ES2384258T3 - Neumático - Google Patents
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Abstract
Un neumático (1) que comprende una carcasa (6) de una o más capas cauchutadas de cables dispuestos radialmente, que se extienden toroidalmente entre un par de núcleos de talón (5) integrados en porciones de talón respectivas (2) y que refuerzan a un par de porciones de pared lateral (3) y a una porción de banda de rodadura (4), una banda (7) de dos o más capas transversales de cables de acero (7 - 1, 7 - 2) dispuestas sobre una periferia exterior de la carcasa para reforzar la porción de banda de rodadura, y una capa de caucho de refuerzo (9) dispuesta en al menos una parte de una zona que se extiende desde una posición próxima a la porción de talón a través de la porción de pared lateral, a una región de reborde de la porción de banda de rodadura, en el que la banda (7) tiene porciones extremas en ambas regiones de reborde de la porción de banda de rodadura (4), y al menos una capa de caucho de amortiguación (12) está dispuesta entre la porción extrema de la banda (7) y la capa de caucho de refuerzo (9) en la región de reborde y entre los miembros constitutivos del neumático mutuamente adyacentes; que se caracteriza porque la capa de caucho de amortiguación (12) está dispuesta entre la capa de carcasa más exterior (6 - 2) y una porción extrema de la capa de cables de acero (7 - 1) más próxima a la citada capa; la capa de caucho de amortiguación (12) tiene una tangente de pérdida menor que la tangente de pérdida (tg δ) del caucho para el recubrimiento de los cables de la capa de carcasa, y la capa de caucho de amortiguación (12) tiene una tangente de pérdida de 0,02 - 0,10 bajo condiciones de ensayo en las que la temperatura es 25°C, la carga de tensión inicial es de 160 gf, la deformación por esfuerzo cortante es de 1,0% y la frecuencia es de 52 Hz.
Description
Neumatico
Campo tecnico
Esta invenci6n se refiere a un neumatico, y mas en particular, a un neumatico radial del denominado tipo "run flat" o
5 autoportante, que puede recorrer una distancia dada en un estado en el que la presi6n interior se hace cero o se tiene una ligera presi6n, que es producido por un pinchazo u otra situaci6n similar. En especial, se refiere a un neumatico que tiene una excelente durabilidad en condici6n autoportante (desplazandose en un estado pinchado) para uso en vehiculos de pasajeros, camiones ligeros y camiones de pequeno tamano en los que la relaci6n entre la altura de la secci6n y la anchura de la secci6n (relaci6n de aspecto) es relativamente grande, tal como no inferior a
10 60.
Tecnica antecedente
Los neumaticos radiales de tipo "run flat" o autoportantes o (que en la presente memoria y a continuaci6n se denominaran neumaticos autoportantes) se utilizan principalmente en vehiculos en los que la carga aplicada al neumatico es relativamente pequena, tales como en autom6viles de pasajeros, camiones ligeros, camiones de
15 pequeno tamano y otros similares.
En el neumatico autoportante, se requiere que cuando el neumatico se encuentra en un estado desinflado como consecuencia de un pinchazo durante no s6lo los recorridos en las carreteras generales, sino tambien en los recorridos a alta velocidad en vias rapidas, sea posible desplazarse con el neumatico con seguridad y fiabilidad hasta un lugar en el que se pueda realizar el cambio de neumatico, a lo largo de una cierta distancia dada, por
20 ejemplo, no menos de 300 km, sin danar la estabilidad de la direcci6n del vehiculo, en particular en un autom6vil de pasajeros y sin que se produzca la separaci6n de la llanta o la rotura del neumatico.
Para este fin, se proponen neumaticos autoportantes que tienen varias estructuras diferentes, a veces en combinaci6n con la utilizaci6n de una llanta totalmente desarrollada. Estos neumaticos propuestos se dividen aproximadamente en neumaticos de perfil de secci6n super baja que tienen una relaci6n de aspecto menor de 60 y
25 neumaticos que tienen una altura de secci6n relativamente alta correspondiente a una relaci6n de aspecto no menor de 60.
Los neumaticos autoportantes utilizados en la mayor parte de las veces y en la practica en los mercados entre los neumaticos de perfil de secci6n super baja anteriores se describen, por ejemplo, en los documentos JP-B-45-40483, JP-B-50-12921, JP-A-49.70303, JP-A-49-116702, JP-A-50-59902, JP-A-50-60905, JP-A-50-60906, JP-A-50-60907,
Dando un ejemplo de los neumaticos descritos en las publicaciones anteriores, como se muestra en la figura 7, un neumatico 20 tiene una estructura en la cual un par de capas de caucho de refuerzo gruesas 9 que tienen una forma en secci6n de media luna, estan dispuestas en un lado de la cara interior de la capa de carcasa 6 - 1 mas interior, en
35 una carcasa radial 6 que se extiende desde una porci6n de tal6n 2 a traves una porci6n de pared lateral 3 a una porci6n de banda de rodadura 4. Sin embargo, es inevitable que en este tipo de neumaticos, en un cierto punto el coste se haga mayor y frecuentemente se montan en vehiculos de gama alta suponiendo un recorrido a alta velocidad, tal como en un autom6vil deportivo, autom6vil de tipo deportivo u otro similar.
