ES2335539T3 - Neumatico run flat para un vehiculo. - Google Patents
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Abstract
Neumático Run Flat para un vehículo, comprendiendo el neumático (1) una parte (2) anular central y dos paredes (4) laterales, de las que cada una tiene una parte (10) de talón que comprende un conjunto (11) de talón con un material (12) de relleno de talón que se extiende radialmente hacia fuera del conjunto (11) de talón; comprendiendo el neumático (1) una carcasa (6) externa que define una parte externa de la parte (2) anular central; y una carcasa (5) interna que define una parte interna de la parte (2) anular central y las dos paredes (4) laterales; comprendiendo la carcasa interna al menos una primera lona (7) de protección que tiene primeras partes (14) de extremo anulares, de las que cada una se extiende alrededor del conjunto (11) de talón relativo y el material (12) de relleno de talón relativo; una capa (24) de material de relleno continua toroidal, que comprende a su vez una cinta (25) anular central que se extiende a lo largo de la parte (2) anular central, hacia fuera de la primera lona (7) de protección, y dos alas (26) anulares laterales, de las que cada una se extiende hacia dentro de la pared (4) lateral relativa para conectar la cinta (25) anular central al material (12) de relleno de talón relativo; y una capa (19) de recubrimiento que comprende un revestimiento (8) interior alrededor de los conjuntos (11) de talón y dos tiras (20) de pared lateral anulares, de las que cada una cubre por el exterior sustancialmente toda la longitud de la primera parte (14) de extremo anular relativa, y se extiende de modo que entra en contacto con la carcasa (6) externa; estando caracterizado el neumático porque cada pared (4) lateral comprende un material (21) de relleno curvado interpuesto entre el revestimiento (8) interior y la primera lona (7) de protección y que se extiende a lo largo tanto del material (12) de relleno de talón relativo como del ala (26) anular relativa.
Description
Neumático Run Flat para un vehículo.
La presente invención se refiere a un neumático
Run Flat (que sigue rodando en caso de pinchazo) para un vehículo,
abreviado en lo sucesivo en el presente documento como "neumático
RF" para un vehículo.
En particular, la presente invención se refiere
a un neumático RF del tipo que comprende una parte anular central y
dos paredes laterales, de las que cada una tiene una parte de talón
que comprende un conjunto de talón con un material de relleno de
talón que se extiende radialmente hacia fuera del conjunto de talón;
comprendiendo el neumático una carcasa externa que define una parte
externa de la parte anular central; y una carcasa interna que
define una parte interna de la parte anular central y las dos
paredes laterales; comprendiendo la carcasa interna al menos una
primera lona de protección que tiene primeras partes de extremo
anulares, de las que cada una se extiende alrededor del conjunto de
talón relativo y el material de relleno de talón relativo; una capa
de material de relleno continua toroidal, que comprende a su vez una
cinta anular central que se extiende a lo largo de la parte anular
central, hacia fuera de la primera lona de protección, y dos alas
anulares laterales, de las que cada una se extiende hacia dentro de
la pared lateral relativa para conectar la cinta (25) anular
central al material de relleno de talón relativo; y una capa de
recubrimiento que comprende un revestimiento interior alrededor de
los conjuntos de talón y dos tiras de pared lateral anulares, de las
que cada una cubre por el exterior sustancialmente toda la longitud
de la primera parte de extremo anular relativa, y se extiende para
entrar en contacto con la carcasa externa.
Como también se conoce, aunque tienen la
estructura anterior, los neumáticos RF se diseñan para funcionar,
en condiciones de seguridad aceptables y para una distancia
limitada, incluso cuando están parcial o totalmente planos.
La técnica conocida de neumáticos RF se define
sustancialmente por los documentos: US-4.067.372,
-4.261.405,
-4.265.288, -4.287.924, -4.875.959, -5.088.539, -5.164.029, -5.215.612, -5.217.549, -5.238.040, -5.267.595, -5.361.
