección circunferencial al ser aplicada la
fuerza de frenado es en la parte que constituye el flanco y es la
situada en el exterior del vehículo más alta que en la parte que
constituye el flanco y es la situada en el interior del vehículo,
con lo cual la cantidad de deformación por cizallamiento de la parte
que constituye el flanco y es la situada en el interior del vehículo
deviene mayor que la de la parte que constituye el flanco y es la
situada en el exterior del vehículo al ser aplicada la fuerza de
frenado a la cubierta, y el área que de la parte que constituye la
banda de rodadura establece contacto con el piso es en una parte de
la parte que constituye la banda de rodadura que como tal zona
parcial de la parte que constituye la banda de rodadura es la
situada en el interior del vehículo mayor que en una parte situada
en el exterior del vehículo. Así, las cubiertas de las ruedas
derechas e izquierdas que están dispuestas simétricamente en ambos
lados del vehículo con respecto a una línea central a lo ancho del
mismo crean una fuerza que actúa en el sentido de hacer que la
postura del vehículo cambie en dirección hacia el interior debido a
una diferencia de la fuerza de rozamiento entre la cubierta y la
superficie de la carretera además de una diferencia del radio de
rotación que es necesariamente ocasionada en el frenado de la
cubierta. Sin embargo, tal fuerza es habitualmente compensada por la
interacción entre las cubiertas izquierdas y derechas, y como
resultado de ello se reprime efectivamente la aparición del momento
de guiñada en torno al centro de gravedad del vehículo, impidiéndose
así suficientemente el desarreglo de la postura del vehículo en el
frenado. En el sentido en el que se la utiliza en la presente, la
expresión "momento de guiñada" significa un momento de guiñada
en torno a una línea recta perpendicular a la superficie de la
carretera de entre las guiñadas que son ocasionadas en la marcha del
vehículo por sobre la superficie de la carretera.
Asimismo, cuando tales cubiertas son montadas en
el vehículo, es preferible que las cubiertas de las ruedas
izquierdas y derechas que están situadas simétricamente en ambos
lados del vehículo con respecto a la línea central a lo ancho del
mismo sean dispuestas de forma tal que los elementos de refuerzo que
están dispuestos en las primeras y en las segundas zonas de las
cubiertas sean simétricos entre sí en las cubiertas izquierdas y
derechas con respecto a la susodicha línea central.
De esta manera se hace que sean prácticamente
iguales los valores absolutos de las fuerzas que actúan en el
sentido de hacer que la postura del vehículo cambie en dirección
hacia el interior y son creadas en las cubiertas de las ruedas
izquierdas y derechas, con lo cual se impide más efectivamente el
desarreglo de la postura del vehículo en el frenado del
vehículo.
Asimismo, es preferible que el elemento de
refuerzo que está dispuesto en la zona de la cubierta conste de al
menos una capa de refuerzo de hilos cauchutados, haciéndose que al
menos uno de los parámetros que consisten en el número de capas, la
anchura, la rigidez de los hilos y la cuenta de hilos en la capa de
refuerzo hecha a base de hilos en su calidad de elemento de refuerzo
dispuesto en la primera zona de la cubierta sea mayor que el
respectivo parámetro de la capa de refuerzo hecha a base de hilos en
su calidad de elemento de refuerzo dispuesto en la segunda zona en
la misma cubierta.
Además, es preferible que el elemento de refuerzo
conste de una pluralidad de capas de refuerzo, estando los hilos de
las mismas entrecruzados entre sí. Además, es preferible que al
menos una capa de refuerzo de entre las capas de refuerzo que
constituyen el elemento de refuerzo sea una capa de refuerzo vuelta
arriba y pasada por en torno al alma del talón desde el interior
hacia el exterior a lo ancho de la cubierta.
Además, es más favorable que una dirección en la
que discurran los hilos de al menos uno de los miembros del grupo
que consta de una capa de refuerzo situada en un lado que es el más
interior a lo ancho de la cubierta y una capa de refuerzo que es la
de mayor anchura de entre las de la pluralidad de capas de refuerzo
que constituyen el elemento de refuerzo sea hacia arriba hacia la
derecha en la cubierta de la rueda izquierda y hacia arriba hacia la
izquierda en la cubierta de la rueda derecha en calidad de los
elementos de refuerzo que están dispuestos en las zonas primera y
segunda de la cubierta según se mira un desarrollo imaginario en el
plano de la cubierta montada en el vehículo desde el lado de la
parte que constituye la banda de rodadura que es el que establece el
contacto con el piso cuando una dirección de marcha adelante del
vehículo es hacia arriba. Además, cuando la capa de refuerzo que
persigue la limitación de la susodicha dirección en la que discurren
los hilos corresponde tanto a la capa de refuerzo que está situada
en el lado que es el más interior a lo ancho de la cubierta como a
la capa de refuerzo que es la de mayor anchura, es preferible
aplicar preferentemente la susodicha dirección en la que discurren
los hilos a la capa refuerzo que es la de mayor anchura.