En el neumatico 20 que tiene la capa de caucho de refuerzo gruesa 9, con el fin de mitigar el grado de deformaci6n
40 por aplastamiento durante el recorrido bajo carga en condici6n desinflado (en la presente memoria descriptiva y a continuaci6n denominado recorrido en condici6n autoportante o recorrido con presi6n interior baja) en la medida de lo posible, la carcasa radial 6 tiene una estructura de dos o mas capas que comprende una capa que gira hacia arriba 6 - 1 enrollada alrededor de un nucleo de tal6n 5 desde el interior del neumatico hacia su exterior y un capa descendente 6 - 2 que envuelve a la capa que gira hacia arriba 6 - 1 desde su exterior, y un caucho rigidizador duro
45 8 que se extiende desde la cara periferica exterior del nucleo del tal6n 5 que esta dispuesta cerca de una posici6n de la anchura maxima del neumatico entre la capa que gira hacia arriba 6 - 1 y la capa descendente 6 - 2, y una capa cauchutada de cables de Kevlar o cables de acero (una capa denominada capa de inserci6n) esta dispuesta de manera que se extienda desde la porci6n de tal6n 2 a la porci6n de pared lateral 3, si es necesario.
Por otro lado, los neumaticos que tienen la altura de secci6n relativamente alta, con frecuencia se utilizan no s6lo en
50 autom6viles de pasajeros importados de alta gama y autom6viles de pasajeros nacionales de alta gama que tienen un desplazamiento relativamente grande, sino tambien en camiones ligeros y camiones de pequeno tamano. Este tipo de neumatico puede funcionar en condici6n autoportante en cooperaci6n con una llanta provista en el mismo, en el que un tipo de incorporaci6n de un miembro de protecci6n (nucleo) para empujar la porci6n de tal6n hacia una pestana de llanta dentro de la llanta es el tema principal, como se describe en los documentos JP-U-56-143102, JP
En el neumatico que tiene la estructura que se muestra en la figura 7, se propone y se practica aumentar el grosor o de la altura del caucho rigidizador 8 y de la capa de caucho de refuerzo 9, o aumentar en gran medida la dureza y el m6dulo de los mismos cauchos 8, 9 para mejorar la durabilidad en el recorrido en condici6n autoportante. Estos medios de mejora se proponen con la intenci6n de que la regi6n a en la proximidad de la porci6n de tal6n 2 y la regi6n � de la porci6n de pared lateral 3 que es una regi6n problematica en el recorrido en condici6n autoportante como se muestra en la figura 8, estan reforzados y al mismo tiempo el equilibrio de refuerzos en ambas regiones a, � esta optimizado para reducir la tensi6n en la regi6n a y la tensi6n en la regi6n � conjuntamente.
Sin embargo, puesto que el grado de refuerzo de cada uno de los caucho rigidizadores 8 y de la capa de caucho de refuerzo 9 se incrementa, la ocurrencia de problemas en la regi6n a y la ocurrencia de problemas en la regi6n � de un neumatico que realiza el recorrido en condici6n autoportante, se pueden evitar, mientras que el lugar problematico se desplaza simple y rapidamente a una regi6n V de una porci6n de reborde, incluyendo una porci6n extrema de una banda 7 y una porci6n extrema de la capa de caucho de refuerzo 9 como se muestra en la figura 7. Por ultimo, el neumatico autoportante convencional mejorado de esta manera no puede alcanzar la distancia de recorrido en condici6n autoportante no menor de 300 km y soportar el recorrido a alta velocidad en la autopista que demanda el usuario. Por lo tanto, todavia se desea desarrollar neumaticos que tengan una durabilidad recorrido en condici6n autoportante capaz de funcionar no menos de 300 km y soportar el recorrido a alta velocidad en la autopista.
Y ademas, el medio para incorporar el nucleo dentro de la llanta tiene un problema, en primer lugar en la propiedad de montaje de la llanta debido a que el montaje del neumatico sobre una rueda no es facil. Ademas, el gran aumento de peso en el neumatico y en el conjunto de neumatico -rueda es inevitable y tambien el peso no elastico del vehiculo es aumentado en gran medida, lo cual puede afectar considerablemente la comodidad de la marcha del vehiculo con respecto a las vibraciones. Es decir, existe el problema de que estos inconvenientes se hagan inaceptables no s6lo en los autom6viles de pasajeros de alta gama, sino tambien en los camiones ligeros y en los camiones de pequeno tamano.
Por lo tanto, es un objeto de la invenci6n proporcionar un neumatico que tenga en particular una relaci6n de aspecto no menor de 60 que pueda mantener una buena propiedad de montaje de la llanta sin causar un incremento de peso en el conjunto de neumatico -llanta y un aumento notable del coste, garantizar la seguridad de recorrido a alta velocidad de un vehiculo, tal como un autom6vil de pasajeros, un cami6n ligero, un cami6n de tamano pequeno u otros similares, incluso si la fuga rapida de aire es producida por un pinchazo o similar, y desarrollar el comportamiento de impedir la separaci6n del neumatico fuera de la llanta durante el recorrido en condici6n autoportante en no menos de 300 km y el rendimiento de durabilidad.
Es otro objeto de la invenci6n proporcionar un neumatico que tenga una relaci6n de aspecto no menor de 60 y una comodidad de marcha excelente con respecto a las vibraciones durante el recorrido en condici6n autoportante, en particular un neumatico autoportante para un vehiculo de pasajeros. El documento EP -A - 0787603 describe un neumatico de capas radiales conocido de acuerdo con el preambulo de la reivindicaci6n 1.
Exposician de la invencian
De acuerdo con la presente invenci6n, con el fin de alcanzar los objetos anteriores, se proporciona, la invenci6n, que reside en un neumatico tal como se reivindica en la reivindicaci6n 1.