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En particular, un neumático RF del tipo expuesto
anteriormente se da a conocer en el documento EP-1
400 374.
El examen de la dinámica de un neumático RF del
tipo expuesto anteriormente, cuando rueda de manera sustancialmente
plana, muestra que una tira radial de la parte anular central
ubicada en la huella del neumático y paralela al eje de rotación
tiende, no soportándose por presión interna, en primer lugar a
aplanarse, curvando así las paredes laterales hacia fuera para
aumentar la distancia entre las partes superiores de las paredes
laterales, y a continuación a curvarse hacia dentro, curvando así
las paredes laterales hacia dentro y descargando toda la carga en
la periferia exterior de las paredes laterales. En otras palabras,
dada la rigidez a la flexión de las paredes laterales, la tira
radial de la parte central se comporta del mismo modo que un
elemento mecánico biestable, que normalmente se curva hacia fuera,
pero se dobla hacia dentro al llegar a la huella del neumático, y a
continuación de nuevo hacia fuera al abandonar la huella del
neumático.
Esto se repite, en cada sección del neumático,
para cada giro del neumático alrededor de su eje de rotación, y
produce, en los extremos laterales de la parte central y en la
conexión entre cada ala anular lateral de la capa de material de
relleno continua y el material de relleno de talón relevante,
fenómenos de fatiga que, siendo todas las demás condiciones
iguales, son directamente proporcionales a la rigidez de las paredes
laterales. En otras palabras, cuanto más eficaz sea un neumático RF
a la hora de soportar la carga cuando está sustancialmente plano,
más rápidamente está expuesto a una reutilización que impide un daño
permanente.
Es un objeto de la presente invención
proporcionar un neumático RF que, además de realizar de manera
segura la función para la que está diseñado (es decir, soportar
carga cuando está sustancialmente plano) durante un tiempo más
largo del requerido normalmente (es decir, normalmente el tiempo
necesario para desplazarse 100 km a una velocidad máxima de 80
km/h), no experimente un daño estructural permanente durante ese
tiempo, y por tanto pueda reutilizarse cuando se infle.
Según la presente invención, se proporciona un
neumático Run Flat para un vehículo, tal como se reivindica en la
reivindicación independiente adjunta y preferiblemente en una
cualquiera de las reivindicaciones dependientes directa o
indirectamente de las reivindicaciones independientes.
La presente invención se describirá con
referencia al dibujo adjunto que muestra una media sección axial
esquemática de una realización preferida.
El número 1 en el dibujo adjunto indica en su
totalidad un neumático RF que comprende una parte 2 anular central
sustancialmente cilíndrica coaxial con un eje 3 de rotación del
neumático 1; y dos paredes 4 laterales, de las que cada una se
sitúa sustancialmente en un plano respectivo perpendicular al eje 3
de rotación, y está conectada en un extremo radialmente exterior al
extremo correspondiente de la otra pared 4 lateral por la parte 2
anular central.
El neumático 1 comprende una carcasa 5 interna
radial toroidal que define paredes 4 laterales y una parte
radialmente interna de la parte 2 anular central; y una carcasa 6
externa que define una parte radialmente externa de la parte 2
anular central.
La carcasa 5 interna comprende una lona 7 de
protección interna, que está revestida por un revestimiento 8
interior impermeable al aire y hecho normalmente de una mezcla a
base de butilo, y está cubierta por el exterior con una lona 9 de
protección externa que se extiende sustancialmente en contacto con
la superficie externa de la lona 7 de protección interna. La lona 7
de protección interna y la lona 9 de protección externa están
reforzadas por el interior con cordones, que pueden situarse en
planos radiales o formar un ángulo relativamente pequeño de cómo
máximo 2-5º con un plano radial. En este último
caso, los cordones de una de las lonas 7 y 9 pueden situarse en
planos radiales, y los cordones de la otra lona pueden estar
inclinados. Si los cordones de ambas lonas 7 y 9 de protección
están inclinados, están inclinados de manera opuesta.