Así, cuando es aplicada una fuerza de frenado a
las cubiertas de las ruedas izquierda y derecha, considerando las
direcciones en las que discurren los hilos de las capas de refuerzo
en las respectivas zonas de cada una de ambas cubiertas, cada hilo
actúa desarrollando una alta resistencia a la tracción contra la
fuerza de cizallamiento en la dirección circunferencial para así
reprimir efectivamente la deformación por cizallamiento en la
primera zona de la cubierta que es la zona que está situada en el
exterior del vehículo, mientras que la dirección en la que discurren
los hilos en la segunda zona de la cubierta que es la zona situada
en el interior del vehículo es una dirección que no puede
desarrollar una alta resistencia a la tracción contra la fuerza de
cizallamiento en la dirección circunferencial, y por consiguiente
apenas es reprimida por los hilos de la capa de refuerzo la
deformación por cizallamiento en la dirección circunferencial.
En las del par de cubiertas de las ruedas
izquierda y derecha, por consiguiente, la segunda zona de la
cubierta es sometida en gran medida a la deformación por
cizallamiento en la dirección circunferencial en lugar de la primera
zona de la cubierta, con lo cual el área que de la parte que
constituye la banda de rodadura establece contacto con el piso en
cada una de ambas cubiertas deviene en una parte situada en el
interior del vehículo mayor que en una parte situada en el exterior
del mismo, como se ha mencionado anteriormente, con lo cual son
creadas en ambas cubiertas fuerzas que actúan en el sentido de hacer
que la postura del vehículo cambie en dirección hacia el interior y
se compensan mutuamente.
Hay que señalar de paso que es favorable aplicar
la susodicha dirección en la que discurren los hilos de la capa de
refuerzo a al menos uno de los miembros del grupo que consta de la
capa de refuerzo que está situada en el lado que es el más interior
de la cubierta a lo ancho (llamada de manera abreviada de aquí en
adelante la capa de refuerzo que es la más interior) y de la capa de
refuerzo que es la de mayor anchura porque la tensión en la capa de
refuerzo es en el lado de la capa interior más alta que en el lado
de la capa exterior y es particularmente grande el efecto de la
dirección en la que discurren los hilos, y también la amplitud de
actuación deviene mayor en la capa de refuerzo que es la de mayor
anchura y la susodicha función puede ser desarrollada en muchos
hilos de tal capa de
refuerzo.
refuerzo.
Además, en caso de disponerse una o varias capas
de refuerzo vueltas arriba y pasadas por en torno al alma del talón,
una parte de la capa de refuerzo vuelta arriba que está situada en
el lado que es el más interior a lo ancho de la cubierta es la capa
de refuerzo que es la más interior. Ello es así porque la
resistencia de la capa de refuerzo vuelta arriba y pasada por en
torno al alma del talón se ve incrementada por dicha disposición de
dicha capa de refuerzo, viéndose así incrementado el efecto de
refuerzo. Por consiguiente, cuando la capa de refuerzo vuelta arriba
es dispuesta para constituir una capa interior, el efecto de
refuerzo se ve más incrementado por la acción sinérgica con el
susodicho efecto de incremento de la tensión.
Cuando la capa de refuerzo es dispuesta de forma
tal que queda pasada por en torno al alma del talón, es preferible
que las capas de refuerzo sean dispuestas de forma tal que los hilos
de estas capas queden entrecruzados entre sí en partes distintas de
la parte vuelta arriba de la capa de refuerzo vuelta arriba que está
vuelta arriba hacia el exterior a lo ancho de la cubierta para
incrementar el efecto de refuerzo mediante el entrecruzamiento de
los hilos.
Según un segundo aspecto de la invención, se
aporta un procedimiento para montar una cubierta neumática en un
vehículo, comprendiendo dicha cubierta una parte que constituye la
banda de rodadura, un par de partes que constituyen los flancos y se
extienden hacia el interior en la dirección radial desde ambas
partes laterales de la parte que constituye la banda de rodadura,
una parte que constituye un talón y está unida sin solución de
continuidad a un extremo interior de la parte que constituye el
flanco en la dirección radial, una carcasa que refuerza estas
partes, un cinturón que está dispuesto sobre un lado circunferencial
exterior de una parte que constituye la corona de la carcasa, y un
elemento de refuerzo dispuesto en una zona de la cubierta que
incluye al menos cada una de las partes que constituyen los flancos,
y preferiblemente en una zona de la cubierta que va desde la parte
que constituye el talón hasta la parte que constituye el flanco,
haciéndose que la rigidez al cizallamiento del elemento de refuerzo
en la dirección circunferencial, que sirve para aplicar una fuerza
de frenado a la cubierta, estando dicho elemento de refuerzo
dispuesto en la misma cubierta en la postura de montaje de la
cubierta en el vehículo, sea en una primera zona de la cubierta que
es la zona que está situada en un exterior del vehículo mayor que en
una segunda zona de la cubierta que de entre las susodichas zonas de
la cubierta es la que está situada en un interior del vehículo;
estando dicho procedimiento caracterizado por el hecho de que las
cubiertas que tienen la susodicha forma constructiva son montadas en
el vehículo en los lados izquierdo y derecho con respecto a una
línea central del vehículo a lo ancho del mismo de forma tal que los
elementos de refuerzo que están dispuestos en la primera zona de la
cubierta y en la segunda zona de la cubierta son simétricos entre sí
en ambas cubiertas con respecto a la susodicha línea
central.
central.