La expresi6n "regi6n de reborde de la porci6n de banda de rodadura" que se usa en la presente memoria descriptiva esta definida por una regi6n encerrada entre una linea vertical trazada a una cara interior de la capa mas interior de la carcasa a traves de un extremo de contacto con el suelo y una linea vertical trazada a la cara interior de la capa mas interior de la carcasa a traves de una posici6n separada por 1/8 de la anchura desde el extremo de contacto con el suelo hacia un lado central de un area de contacto con el suelo cuando la anchura de contacto con el suelo de la porci6n de banda de rodadura esta dividida en ocho partes iguales en una secci6n de la llanta, cuando un conjunto de neumatico -llanta formado al montar el neumatico sobre una llanta aprobada se infla bajo una ligera presi6n que corresponde al 10% de la presi6n de aire maxima (que se define de acuerdo con los estandares JATMA, TRA o ETORTO de 1998). Ademas, cuando el neumatico tiene un reborde redondo, el extremo de contacto con el suelo es una intersecci6n entre las lineas de extensi6n de dos lineas curvas o entre las lineas de extensi6n de una linea curva y de una linea recta que se conecta a cada extremo de un arco que forma la parte redonda.
Y tambien, la expresi6n "tangente de perdida (tg 0)" que se usa en la presente memoria descriptiva es un valor medido a una temperatura de prueba de 25°C de acuerdo con (1) "Caso de forma de onda de carga, forma de onda de deflexi6n", entre los metodos no resonantes descritos en el documento "Metodos de prueba para las propiedades dinamicas del caucho curado "de JIS K 6394 -1995 cuando un tipo de deformaci6n es la tensi6n.
En este caso, es favorable que la distancia d2 entre los cables de la capa de carcasa mas exterior y los cables de acero de la capa de banda a tal capa, medida sobre la linea vertical VL2 se encuentre dentro de un rango de 0,5 6,0 mm a traves de la capa de caucho de amortiguaci6n.
En caso de estar dispuesta entre la capa mas interior de la carcasa y la capa de caucho de refuerzo, la capa de caucho de amortiguaci6n tiene una anchura de 10 -40 mm y es favorable disponer de forma dividida la capa de caucho de amortiguaci6n en una anchura igual en ambos lados con respecto a la linea vertical VL2.
En otra realizaci6n preferida de la invenci6n, los cables de la carcasa son cables de fibra organica. Cuando la carcasa esta compuesta por dos o mas capas, al menos una capa contiene cables de una fibra organica seleccionada de entre ray6n, fibra de poliamida aromatica, fibra de poliamida alifatica que tiene un punto de fusi6n no inferior a 250°C medida por medio de DSC y fibra de poliester.
Y tambien, en la carcasa compuesta por 2 o mas capas, es favorable que al menos una capa sea una capa dividida separada en una zona por debajo de la banda. La capa dividida es la capa que gira hacia arriba o la capa descendente y es favorable que la capa tenga una anchura de divisi6n correspondiente a por lo menos el 20% de la anchura de la banda. Ademas, es favorable que al menos una capa de las capas divididas contenga cables de una fibra organica seleccionada entre ray6n, fibra de poliamida aromatica, fibra de poliamida alifatica que tiene un punto de fusi6n no inferior a 250°C medida por medio de DSC y fibra de poliester.
Como poliamida alifatica, el nylon -66 o el nylon -46 son preferibles. Comopoliester, el polietileno tereftalato (PET) y el polietileno -2 ,6 -naftalato (PEN) son preferibles.
Breve descripcian de los dibujos
La figura 1 es una vista en secci6n de la mitad izquierda en diagrama de una primera realizaci6n del presente neumatico, s6lo para ayudar en la comprensi6n, pero que no forma parte de la invenci6n.
La figura 2 es una vista en secci6n de la mitad izquierda en diagrama de una segunda realizaci6n del presente neumatico, s6lo para ayudar en la comprensi6n, pero que no forma parte de la invenci6n.
La figura 3 es una vista en secci6n ampliada en diagrama de una parte principal del neumatico que se muestra en la figura 1.
La figura 4 es una vista en secci6n ampliada en diagrama de una parte principal del neumatico que se muestra en la figura 2.
La figura 5 es una vista en secci6n ampliada en diagrama de una parte principal en una tercera realizaci6n de un neumatico de acuerdo con la invenci6n.
La figura 6 es una vista en secci6n ampliada en diagrama de una parte principal en una cuarta realizaci6n del presente neumatico s6lo para ayudar en la comprensi6n, pero que no forma parte de la invenci6n.
La figura 7 es una vista en secci6n de la mitad izquierda en diagrama del neumatico convencional que muestra sitios de problemas juntos.
La figura 8 es una vista en secci6n de la mitad derecha en diagrama del neumatico convencional justamente bajo la carga durante el recorrido en condici6n autoportante.
La figura 9 es un grafico que muestra una relaci6n entre la durabilidad en condici6n autoportante y la tg 0 de una capa de caucho de amortiguaci6n.
La figura 10 es un grafico que muestra una relaci6n entre la durabilidad en condici6n autoportante y la anchura de una capa de caucho de amortiguaci6n.
La figura 11 es un grafico que muestra una relaci6n entre la durabilidad en situaci6n autoportante y la anchura de otra capa de caucho de amortiguaci6n.
La figura 12 es un grafico que muestra una relaci6n entre la durabilidad en condici6n autoportante y la anchura de otra capa de caucho de amortiguaci6n.
La figura 13 es un grafico que muestra una relaci6n entre la durabilidad en condici6n autoportante y la anchura de todavia otra capa de caucho de amortiguaci6n.
La figura 14 es un grafico que muestra una relaci6n entre la durabilidad en condici6n autoportante y la distancia entre los cables.
La figura 15 es un grafico que muestra una relaci6n entre la durabilidad en condici6n autoportante y la otra distancia entre los cables.