En su extremo radialmente interior, cada pared 4
lateral comprende una parte 10 de talón anular coaxial con el eje 3
de rotación y que comprende a su vez un conjunto 11 de talón, que es
coaxial con el eje 3 de rotación, está hecho normalmente de metal y
está dotado a lo largo de su periferia exterior de un material 12 de
relleno de talón sustancialmente triangular hecho de material
elastomérico, con su base conectada al conjunto 11 de talón y
estando dirigido su vértice radialmente hacia fuera.
En cada parte 10 de talón, el revestimiento 8
interior, la lona 7 de protección interna y la lona 9 de protección
externa tienen partes 13, 14, 15 de extremo anulares respectivas
giradas hacia arriba alrededor del conjunto 11 de talón relativo y
el material 12 de relleno de talón relativo.
La parte 13 anular tiene un borde 16 libre
ubicado radialmente hacia dentro de la superficie radialmente
exterior del conjunto 11 de talón relativo; la parte 15 anular se
extiende en contacto con el conjunto 11 de talón relativo y una
parte radialmente interna del material 12 de relleno de talón
relativo, y tiene un borde 17 libre ubicado radialmente hacia fuera
del conjunto 11 de talón relativo y radialmente hacia dentro de un
extremo radialmente exterior del material 12 de relleno de talón
relativo; y la parte 14 anular se extiende a lo largo de toda la
pared 4 lateral relativa, y tiene un borde 18 libre sustancialmente
en un borde lateral respectivo de la parte 2 anular central.
El revestimiento 8 interior forma la parte
central de una capa 19 de recubrimiento que comprende, para cada
pared 4 lateral, una tira 20 de pared lateral anular, que cubre la
parte 13 de extremo anular relativa del revestimiento 8 interior,
se extiende en una U alrededor del conjunto 11 de talón relativo y
cubre la superficie axialmente exterior de la parte 14 de extremo
anular relativa de la lona 7 de protección interna sustancialmente
hasta el borde 18 libre
relativo.
relativo.
Dentro de cada pared 4 lateral, la carcasa 5
interna comprende un material 21 de relleno curvado, que está
ubicado con su extremo radialmente exterior sustancialmente en un
borde lateral respectivo de la parte 2 anular central, con su
extremo radialmente interior colocado radialmente hacia fuera de y
cerca del borde 17 libre relativo, tiene un grosor máximo en una
cuerda 22 máxima del neumático 1 y está interpuesta entre el
revestimiento 8 interior y la superficies axialmente interior de la
lona 7 de protección interna. Entre las lonas 7 y 9, más
específicamente, entre las partes de las lonas 7 y 9 interpuestas
entre cada material 21 de relleno curvado y el material 12 de
relleno de talón relativo, se inserta una tira 23 de refuerzo
anular, preferiblemente hecha de material textil, para reducir el
esfuerzo de cizallamiento entre las lonas 7 y 9.
Finalmente, la carcasa 5 interna comprende una
capa 24 de material de relleno continua toroidal, que comprende a
su vez una cinta 25 anular central que se extiende a lo largo de la
parte 2 anular central y en contacto con la superficie radialmente
exterior de la lona 9 de protección externa; y dos partes de extremo
anulares o alas 26, de las que cada una se extiende dentro de la
pared 4 lateral relativa para conectar la cinta 25 anular central
al material 12 de relleno de talón relativo, y está interpuesta
entre la lona 9 de protección externa y la parte 14 de extremo
anular relativa de la lona 7 de protección interna.
En una variación no mostrada, una única lona de
protección, del mismo diseño que la lona 7 de protección interna,
se sustituye por lonas 7 y 9 de protección, y la capa 24 de material
de relleno continua se coloca en contacto con la superficie externa
de la única lona de protección.