Según la invención, puede ventajosamente
mejorarse la estabilidad de la postura del vehículo en el frenado
porque se hace que las rigideces al cizallamiento en la dirección
circunferencial de las respectivas zonas de las cubiertas sean
prácticamente simétricas en las del par de cubiertas de las ruedas
izquierda y derecha con respecto a la línea central del vehículo a
lo ancho, siendo así suficientemente igualadas las fuerzas que
actúan en el sentido de hacer que la postura del vehículo cambie en
dirección hacia el interior y son creadas en las del par de
cubiertas de las ruedas izquierda y derecha, siendo así
efectivamente compensadas tales fuerzas.
Se describe a continuación la invención haciendo
referencia a los dibujos acompañantes, en los cuales:
La Fig. 1 es una vista esquemática en sección de
una realización de la cubierta neumática según la invención estando
la misma montada en una llanta;
la Fig. 2 es una vista esquemática y ampliada en
sección de una parte principal de la cubierta que está ilustrada en
la Fig. 1;
las Figs. 3a y 3b son vistas esquemáticas que
ilustran la creación de una fuerza que actúa en el sentido de
generar un cambio en dirección hacia el interior en una cubierta de
una rueda izquierda, respectivamente;
la Fig. 4 es una vista esquemática que ilustra la
creación del momento de guiñada M cuando están montadas cuatro
cubiertas en un vehículo;
la Fig. 5 es una vista parcial lateral
esquemática de una cubierta de una rueda izquierda que ilustra la
influencia de la dirección en la que discurren los hilos de una capa
de refuerzo; y
la Fig. 6 es una vista esquemática en planta del
desarrollo imaginario de cuatro cubiertas montadas en un vehículo
visto desde el lado de la parte que constituye la banda de rodadura
que es el que establece el contacto con el piso cuando la dirección
de marcha adelante del vehículo es hacia arriba.
En la Fig. 1 se muestra una vista esquemática en
sección de una realización de la cubierta neumática según la
invención estando la misma montada en una llanta, siendo el número
de referencia 1 una parte que constituye la banda de rodadura,
siendo las referencias 2i y 2o las partes que constituyen los
flancos y se extienden hacia el interior en la dirección radial
desde ambos lados de la parte 1 que constituye la banda de rodadura,
siendo las referencias 3i y 3o las partes que constituyen los
talones y están unidas sin solución de continuidad a los extremos
interiores de las partes 2i, 2o que constituyen los flancos en la
dirección radial, y siendo el número de referencia 4 una llanta de
rueda en la que están encajadas las partes 3i, 3o que constituyen
los talones.
Además, estas partes 1, 2, 3 están reforzadas
entre las almas 6 de los talones que están embebidas en las
respectivas partes 3i, 3o que constituyen los talones por una
carcasa 5 que consta de al menos una tela que contiene hilos de
fibra orgánica tales como hilos de poliéster, hilos de nilón e hilos
similares dispuestos en la dirección radial, mientras que cada parte
lateral de la carcasa 5 está pasada por en torno y fijada en torno
al alma 6 del talón hacia arriba en la dirección radial. Asimismo,
la parte 1 que constituye la banda de rodadura está reforzada con un
cinturón 7 que está superpuesto sobre un lado periférico exterior de
una parte que constituye la corona de la carcasa
5.
5.
Por ejemplo, como se muestra en la Fig. 1, el
cinturón 7 consta de dos capas 11 y 12 de hilos de acero
entrecruzados, una capa de cubrimiento a todo lo ancho, también
llamada elemento superior 13, dispuesta sobre un lado
circunferencial exterior y formada mediante un arrollamiento
helicoidal de un hilo de fibra orgánica, y una capa de pequeña
anchura, también llamada elemento de acodalamiento 14, dispuesta en
cada parte lateral del elemento superior 13 sobre un lado
circunferencial exterior del mismo y formada mediante un
arrollamiento helicoidal de un hilo de fibra orgánica. Sin embargo,
la estructura del cinturón, tal como el número en que serán
dispuestas estas capas 11-14 y parámetros similares,
puede ser convenientemente variada de acuerdo con la finalidad
de
uso.
uso.
En la invención, cuando se especifica la postura
de montaje de la cubierta en el vehículo, se hace que una rigidez al
cizallamiento del elemento de refuerzo 8o en la dirección
circunferencial, que sirve para aplicar una fuerza de frenado a la
cubierta, estando dicho elemento de refuerzo dispuesto en una
primera zona de la cubierta que incluye la parte 2o que constituye
un flanco y está situada en el exterior del vehículo (llamada de
manera abreviada de aquí en adelante primera zona de la cubierta),
en una primera zona 15o que va desde la parte 3o que constituye el
talón hasta la parte 2o que constituye el flanco en la Fig. 1, sea
mayor que una rigidez al cizallamiento del elemento de refuerzo 8i
en la dirección circunferencial, estando dicho elemento de refuerzo
análogamente dispuesto en una segunda zona 15i de la cubierta que
incluye la parte 2i que constituye un flanco y está situada en el
interior del vehículo (llamada de manera abreviada de aquí en
adelante segunda zona de la cubierta).