La figura 16 es un grafico que muestra una relaci6n entre la durabilidad en condici6n autoportante y la otra distancia entre los cables.
La figura 17 es un grafico que muestra una relaci6n entre la durabilidad en condici6n autoportante y la distancia de un cable de capa de carcasa a una cara interior de una capa de caucho de amortiguaci6n.
La figura 18 es un grafico que muestra una relaci6n entre la durabilidad en condici6n autoportante y una relaci6n de m6dulos del 50% entre una capa de caucho de amortiguaci6n y una capa de refuerzo de caucho.
La figura 19 es una vista en secci6n de la mitad izquierda en diagrama de una quinta realizaci6n del presente neumatico, s6lo para ayudar en la comprensi6n, pero que no forma parte de la invenci6n.
La figura 20 es una vista en secci6n de la mitad izquierda en diagrama de una sexta realizaci6n del neumatico presente, s6lo para ayudar en la comprensi6n, pero que no forma parte de la invenci6n.
La figura 21 es una vista de la mitad en secci6n izquierda en diagrama de una septima realizaci6n del presente neumatico, s6lo para ayudar en la comprensi6n, pero que no forma parte de la invenci6n.
La figura 22 es una vista en secci6n de la mitad izquierda en diagrama de una octava realizaci6n del presente neumatico, s6lo para ayudar en la comprensi6n, pero que no forma parte de la invenci6n.
La figura 23 es una vista en secci6n de la mitad izquierda en diagrama de una novena realizaci6n del presente neumatico, s6lo para ayudar en la comprensi6n, pero que no forma parte de la invenci6n.
La figura 24 es una vista en secci6n de la mitad izquierda en diagrama de una decima realizaci6n del neumatico de neumatico presente, s6lo para ayudar en la comprensi6n, pero que no forma parte de la invenci6n.
La figura 25 es una vista en diagrama en secci6n izquierda de la mitad de una undecima realizaci6n del neumatico de neumatico presente, s6lo para ayudar en la comprensi6n, pero que no forma parte de la invenci6n.
La figura 26 es una vista en secci6n de la mitad izquierda en diagrama de una duodecima realizaci6n del presente neumatico, s6lo para ayudar en la comprensi6n, pero que no forma parte de la invenci6n.
La figura 27 es una vista en secci6n de la mitad izquierda en diagrama da de una decimotercera realizaci6n del presente neumatico de neumatico s6lo para ayudar en la comprensi6n, pero que no forma parte de la invenci6n.
Un neumatico 1 para autom6vil de pasajeros que se muestra en cada una de la figura 1 y de la figura 2 comprende un par de porciones de tal6n 2 (s6lo se muestra una), un par de porciones de pared lateral 3 (s6lo se muestra una), una porci6n de banda de rodadura 4 que conecta ambas porciones de pared lateral 3, y una carcasa 6 que se extiende entre un par de nucleos de tal6n 5 integrados en las respectivas porciones de tal6n 5 para reforzar las porciones anteriores 2, 3, 4 y compuesta por una o mas capas cauchutadas de cables dispuestos radialmente, dos capas en la realizaci6n ilustrada.
La carcasa 6 de la realizaci6n ilustrada comprende una capa que gira hacia arriba 6 -1 que tiene una porci6n que gira hacia arriba enrollada alrededor del nucleo de tal6n 5 desde una parte interior del neumatico 1 hacia una parte exterior del mismo, y una capa descendente 6 -2 que encierra un cuerpo principal y la porci6n que gira hacia arriba de la capa que gira hacia arriba 6 -1 desde el exterior del mismo entre los nucleos de tal6n mutuos 5 y que tiene un extremo terminal cerca del nucleo del tal6n 5. Cuando la carcasa 6 es una capa, es la capa que gira hacia arriba 6
1. En la carcasa 6 de la realizaci6n ilustrada compuesta por 2 capas, la capa descendente 6 -2 es la capa de carcasa mas exterior. Como cables en cada capa 6 -1, 6 -2 de la carcasa 6, es posible utilizar cualquiera de entre un cables de fibra organica, tal como cables de nylon, cables de poliester, cables de ray6n u otro similar, y un cables de acero.
En una periferia exterior de la carcasa 6 se proporciona una banda 7 de refuerzo de la porci6n de banda de rodadura
4. La banda 7 esta compuesta por dos o mas capas, dos capas transversales de cables de acero 7 -1, 7 -2 en la realizaci6n ilustrada. Las capas transversales de cables tienen una estructura tal que los cables de las capas adyacentes se cruzan entre si con respecto a un plano ecuatorial E del neumatico. En las capas transversales de cables de acero 7 -1, 7 -2 de la realizaci6n ilustrada, la anchura de la capa de cables de acero 7 -1 adyacente a la capa mas exterior o capa descendente 6 -2 de la carcasa 6 es mas ancha que la anchura de la capa de cables de acero exterior 7 -2.
Como se muestra por las lineas de puntos en las figuras 1 y 2, la banda 7 de la realizaci6n ilustrada esta provista de una capa enrollada helicoidalmente 7 -3 de un cables de fibra organica, tal como un cables de nylon 66 o un cables de Kevlar encerrando las dos capas transversales de cables de acero 7 -1, 7 -2 desde la parte exterior de las mismas, pero la capa enrollada helicoidalmente 7 -3 no es siempre necesaria. Por lo tanto, la porci6n extrema de la banda 7 significa las porciones extremas de las capas transversales de cables de acero en la presente memoria descriptiva y a continuaci6n.
Ademas, el neumatico 1 comprende un caucho rigidizador 8 que se extiende estrechandose progresivamente desde una superficie periferica exterior del nucleo de tal6n 5 hacia la porci6n de banda de rodadura 4. El caucho rigidizador 8 esta encerrado con el cuerpo principal y con la porci6n que gira hacia arriba de la capa que gira hacia arriba 6 -1.