La carcasa 6 externa comprende una cinta 27 de
banda de rodadura ubicada en la parte 2 central, y que comprende a
su vez una lona 28 de banda de rodadura interna que se apoya
directamente sobre una cinta 25 anular central de la capa 24 de
material de relleno continua, y que tiene partes laterales opuestas,
apoyándose cada una sobre el borde 18 libre de la parte 14 de
extremo anular relativa de la lona 7 de protección interna, y sobre
el borde radialmente exterior de la tira 20 de pared lateral anular
relativa; y una lona 29 de banda de rodadura externa en contacto
con la superficie externa de la lona 28 de banda de rodadura
interna, y más estrecha que la lona 28 de banda de rodadura
interna. Las lonas 28 y 29 de banda de rodadura están reforzadas con
alambres normalmente inclinados de manera opuesta (no mostrados), y
están separadas, sobre cada borde 18 libre, por una tira 30 de
refuerzo anular hecha preferiblemente de material textil.
Finalmente, la carcasa 6 externa comprende una
banda 31 de rodadura ubicada en la parte 2 central, hacia fuera de
la cinta 27 de banda de rodadura, y que se apoya sobre la lona 29
externa con interposición de un acolchamiento 32 y una denominada
"lona a 0º" 33 o, en una variación no mostrada, varias lonas
33. La banda 31 de rodadura tiene dos rebordes 34 laterales,
cubriendo cada uno una parte radialmente exterior de la tira 20 de
pared lateral anular relativa.
La tabla a continuación muestra las
características químicas-físicas de algunos de los
componentes principales del neumático 1:
Tal como será evidente a partir de la estructura
del neumático 1 y las características enumeradas anteriormente,
insertar la capa 24 de material de relleno continua y los materiales
21 de relleno curvado:
- -
- aumenta el par de inercia de la parte 2 anular central, en comparación con neumáticos conocidos correspondientes, de modo que la parte 2 anular central se mueve de manera más lenta y en menor medida con respecto a las paredes 4 laterales;
- -
- evita que la parte 2 central actúe como un elemento mecánico biestable, manteniéndolo ligeramente curvado hacia fuera en todo momento, incluso cuando el neumático está plano, de modo que también participa en la absorción de carga, mejorando así en gran parte la comodidad de conducción Run Flat;
- -
- proporciona, para una rigidez dada de las paredes 4 laterales, una conexión más elástica entre las paredes 4 laterales y la parte 2 anular central, y entre los materiales 12 de relleno de talón y la capa 24 de material de relleno, reduciendo así concentraciones de esfuerzo de fatiga y, por tanto, la probabilidad de daños, a lo largo de los bordes laterales de la tira 2 anular central, que puede impedir la reutilización del neumático;
- -
- forma, dentro del neumático 1, un núcleo a modo de entrada continua que permite la interacción entre todas las partes componentes del neumático 1, y mejorando así en gran parte la comodidad de conducción cuando el neumático está parcial o totalmente plano.
Claims (13)
1. Neumático Run Flat para un vehículo,
comprendiendo el neumático (1) una parte (2) anular central y dos
paredes (4) laterales, de las que cada una tiene una parte (10) de
talón que comprende un conjunto (11) de talón con un material (12)
de relleno de talón que se extiende radialmente hacia fuera del
conjunto (11) de talón; comprendiendo el neumático (1) una carcasa
(6) externa que define una parte externa de la parte (2) anular
central; y una carcasa (5) interna que define una parte interna de
la parte (2) anular central y las dos paredes (4) laterales;
comprendiendo la carcasa interna al menos una primera lona (7) de
protección que tiene primeras partes (14) de extremo anulares, de
las que cada una se extiende alrededor del conjunto (11) de talón
relativo y el material (12) de relleno de talón relativo; una capa
(24) de material de relleno continua toroidal, que comprende a su
vez una cinta (25) anular central que se extiende a lo largo de la
parte (2) anular central, hacia fuera de la primera lona (7) de
protección, y dos alas (26) anulares laterales, de las que cada una
se extiende hacia dentro de la pared (4) lateral relativa para
conectar la cinta (25) anular central al material (12) de relleno
de talón relativo; y una capa (19) de recubrimiento que comprende un
revestimiento (8) interior alrededor de los conjuntos (11) de talón
y dos tiras (20) de pared lateral anulares, de las que cada una
cubre por el exterior sustancialmente toda la longitud de la primera
parte (14) de extremo anular relativa, y se extiende de modo que
entra en contacto con la carcasa (6) externa; estando
caracterizado el neumático porque cada pared (4) lateral
comprende un material (21) de relleno curvado interpuesto entre el
revestimiento (8) interior y la primera lona (7) de protección y que
se extiende a lo largo tanto del material (12) de relleno de talón
relativo como del ala (26) anular relativa.