En este caso, la susodicha diferencia de la
rigidez al cizallamiento en la dirección circunferencial puede ser
realizada, por ejemplo, mediante una forma constructiva tal que
cuando cada uno de los elementos de refuerzo 8i, 8o que están
dispuestos en las respectivas zonas 15i, 15o de la cubierta consta
de al menos una capa de refuerzo de hilos cauchutados (tres capas de
refuerzo 10a-10c en la Fig. 1) en la misma cubierta,
se hace que al menos uno de los parámetros que consiste en el número
de capas, la anchura, la rigidez de los hilos y la cuenta de hilos
en la capa de refuerzo 10a-10c en su calidad de
elemento de refuerzo 8o dispuesto en la primera zona 15o de la
cubierta sea mayor que el respectivo parámetro en la capa de
refuerzo 10a-10c en su calidad de elemento de
refuerzo 8i dispuesto en la segunda zona 15i de la cubierta.
Más en particular, tal como está ilustrada en
sección y a escala ampliada en la Fig. 2 la parte principal de la
cubierta de la Fig. 1, cuando el elemento de refuerzo 8o en la
primera zona 15o de la cubierta que es la zona que está situada en
el exterior del vehículo consta de dos capas de refuerzo 10a, 10b
dispuestas entre un relleno 9 del talón, que está dispuesto sobre un
lado periférico exterior del alma 6 del talón y presenta un espesor
gradualmente decreciente hacia el exterior en la dirección radial, y
una parte vuelta arriba 5a de la carcasa y una capa de refuerzo
vuelta arriba 10c que está pasada por en torno al alma 6 del talón
desde un interior de la cubierta hacia un exterior de la misma a lo
ancho, puede ser de esperar que la rigidez al cizallamiento en la
dirección circunferencial del elemento de refuerzo 8o en la primera
zona 15o de la cubierta se vea incrementada en comparación con la
del elemento de refuerzo 8i en la segunda zona 15i de la cubierta a
base de reducir al menos uno de los parámetros que consisten en el
número de capas, la anchura, la rigidez de los hilos y la cuenta de
hilos en la capa de refuerzo 10a-10c en su calidad
de elemento de refuerzo 8i dispuesto en la segunda zona 15i de la
cubierta que es la zona que está situada en el interior del
vehículo, en comparación con la ilustrada en la Fig. 2.
Además, en el sentido en el que se la utiliza en
la presente la expresión "anchura de la capa de refuerzo"
significa una anchura de la capa de refuerzo medida a lo largo de la
capa de refuerzo en una sección de la cubierta (una longitud en
sección).
Como alternativa, cuando el relleno 9 del talón,
que contribuye a reforzar la parte 3i, 3o que constituye el talón de
la cubierta, es dispuesto de forma tal que se extiende hacia arriba
llegando hasta la parte 2i, 2o que constituye el flanco, la
requerida diferencia de rigidez puede ser realizada ajustando al
menos uno de los parámetros que consisten en la dureza del caucho,
el espesor del caucho y la longitud a lo largo de la cual el relleno
9 del talón se extiende en la dirección radial en lugar de la
susodicha forma constructiva o además de la susodicha forma
constructiva.
Ahora bien, cuando cada uno de los elementos de
refuerzo 8o, 8i consta de una pluralidad de capas de refuerzo
10a-10c como se muestra en la Fig. 2, a fin de hacer
que sea más efectiva la acción de refuerzo es preferible que al
menos una capa de refuerzo 10c de entre estas capas sea una capa de
refuerzo vuelta arriba y pasada por en torno al alma 6 del talón
desde el interior hacia el exterior a lo ancho de la cubierta, y que
los hilos queden entrecruzados entre sí entre las capas de refuerzo
10a-10c.
Además, cuando los hilos de las capas de refuerzo
10a-10c quedan entrecruzados entre sí como se ha
mencionado anteriormente, si la dirección en la que discurren los
hilos de una o varias capas de refuerzo 10a-10c
pasadas por en torno al alma 6 del talón estorba el deseado
entrecruzamiento de los hilos entre las capas en conexión con el
número en que se dispone las capas de refuerzo
10a-10c y con parámetros similares, es preferible
hacer que los hilos de una parte 10c-1 de la capa de
refuerzo vuelta arriba 10c con exclusión de una parte vuelta arriba
10c-2 pasada por en torno al alma del talón hacia el
exterior a lo ancho de la cubierta queden entrecruzados con los
hilos de las capas de refuerzo 10a-10b a fin de
desarrollar en mayor medida la acción de refuerzo.