Y tambien, el neumatico 1 esta provisto en un lado de cara interior de la capa que gira hacia arriba 6 -1 como la capa mas interior de la carcasa 6, de una capa de caucho de refuerzo 9 que tiene una forma de media luna en una secci6n de la misma inherente al neumatico autoportante.
La capa de caucho de refuerzo 9 esta dispuesta en una regi6n que abarca desde la proximidad del nucleo de tal6n 5 a traves de la porci6n de pared lateral 3 a la regi6n de reborde de la porci6n de banda de rodadura 4, de manera que una parte central en la direcci6n radial del neumatico es una parte gruesa de 8 -12 mm de calibre maximo y ambas partes extremas en la direcci6n radial estan estrechadas progresivamente con el fin de soportar de manera estable el peso total del vehiculo durante el recorrido, incluso con una presi6n interior nula y evitar la separaci6n del neumatico 1 fuera de la llanta utilizada y evitar la rotura del neumatico 1 y ademas mantener la estabilidad de marcha incluso si se produce un pinchazo rapido durante el recorrido a alta velocidad, por ejemplo, a 80 -120 km / h para hacer posible el soporte del recorrido a alta velocidad y el recorrido completo durante no menos de 300 km bajo una condici6n autoportante del recorrido sin causar problemas.
Ademas, la capa de caucho de refuerzo 9 esta hecha de una composici6n de caucho o de una composici6n de caucho reforzado con fibras. Ademas, la capa de caucho de refuerzo puede estar dividida en capas multiples. Y tambien, la forma de la capa de caucho de refuerzo puede ser una lamina de caucho puesto que es una adici6n a la forma de media luna en secci6n. Puesto que la capa de caucho de refuerzo es suficiente para reforzar al menos una parte de la porci6n de pared lateral, la posici6n de la disposici6n no esta restringida en particular. Sin embargo, en caso de la capa de refuerzo de caucho que tiene la forma de media luna en secci6n, es favorable que este dispuesta a lo largo del lado de la cara interior del cuerpo principal de la capa que gira hacia arriba en la porci6n de pared lateral, y en el caso de la capa de caucho de refuerzo en forma de lamina, es favorable que este dispuesta dentro o fuera del cuerpo principal de la capa que gira hacia arriba en la porci6n de pared lateral, o es favorable utilizar ambos casos conjuntamente.
Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, una regi6n encerrada entre una linea vertical VLE trazada a una cara interior de la capa mas interior de la carcasa (capa que gira hacia arriba 6 -1) a traves de un extremo de contacto con el suelo TE y una linea vertical VLs trazada a la cara interior de la capa mas interior de la carcasa (capa que gira hacia arriba 6 -1) a traves de una posici6n de contacto con el suelo esta separado 1/8 de la anchura del extremo de contacto con el suelo TE hacia un lado del plano ecuatorial E del neumatico cuando la anchura W de contacto con el suelo de la porci6n de banda de rodadura 4 esta dividida en ocho partes iguales en una secci6n del neumatico, cuando el conjunto de neumatico -llanta formado por el montaje del neumatico 1 sobre una llanta aprobada (no mostrada) se infla bajo una ligera presi6n que corresponde al 10% de la presi6n maxima de aire de la regi6n de reborde como se ha mencionado mas arriba.
En este caso, ambas porciones extremas de la capa de cables de acero que forma las capas transversales de cables de acero de la banda 7 existen en ambas regiones de reborde. En la banda 7 de la realizaci6n ilustrada, la porci6n extrema de cada una de las capas transversales de cables de acero 7 -1, 7 -2 existe en cada regi6n de reborde. El neumatico 1 esta provisto de al menos una capa de caucho de amortiguaci6n dispuesta entre la porci6n extrema de la banda 7 y la capa de caucho de refuerzo 9 en la regi6n de reborde y entre los miembros constitutivos del neumatico adyacentes mutuamente. Como capa de caucho de amortiguaci6n dispuesta entre los miembros constitutivos del neumatico adyacentes mutuamente, hay cuatro tipos de capas de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13 y 14, que se muestran en las figuras 1 -6 de cada capa (las figuras 3 y 4 son vistas parciales ampliadas de las figuras 1 y 2, respectivamente).
En este caso, como la porci6n extrema de la banda 7 en la regi6n de reborde ha adoptado una porci6n extrema de una capa de anchura estrecha de cables de acero en las capas transversales de cables de acero 7 -1, 7 -2, o una porci6n extrema de la capa de cables de acero de 7 -2 situada separada de la carcasa 6 en la realizaci6n ilustrada. Ademas, esta porci6n extrema significa una porci6n que varia hacia dentro desde el borde de la capa de banda en una distancia de, por ejemplo, 10 -20 mm en la direcci6n de la anchura.
Entre los miembros constructivos del neumatico mutuamente adyacentes dispuestos entre la porci6n extrema de la banda 7 y la capa de caucho de refuerzo 9 en la regi6n de reborde, dos miembros constitutivos situados en el lado mas exterior en la direcci6n radial son las capas transversales de cables de acero 7 -1, 7 -2. El neumatico 1, que tiene una primera capa de caucho de amortiguaci6n 11 dispuesta entre las porciones extremas de estas capas de cables de acero mutuas 7 -1, 7 -2 se muestra en la figura 1 (figura 3). Dos miembros constitutivos situados en el lado mas interior en la direcci6n radial son la capa mas interior, la capa que gira hacia arriba 6 -1 en la realizaci6n ilustrada y la capa de caucho de refuerzo 9. El neumatico 1 que tiene una cuarta capa de caucho de amortiguaci6n 14 dispuesta entre estos miembros mutuos se muestra en la figura 2 (figura 4). Ademas, cuando la banda 7 esta compuesta por tres o mas capas transversales de cables de acero en el neumatico 1 que se muestra en la figura 1, por lo menos una de las primeras capas de caucho de amortiguaci6n 11 esta dispuesta entre las porciones extremas mutuas entre estas capas.