2. Neumático según la reivindicación 1, y que
comprende también una segunda lona (9) de protección ubicada entre
la primera lona (7) de protección y la capa (24) de material de
relleno continua, y que tiene segundas partes (15) de extremo
anulares, de las que cada una se extiende alrededor del conjunto
(11) de talón relativo y el material (12) de relleno de talón
relativo.
3. Neumático según la reivindicación 1 ó 2, en
el que la cinta (25) anular central de la capa (24) de material de
relleno continua se extiende en contacto con la carcasa (6)
externa.
4. Neumático según la reivindicación 2 ó 3, en
el que la cinta (25) anular central de la capa (24) de material de
relleno continua se extiende en contacto con la segunda lona (9) de
protección.
5. Neumático según una de las reivindicaciones 2
a 4, en el que cada primera parte (14) de extremo anular es más
larga que la segunda parte (15) de extremo anular relativa; estando
interpuesta cada ala (26) anular de la capa (24) de material de
relleno continua entre la primera parte (14) de extremo anular
relativa y la segunda lona (9) de protección.
6. Neumático según una de las reivindicaciones
anteriores, en el que cada primera parte (14) de extremo anular se
extiende a lo largo de la pared (4) lateral relativa de modo que
entra en contacto con la carcasa (6) externa.
7. Neumático según una de las reivindicaciones 2
a 6, en el que cada segunda parte (15) de extremo anular tiene un
borde (17) libre ubicado radialmente hacia fuera del conjunto (11)
de talón relativo y radialmente hacia dentro de un extremo
radialmente exterior del material (12) de relleno de talón
relativo.
8. Neumático según una de las reivindicaciones
anteriores, en el que la carcasa (6) externa comprende una cinta
(27) de banda de rodadura que se extiende en contacto con la cinta
(25) anular central de la capa (24) de material de relleno
continua.
9. Neumático según la reivindicación 8, en el
que la cinta (27) de banda de rodadura se extiende en contacto con
un borde (18) libre radialmente exterior de cada primera parte (14)
de extremo anular.
10. Neumático según la reivindicación 8 ó 9, en
el que la cinta (27) de banda de rodadura se extiende en contacto
con un extremo radialmente exterior de cada tira (20) de pared
lateral anular.
11. Neumático según una de las reivindicaciones
8 a 10, en el que la cinta (27) de banda de rodadura comprende una
primera lona (28) de banda de rodadura y al menos una segunda lona
(29) de banda de rodadura superpuesta a la primera; siendo la
segunda lona (29) de banda de rodadura más estrecha que la primera,
y teniendo bordes laterales opuestos, de los que cada uno se apoya
sobre la primera lona (28) de banda de rodadura con la interposición
de una tira (30) de refuerzo anular respectiva.
12. Neumático según una de las reivindicaciones
anteriores, en el que cada material (21) de relleno curvado está
colocado con su extremo radialmente exterior sustancialmente en un
borde lateral respectivo de la parte (2) anular central y tiene un
grosor máximo en una cuerda (22) máxima del neumático (1).
13. Neumático según las reivindicaciones 2 y 12,
en el que una tira (23) de refuerzo anular está interpuesta entre
las lonas (7, 9) de protección, en las partes de las lonas (7, 9) de
protección ubicadas entre cada material (21) de relleno curvado y
el material (12) de relleno de talón relativo.
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|---|---|---|---|
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