Cuando se hace que la rigidez al cizallamiento
para la aplicación de la fuerza de frenado en la dirección
circunferencial del elemento de refuerzo 8o en la primera zona 15o
de la cubierta que es la zona que está situada en el exterior del
vehículo sea mayor que la del elemento de refuerzo 8i en la segunda
zona 15i de la cubierta que es la zona que está situada en el
interior del vehículo como se ha mencionado anteriormente,
observando el comportamiento de la cubierta de la rueda izquierda al
actuar la fuerza de frenado en la cubierta como se muestra en la
Fig. 3a, la primera zona 15o de la cubierta, que es la zona que está
situada en el exterior del vehículo, desarrolla una alta rigidez a
la fuerza de frenado B_{L} y se deforma ligeramente en la
dirección circunferencial, mientras que la segunda zona 15i de la
cubierta, que es la zona que está situada en el interior del
vehículo, se ve sometida a una gran deformación por cizallamiento en
la dirección circunferencial, con lo cual en la parte interior del
vehículo aumenta el tamaño de la huella de contacto con el piso en
la parte 1 que constituye la banda de rodadura, y por consiguiente
del área de contacto con el piso, en comparación con el de la parte
exterior del vehículo, como se muestra en la Fig. 3b, y el radio de
rotación de la cubierta deviene en el lado interior del vehículo
menor que el del lado exterior del vehículo, y la fuerza de
rozamiento entre la parte 1 que constituye la banda de rodadura y la
superficie 16 de la carretera deviene mayor en el lado interior del
vehículo en comparación con la del lado exterior del vehículo. Como
resultado de ello es creada en la cubierta una fuerza F que actúa en
el sentido de cambiar una parte anterior de la cubierta hacia el
interior del
vehículo.
vehículo.
Sin embargo, tal fuerza de cambio F es compensada
por una fuerza de cambio opuesta que es análogamente creada en la
cubierta de la rueda derecha, con lo cual el vehículo puede mantener
una postura suficientemente estable incluso en el frenado.
Esto es especialmente notable cuando se hace que
el valor absoluto de la fuerza de cambio F sea igual en las
cubiertas de las ruedas izquierda y derecha haciendo que los
elementos de refuerzo 8o, 8i que están dispuestos en las zonas
primeras y segundas 15o, 15i de las cubiertas sean simétricos con
respecto a la línea central del vehículo a lo ancho en las cubiertas
de las ruedas izquierda y derecha que están situadas simétricamente
en ambos lados del vehículo con respecto a la línea central.
Al estar las respectivas cubiertas que tienen la
susodicha forma constructiva montadas en el vehículo como se muestra
en la vista esquemática en planta de la Fig. 4, cuando la fuerza de
frenado es aplicada al vehículo en un estado tal que por ejemplo las
cubiertas de las ruedas delantera y trasera en el lado izquierdo del
vehículo están sobre una superficie de carretera que tiene un
pavimento habitual y las cubiertas de las ruedas delantera y trasera
que están situadas en el lado derecho del vehículo están sobre una
superficie de carretera que presenta una baja fuerza de rozamiento,
tal como es el caso de un charco, una carretera cubierta con placas
de hielo o un estado similar, las fuerzas de frenado B_{FR},
B_{RR} que actúan en las cubiertas de las ruedas delantera y
trasera en el lado derecho devienen menores que las fuerzas de
frenado B_{FL}, B_{RL} que actúan en las cubiertas de las ruedas
delantera y trasera del lado izquierdo. Como resultado de ello, aun
cuando la carrocería del vehículo mantiene habitualmente una postura
de marcha adelante, de acuerdo con la diferencia de la fuerza de
frenado entre las cubiertas de las ruedas izquierdas y derechas es
creado el momento de guiñada M hacia la izquierda en torno al eje
central del vehículo en la Fig. 4, y por consiguiente la dirección
de marcha del vehículo cambia pasando a ser una dirección de marcha
hacia la izquierda como se indica mediante una flecha larga dibujada
con una línea de trazos R_{1} en la Fig. 4.
En las cubiertas neumáticas según la invención,
sin embargo, cada una de estas cubiertas crea una fuerza de cambio
hacia el interior F de acuerdo con la magnitud de la fuerza de
frenado aplicada a dicha cubierta. La fuerza de cambio hacia el
interior F es en las cubiertas de las ruedas delantera y derecha del
lado izquierdo mayor que en las cubiertas de las ruedas delantera y
derecha del lado derecho, con lo cual el momento de guiñada M que es
necesariamente creado debido a la diferencia entre las fuerzas de
frenado que son aplicadas a las cubiertas de las ruedas izquierdas y
derechas es efectivamente compensado por una gran fuerza de cambio
hacia el interior F que es creada en la cubierta de la rueda
izquierda. Como resultado de ello, la dirección de marcha del
vehículo es suficientemente mantenida de manera estable como
dirección de marcha en línea recta como se indica mediante una
flecha larga dibujada con una línea continua R_{2} en la Fig.
4.
Además, cuando las cubiertas de las ruedas
izquierdas y derechas en las cuales se hace que la rigidez al
cizallamiento en la dirección circunferencial del elemento de
refuerzo 8o dispuesto en la primera zona 15o de la cubierta que es
la zona que está situada en el exterior del vehículo contra la
acción de la fuerza de frenado aplicada a la cubierta sea mayor que
la del elemento de refuerzo 8i dispuesto en la segunda zona 15i de
la cubierta que es la zona que está situada en el interior del
vehículo son montadas en el vehículo de forma tal que se hace que
las formas constructivas de los elementos de refuerzo 8i, 8o que
están dispuestos en las zonas 15i, 15o de la cubierta en ambas
cubiertas guarden simetría con respecto a la línea central del
vehículo a lo ancho, resulta más mejorada como se ha mencionado
anteriormente la estabilidad de marcha en línea recta al ser
aplicada la fuerza de frenado al vehículo, con lo cual puede
obtenerse siempre un excelente comportamiento en el frenado en línea
recta aunque las cubiertas de las ruedas izquierdas y derechas estén
situadas sobre una superficie de carretera que se encuentre en el
mismo estado o bien en estados distintos.