Y tambien, existen la capa mas exterior, la capa descendente 6 -2 en la realizaci6n ilustrada y la capa de cables de acero 7 -1 como miembros de construcci6n del neumatico mutuamente adyacentes. Una parte principal del neumatico 1 que tiene una segunda capa de caucho de amortiguaci6n 12 dispuesta entre las mismas se muestra en la figura 5. Como otros miembros constitutivos del neumatico mutuamente adyacentes, se encuentran la capa que
gira hacia arriba 6 -1 y la capa descendente 6 -2. Una parte principal del neumatico 1 que tiene una tercera capa de caucho de amortiguaci6n 13 dispuesta entre las mismas se muestra en la figura 6. En el neumatico 1 que se muestra en la figura 6, cuando la carcasa 6 tiene una pluralidad de capas que giran hacia arriba 6 -1, o cuando la carcasa 6 tiene una pluralidad de capas descendentes 6 -2, al menos una de las terceras capas de caucho de amortiguaci6n 13 esta dispuesta entre las capas mutuas que giran hacia arriba 6 -1 o entre capas descendente mutuas 6 -2, respectivamente. Ademas, la capa de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13, 14 esta hecha de caucho que tiene una tangente de perdida (que en la presente memoria descriptiva y a continuaci6n se muestra como tg 0) menor que la tg 0 del caucho de recubrimiento para los cables de la capa que constituyen la carcasa 6.
La funci6n y el efecto en la disposici6n de la capa de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13, 14 se describira mas adelante.
La figura 8 es una vista en secci6n de la mitad derecha en diagrama que ilustra un comportamiento de deformaci6n por flexi6n justamente bajo la carga o en la proximidad de la misma durante el recorrido en condici6n autoportante del neumatico convencional 20 montado sobre una llanta 15 con una brida 15F (figura 7). Como se muestra en la figura 8, la capa de caucho de refuerzo 9 en la regi6n V que se muestra en la figura 7 es sometida a compresi6n debido a la gran deformaci6n de flexi6n de la porci6n de pared lateral 3 en su conjunto, de manera que una porci6n exterior de la capa de caucho de refuerzo 9 en la direcci6n radial es empujada hacia fuera hacia el plano ecuatorial E del neumatico. Debido a la deformaci6n de empuje de este tipo, se aplica una fuerza en la direcci6n de la flecha hacia el lado del plano ecuatorial E del neumatico a la capa de la carcasa 6 que se muestra por las lineas de puntos.
Por otro lado, las capas transversales de cables de acero 7 -1, 7 -2 de la banda 7 que tienen una alta rigidez, incluso bajo una presi6n interior nula, contrarresta firmemente la deformaci6n por pandeo de la porci6n de banda de rodadura 4, de manera que la porci6n extrema de la banda 7 que tiene extremos libres trata de moverse hacia el exterior del neumatico y por lo tanto una fuerza en la direcci6n de la flecha b opuesta a la direcci6n de la flecha a se aplica a la capa de la carcasa 6. Las fuerzas en las direcciones opuestas de las flechas a y b crean deformaci6n por esfuerzo cortante VP entre los miembros constitutivos mutuamente adyacentes existentes entre la parte extrema de la banda 7 y la capa de caucho de refuerzo 9 en la regi6n V opuesta a la misma.
Puesto que el caucho rigidizador 8 y la capa de caucho de refuerzo 9 estan mas reforzados para prevenir problemas en la regi6n a y en la regi6n� (vease la figura 7), la fuerza en la direcci6n de la flecha a y una fuerza en la direcci6n de la flecha b se incrementan mas, y como resultado podria ser dilucidado que
- (1)
- la deformaci6n por esfuerzo cortante VP aumenta;
- (2)
- la zona creciente de la deformaci6n por esfuerzo cortante VP que tiene problemas esta situada dentro de un rango desde un borde de la capa de cables de acero 7 -1 situada dentro de la banda 7 en la direcci6n radial aproximadamente 5 mm hacia la parte exterior del neumatico y hasta aproximadamente 10 mm hacia el interior del neumatico, y
- (3)
- el aumento de la deformaci6n por esfuerzo cortante VP se ejerce sobre
- (i)
- el incremento de la deformaci6n por esfuerzo cortante VP1 entre las porciones extremas mutuas de la banda 7,
- (ii)
- el incremento de la deformaci6n por esfuerzo cortante VP2 entre la porci6n extrema de la capa de cables de acero 7 -1 en la banda 7 y la capa de la carcasa 6,
(iii) el incremento de la deformaci6n por esfuerzo cortante VP3 entre capas de la carcasa 6 (capas plurales), y
(iv) el incremento de la deformaci6n por esfuerzo cortante VP4 entre la capa mas interior de la carcasa 6 y la capa de caucho de refuerzo 9.