Asimismo, la deseada diferencia de la rigidez al
cizallamiento en la dirección circunferencial entre los elementos de
refuerzo 8i, 8o que están dispuestos en las zonas 15i, 15o de la
cubierta puede lograrse especificando la dirección en la que
discurrirán los hilos en las capas de refuerzo
10a-10c en lugar de la forma constructiva
anteriormente mencionada o bien además de la misma. En este caso, es
preferible que la dirección en la que discurran los hilos de al
menos uno de los miembros del grupo que consta de una capa de
refuerzo que es la más interior y una capa de refuerzo que es la de
mayor anchura de entre las capas de refuerzo 10a-10c
que constituyen los elementos de refuerzo 8i, 8o que están
dispuestos en las zonas 15i, 15o de la cubierta sea hacia arriba
hacia la derecha en la cubierta de la rueda izquierda y hacia arriba
hacia la izquierda en la cubierta de la rueda derecha en su calidad
de elementos de refuerzo dispuestos en las zonas primera y segunda
15o, 15i de la cubierta según se mira un desarrollo imaginario en el
plano de la cubierta montada en el vehículo desde el lado de la
parte que constituye la banda de rodadura que es el lado que
establece contacto con el piso cuando una dirección de marcha
adelante del vehículo es hacia arriba (véase la
Fig. 6).
Fig. 6).
En la Fig. 5 se muestra una vista lateral de la
cubierta de la rueda izquierda (de una parte de la misma) vista
desde el exterior del vehículo durante la rodadura de la cubierta,
siendo una línea fina m una dirección en la que discurren los hilos
en la capa de refuerzo que constituye el elemento de refuerzo 8o que
está dispuesto en la primera zona 15o de la cubierta y siendo una
línea de trazos y puntos n una dirección en la que discurren los
hilos en la capa de refuerzo que constituye el elemento de refuerzo
8i que está dispuesto en la segunda zona 15i de la cubierta.
Cuando una fuerza de frenado B_{L} es aplicada
a la cubierta que da lugar a una marcha adelante del vehículo
mediante una rotación en sentido contrario al de las agujas del
reloj (cuya dirección está indicada mediante una flecha A en la Fig.
5), en virtud de la relación entre la fuerza de frenado B_{L} y la
fuerza de inercia I del vehículo es ocasionada una fuerza de
cizallamiento S en la dirección circunferencial en las zonas 15i,
15o de la cubierta. Con respecto a tal fuerza de cizallamiento S y
por consiguiente a una dirección de tracción principal que resulta
del hecho de producirse la fuerza de cizallamiento S, los hilos de
la capa de refuerzo que está dispuesta en la primera zona 15o de la
cubierta (véase la línea fina m en la Fig. 5) desarrollan la
resistencia a la tracción que es inherente a los mismos en relación
con la dirección en la que discurren los hilos y actúan reprimiendo
la deformación por cizallamiento en la dirección circunferencial en
la primera zona 15o de la cubierta, mientras que los hilos de la
capa de refuerzo que está dispuesta en la segunda zona 15i de la
cubierta (véase la línea de trazos y puntos n en la Fig. 5) no
pueden desarrollar efectivamente la función de oponer resistencia a
la fuerza de cizallamiento S, y por consiguiente es ocasionada en la
segunda zona 15i de la cubierta la relativamente gran deformación
por cizallamiento en la dirección circunferencial, y en consecuencia
es creada la fuerza de cambio hacia el interior análogamente al caso
de la Fig. 3. Tal fuerza de cambio hacia el interior es
ventajosamente compensada por la creada en la cubierta de la rueda
derecha que está situada simétricamente con respecto a la línea
central del vehículo a lo ancho.
Por consiguiente, la requerida diferencia de la
rigidez al cizallamiento en la dirección circunferencial puede ser
impartida a las zonas primera y segunda 15i, 15o de la cubierta a
base de seleccionar la dirección en la que discurren los hilos en la
capa de refuerzo como se ha mencionado anteriormente.
Además, cuando en el elemento de refuerzo 8i, 8o
existen una o varias capas de refuerzo vueltas arriba 10c pasadas
por en torno al alma 6 del talón, es preferible que una parte
10c-1 de la capa de refuerzo vuelta arriba que es la
parte que está situada en un lado que es el más interior a lo ancho
de la cubierta sea la capa de refuerzo que es la más interior para
realizar la susodicha dirección en la que discurren los hilos. Así,
la resistencia se ve incrementada al estar dicha capa de refuerzo
pasada por en torno al alma del talón para así incrementar el efecto
de refuerzo, y también cuando la parte 10c-1 de la
capa de refuerzo 10 está dispuesta de tal manera que forma una capa
interior se ve incrementada la tensión, siendo así obtenido un
adicional efecto de refuerzo.
Los ejemplos siguientes se dan para ilustrar la
invención y no pretenden constituir limitaciones de la misma.
Se prevén cubiertas neumáticas radiales para
automóvil de turismo que tienen unas dimensiones de la cubierta de
235/45ZR17 en calidad de cubierta comparativa y de cubiertas de los
ejemplos. En estas cubiertas, la forma de la huella de contacto con
el piso y la disposición de las acanaladuras se ajustan a la Fig. 3,
y las formas constructivas de los elementos de refuerzo 8o, 8i que
están dispuestos en las zonas primera y segunda 15o, 15i de la
cubierta están indicadas en la Tabla 1.
Una carcasa 5 consta de dos telas cada una de las
cuales contiene en la misma hilos de poliéster de 1000D/2. Un
cinturón 7 comprende dos capas 11, 12 de hilos de acero
entrecruzados que contienen cada una hilos de acero que tienen una
estructura de 1x5 y están dispuestos a un ángulo de oblicuidad de
los hilos de 22º con respecto a un plano ecuatorial de la cubierta,
un elemento superior 13 que contiene hilos de nilón de 1260D/2, y un
par de elementos de acodalamiento 14 que contienen los mismos hilos
de nilón.
Por otra parte, la forma constructiva de la
cubierta es por lo demás prácticamente igual a la de las habituales
cubiertas neumáticas radiales para automóvil de turismo.
Se efectúa el ensayo que se describe a
continuación con respecto a estas cubiertas para evaluar la
estabilidad de la postura del vehículo al dar un frenazo. Se mide
asimismo la fuerza de viraje (CF).
En calidad de la estabilidad de la postura del
vehículo al ser dado un frenazo, se evalúan juntamente la magnitud
de la guiñada en la dirección de guiñada y la sensación de
estabilidad con respecto a la dirección lateral hasta que se para el
vehículo cuando cada una de las cubiertas está montada en un
vehículo de pruebas de tracción trasera que tiene un desplazamiento
de 2500 cm^{3} (un utilitario deportivo de fabricación nacional y
provisto de ABS) y marcha en línea recta hacia adelante a una
velocidad de 120 km/h y es entonces frenado repentinamente mediante
un frenazo mientras se mantiene el volante en posición de marcha en
línea recta hacia adelante habiendo en el coche dos tripulantes
entre los que se incluye un conductor profesional. Los resultados de
las evaluaciones están indicados en la Tabla 1. Además, el valor
numérico para la estabilidad en el frenado que se indica en la Tabla
1 es un valor numérico que es fruto de una evaluación según una
escala de \pm 10 en comparación con el Ejemplo Comparativo, que es
usado como cubierta de control, siendo así que cuanto mayor es el
valor numérico en el lado positivo (+), tanto mejor es la
estabilidad.
estabilidad.
Asimismo se mide la fuerza de viraje (CF) cuando
cada una de las cubiertas está montada en una llanta de 8JJ e
inflada a una presión interna de 240 kPa (una presión interna medida
sobre la base de la presión atmosférica) y se hace que la cubierta
ruede en una máquina de pruebas del tipo de las de cinta plana y
provista de una acera de seguridad a una velocidad de 50 km/h bajo
una carga de 4410 N, que corresponde a un 69,2% de una máxima
capacidad de carga (6370 N), en condiciones tales que es de 1º una
desviación (ángulo del plano de la rueda con la dirección del
movimiento) entre la dirección de marcha y la superficie de rodadura
de la cubierta. Los resultados de las mediciones están también
indicados en la Tabla 1. Además, el valor numérico de la fuerza de
viraje (CF) en la Tabla 1 está representado mediante un índice sobre
la base de que es de 100 el índice de la cubierta comparativa (CF =
1,77 kN), y cuanto mayor es el valor numérico, tanto mejor es la
propiedad de viraje.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
Como se ve a la luz de los resultados de la Tabla
1, las cubiertas de los Ejemplos 1-6 presentan una
excelente estabilidad en el frenado en comparación con el Ejemplo
Comparativo, y la propiedad de viraje de las mismas es igual o
superior a la del Ejemplo Comparativo.
Según la invención, puede contarse con cubiertas
neumáticas que son capaces de mejorar en gran medida la estabilidad
de la postura del vehículo en el frenado, y en particular al ser
dado un frenazo.
Claims (10)
1. Cubierta neumática que comprende una parte (1)
que constituye la banda de rodadura, un par de partes (2i, 2o) que
constituyen los flancos y se extienden hacia el interior en una
dirección radial desde ambas partes laterales de la parte que
constituye la banda de rodadura, una parte (3i, 3o) que constituye
un talón y está unida sin solución de continuidad a un extremo
interior de la parte que constituye el flanco en la dirección
radial, una carcasa (5) que refuerza estas partes, un cinturón (7)
que está dispuesto sobre un lado circunferencial exterior de una
parte que constituye la corona de la carcasa, y un elemento de
refuerzo (8i, 8o) que está dispuesto en una zona de la cubierta que
incluye al menos cada una de las partes que constituyen los flancos;
estando dicha cubierta neumática caracterizada por el hecho
de que se hace que una rigidez al cizallamiento del elemento de
refuerzo en la dirección circunferencial, que sirve para aplicar una
fuerza de frenado a la cubierta, estando dicho elemento de refuerzo
dispuesto en la misma cubierta en la postura de montaje de la
cubierta en el vehículo, sea en una primera zona (15o) de la
cubierta que es la zona que está situada en un exterior del vehículo
mayor que en una segunda zona (15i) de la cubierta que de entre las
susodichas zonas de la cubierta es la que está situada en un
interior del
vehículo.
vehículo.