Debido a estas grandes tensiones de esfuerzo cortante VP1, VP2, VP3, VP4 se crea una gran deformaci6n por esfuerzo cortante entre los miembros constitutivos laminados mutuamente que se encuentran dispuestos entre la porci6n extrema de la banda 7 y la capa de caucho de refuerzo 9 en la regi6n de reborde. La gran deformaci6n por esfuerzo cortante se repite para provocar la acumulaci6n de calor en el caucho de los miembros constitutivos laminados y, finalmente, el aumento de temperatura debido a una mayor cantidad de acumulaci6n de calor provoca la rotura termica del caucho en los miembros constitutivos laminados. Especialmente, se ha encontrado que la deformaci6n por esfuerzo cortante grande entre las capas mutua 6 -1 y 6 -2 de la carcasa 6 y la rotura termica producida por la gran cantidad de acumulaci6n de calor acompanada con el mismo son serias y de forma compuesta causan los problemas en la regi6n Y.
Para este fin, al menos una de las capas de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13, 14 esta dispuesta entre los miembros constitutivos del neumatico mutuamente adyacentes situados entre la porci6n final de la banda 7 y la capa de caucho de refuerzo 9 de la regi6n de reborde en la regi6n Y rodeada por una linea elipsoidal en la figura 8 o en una regi6n de una anchura WY en el sitio con problemas debido a la deformaci6n por esfuerzo cortante VP para que
la capa de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13, 14 soporte de esta manera la deformaci6n por esfuerzo cortante VP y por tanto la deformaci6n por esfuerzo cortante aplicada a los miembros constitutivos del neumatico 1 puede ser mitigada debido a que s6lo el resto fVP deduciendo la cantidad nata de la deformaci6n por esfuerzo cortante se aplica a los miembros constitutivos.
Como resultado de la mitigaci6n de la deformaci6n por esfuerzo cortante VP, la cantidad de acumulaci6n de calor en el caucho de cada miembro constitutivo en la regi6n V se reduce y, en particular el problema de calor en las capas 6 -1 y 6 -2 de la carcasa 6 apenas se produce. Ademas, la tg 0 de la capa de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13, 14 es menor que la tg 0 del caucho de recubrimiento de los cables en las capas 6 -1 y 6 -2 de la carcasa 6, de manera que la acumulaci6n de calor en la capa de caucho de amortiguaci6n esta restringida a un rango de una cantidad pequena y no existe el peligro de que una mala influencia que aumente la cantidad de acumulaci6n de calor sea producida por la disposici6n de la capa de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13, 14.
Puesto que es posible evitar los problemas en la regi6n V disponiendo la capa de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13, 14, las acciones del caucho rigidizador 8 y de la capa de caucho de refuerzo 9 pueden ser reforzadas y por lo tanto es posible mejorar considerablemente la durabilidad en el recorrido en condici6n autoportante del neumatico 1 por la acci6n de la capa de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13, 14 y por el caucho rigidizador 8 y por la capa de caucho de refuerzo 9 conjuntamente.
Aunque la durabilidad en el recorrido en condici6n autoportante se mejora mediante la disposici6n de una cualquiera de las capas de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13 y 14, es favorable disponer dos o mas capas en combinaci6n con el fin de mejorar en gran medida la durabilidad en el recorrido en condici6n autoportante, en comparaci6n con el neumatico convencional 20 (ver figura 7). Incluso cuando se disponen dos o mas capas de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13 y 14, la relaci6n de incremento de peso es muy pequena en el neumatico autoportante que tiene un peso del neumatico mas pesado que el del neumatico de prop6sito general y el aumento del coste es leve. Por otra parte, si la linea de la carcasa 6 esta ligeramente desplazada hacia el interior del neumatico, el caucho de labanda de rodadura en la porci6n de banda de rodadura se puede realizar con la misma distribuci6n de calibre que en el neumatico convencional 20, de manera que la degradaci6n de la vida de desgaste del caucho de la banda de rodadura no se presenta y el montaje de la llanta no es obstruido.
Con la consideraci6n de que el problema en la regi6n V es debido a la acumulaci6n de calor en los miembros constitutivos del neumatico, el siguiente experimento se lleva a cabo mediante el uso de neumaticos radiales 1 para un autom6vil de pasajeros que tiene un tamano de neumatico de 225/60R16 para especificar un rango aceptable de tg 0 en la capa de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13, 14 dispuesta en la regi6n de reborde que causan la gran deformaci6n por esfuerzo cortante VP. Como las condiciones experimentales son una presi6n interior de cero (estado en la extracci6n de un nucleo de la valvula), una carga de 570 kgf correspondiente al 76% de la capacidad de carga maxima de 750 kg (masa) del neumatico que se ha descrito mas arriba en ANUARIO JATMA (1998) y una velocidad de 89 km / h.
Todas las anchuras W1, W2, W3, W4 de las capas de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13, 14 (veanse las figuras 3 6) son 30 mm, y todas las distancias d1, d2, d3, d4 a traves de las capas de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13, 14 (veanse las figuras 3 -6) son 2,0 mm. Los valores de tg 0 estan representados por 4 niveles bajo las condiciones de ensayo de que la temperatura sea 25°C, la carga inicial sea 160 gf, la deformaci6n dinamica sea de 1,0% y la frecuencia sea 52 Hz. El control es el neumatico autoportante convencional 20 que se muestra en la figura 7.
La distancia recorrida hasta la aparici6n de problemas en los neumaticos 1 y 20 se evalua como la durabilidad en el recorrido en condici6n autoportante. Los resultados experimentales se muestran en la figura 9 como una relaci6n entre la distancia recorrida en el tambor (indice) representada por un indice en base a que en el neumatico convencional 20 sea 100 y la tg 0 (25°C) de caucho en la capa de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13, 14. Como se ve en la figura 9, la distancia recorrida en el tambor predominantemente supera a la del neumatico convencional 20 con tg 0 no mayor de 0,10. Y tambien, cuando la tg 0 es inferior a 0,02, el problema ya no es causado en la regi6n Y, de manera que el limite inferior de tg 0 es 0,02, suponiendo que las otras actuaciones y la durabilidad son aplicadas
de igual manera en comparaci6n con las del neumatico convencional 20. Ademas, la marca • que se muestra en la figura 9 muestra problemas en la regi6n y la marca _ muestra problemas en una regi6n distinta de la regi6n V, que son los mismos en las figuras 10 -17 como se mencionara mas adelante.