2. Cubierta neumática según la reivindicación 1,
en la que cada elemento de refuerzo (8i, 8o) está dispuesto en la
zona de la cubierta que va desde la parte que constituye el talón
hasta la parte que constituye el flanco.
3. Cubierta neumática según la reivindicación 1,
en la que las cubiertas de las ruedas izquierdas y derechas que
están situadas simétricamente en ambos lados del vehículo con
respecto a una línea central del vehículo a lo ancho del mismo están
constituidas de forma tal que los elementos de refuerzo (8i, 8o) que
están dispuestos en las primeras y en las segundas zonas (15i, 15o)
de las cubiertas son simétricos con respecto a la línea central en
ambas
cubiertas.
cubiertas.
4. Cubierta neumática según la reivindicación 1,
en la que cada elemento de refuerzo consta de al menos una capa de
refuerzo de hilos cauchutados, y se hace que al menos uno de los
parámetros que consisten en el número de capas, la anchura, la
rigidez de los hilos y la cuenta de hilos en la capa de refuerzo de
hilos del elemento de refuerzo dispuesto en la primera zona de la
cubierta sea mayor que el respectivo parámetro en la capa de
refuerzo de hilos del elemento de refuerzo dispuesto en la segunda
zona de la cubierta en la misma cubierta.
5. Cubierta neumática según la reivindicación 4,
en la que el elemento de refuerzo consta de una pluralidad de capas
de refuerzo (10a-10c) cuyos hilos están
entrecruzados entre sí.
6. Cubierta neumática según la reivindicación 5,
en la que al menos una de las capas de refuerzo que constituyen el
elemento de refuerzo (8i, 8o) es una capa de refuerzo (10c) vuelta
arriba que está pasada desde el interior hacia el exterior a lo
ancho de la cubierta por en torno a un alma (6) del talón que está
embebida en la parte (3i, 3o) que constituye el talón.
7. Cubierta neumática según la reivindicación 6,
en la que las capas de refuerzo están dispuestas de forma tal que
los hilos de las capas de refuerzo quedan entrecruzados entre sí en
partes distintas de una parte vuelta arriba de la capa de refuerzo
vuelta arriba y pasada por en torno al alma del talón hacia el
exterior a lo ancho de la cubier-
ta.
ta.
8. Cubierta neumática según cualquiera de las
reivindicaciones 5-7, en la que una dirección en la
que discurren los hilos de al menos uno de los miembros del grupo
que consta de una capa de refuerzo situada en un lado que es el más
interior a lo ancho de la cubierta y una capa de refuerzo que es la
de mayor anchura de entre las de la pluralidad de capas de refuerzo
que constituyen el elemento de refuerzo es hacia arriba hacia la
derecha en la cubierta de la rueda izquierda y hacia arriba hacia la
izquierda en la cubierta de la rueda derecha en calidad de los
elementos de refuerzo que están dispuestos en las zonas primera y
segunda de la cubierta según se mira un desarrollo imaginario en el
plano de la cubierta montada en el vehículo desde el lado de la
parte que constituye la banda de rodadura que es el que establece el
contacto con el piso cuando una dirección de marcha adelante del
vehículo es hacia
arriba.
arriba.
9. Cubierta neumática según la reivindicación 8,
en la que una parte de la capa de refuerzo vuelta arriba que está
situada en el lado que es el más interior a lo ancho de la cubierta
es la capa de refuerzo que es la más interior.
10. Procedimiento para montar una cubierta
neumática en un vehículo, comprendiendo dicha cubierta una parte que
constituye la banda de rodadura, un par de partes que constituyen
los flancos y se extienden hacia el interior en la dirección radial
desde ambas partes laterales de la parte que constituye la banda de
rodadura, una parte que constituye un talón y está unida sin
solución de continuidad a un extremo interior de la parte que
constituye el flanco en la dirección radial, una carcasa que
refuerza estas partes, un cinturón que está dispuesto sobre un lado
circunferencial exterior de una parte que constituye la corona de la
carcasa, y un elemento de refuerzo dispuesto en una zona de la
cubierta que incluye al menos cada una de las partes que constituyen
los flancos, y preferiblemente en una zona de la cubierta que va
desde la parte que constituye el talón hasta la parte que constituye
el flanco, haciéndose que la rigidez al cizallamiento del elemento
de refuerzo en la dirección circunferencial, que sirve para aplicar
una fuerza de frenado a la cubierta, estando dicho elemento de
refuerzo dispuesto en la misma cubierta en la postura de montaje de
la cubierta en el vehículo, sea en una primera zona de la cubierta
que es la zona que está situada en un exterior del vehículo mayor
que en una segunda zona de la cubierta que de entre las susodichas
zonas de la cubierta es la que está situada en un interior del
vehículo; estando dicho procedimiento caracterizado por el
hecho de que las cubiertas que tienen la susodicha forma
constructiva son montadas en el vehículo en los lados izquierdo y
derecho con respecto a una línea central del vehículo a lo ancho del
mismo de forma tal que los elementos de refuerzo que están
dispuestos en la primera zona de la cubierta y en la segunda zona de
la cubierta son simétricos entre sí en ambas cubiertas con respecto
a la susodicha línea central.
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