Con el fin de determinar los rangos de las anchuras aceptable W1, W2, W3, W4 de las capas de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13, 14 eficaces para la mitigaci6n de las deformaciones por esfuerzo cortante YP1, YP2, YP3, YP4, la anchura W3 de la capa de caucho de amortiguaci6n 13 es particularmente aceptable para la mitigaci6n eficaz de la deformaci6n por esfuerzo cortante VP3 entre las capas 6 -1 y 6 -2, los experimentos se llevan a cabo bajo las mismas condiciones de ensayo que se han mencionado mas arriba. La tg 0 (25°C) de cada capa de caucho de amortiguaci6n es de 0,07, y todas las distancias d1, d2, d3, d4 son 2,0 mm. El control es el neumatico convencional 20 de la figura 7.
Los resultados experimentales que evaluen la distancia recorrida hasta la aparici6n de problemas en los neumaticos 1 y 20 como una durabilidad en el recorrido en condici6n autoportante se muestran en las figuras 10 -13 como una relaci6n entre distancia recorrida en el tambor (indice) representada por un indice en base a que el neumatico
convencional 20 es 100 y cada una de las anchuras W1, W2, W3, W4 de las capas de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13, 14, respectivamente.
Se puede ver en la figura 10 que la anchura W1 de la capa de caucho de amortiguaci6n 11 es aceptable dentro de un rango de 10 -30 mm, en la figura 11 que la anchura W2 de la capa de caucho de amortiguaci6n 12 es aceptable dentro de un rango de 10 -40 mm, en la figura 12 que la anchura W3 de la capa de caucho de amortiguaci6n 13 es aceptable dentro de un rango de 10 -30 mm, y en la figura 13 que la anchura W4 de la capa de caucho de amortiguaci6n 14 es aceptable dentro de un rango de 10 -40 mm, respectivamente.
Cuando la anchura W1 de la capa de caucho de amortiguaci6n 11 supera los 30 mm, la anchura W2 de la capa de caucho de amortiguaci6n 12 supera los 40 mm, la anchura W3 de la capa de caucho de amortiguaci6n 13 supera los 30 mm, y la anchura W4 de la capa de caucho de amortiguaci6n 14 supera los 40 mm, la distancia recorrida en el tambor se ha completado y s6lo el peso del neumatico se ha incrementado indeseablemente para transferir el problema a otra regi6n.
Con el fin de determinar los rangos de distancias aceptables d1, d2, d3, d4 de las capas de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13, 14 eficaces para la mitigaci6n de las deformaciones por esfuerzo cortante VP1, VP2, VP3, VP4, la distancia d3 particularmente aceptable de la capa de caucho de amortiguaci6n eficaz para la mitigaci6n de la deformaci6n por esfuerzo cortante VP3 entre las capas 6 -1 y 6 -2, se realizaron experimentos en la capa de caucho de amortiguaci6n bajo las mismas condiciones de ensayo que se han mencionado mas arriba. La tg 0 (25°C) en cada capa de caucho de amortiguaci6n es de 0,07, y todas las anchuras W1, W2, W3, W4 son 30 mm. El control es el neumatico convencional 20 de la figura 7.
Los resultados experimentales que evaluen la distancia recorrida hasta la aparici6n de problemas en los neumaticos 1 y 20 como una durabilidad en el recorrido en condici6n autoportante se muestran en las figuras 14 -17 como una relaci6n entre la distancia recorrida en el tambor (indice) representada por un indice en base a que el neumatico convencional 20 es 100 y cada una de las distancias d1, d2, d3, d4 a traves de la capas de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13, 14, respectivamente.
Se puede ver en la figura 14 que la distancia d1 es aceptable dentro de un rango de 0,5 -2,0 mm, en la figura 15 que la distancia d2 es aceptable dentro de un rango de 0,5 -6,0 mm, en la figura 16 que la distancia d3 es aceptable dentro de un rango de 0,5 -2,0 mm, y en la figura 17 que la distancia d4 es aceptable dentro de un rango de 0,5 -3,0 mm, respectivamente.
Cuando la distancia d1 supera 2,0 mm, la distancia d2 supera 6,0 mm, la distancia d3 supera 2,0 mm, y la distancia d4 supera 3,0 mm, la distancia recorrida en el tambor se ha completado y s6lo el peso del neumatico se ha incrementado indeseablemente para transferir el problema a otra regi6n.
Haciendo referencia a la figura 3, la primera capa de caucho de amortiguaci6n 11 que tiene la anchura W1 esta dispuesta en ambos lados con respecto a una linea vertical VL1 dibujado en una superficie exterior de la capa de carcasa mas exterior (capa descendente 6 -2) que pasa a traves de un borde de la capa 7 -2 de cables acero de anchura estrecha entre las capas transversales de cables de acero 7 -1, 7 -2 constituyendo la banda 7, y refiriendose a las figuras 4 -6, las capas de caucho de amortiguaci6n segunda a cuarta 12, 13, 14 que tienen las anchuras W 2, W3, W4 estan dispuestas en ambos lados con respecto a una linea vertical VL2 trazada a una superficie interior de la capa de carcasa mas exterior (capa descendente 6 -2) que pasa a traves de un borde de la capa 7 -2 de cables acero de gran anchura en la banda 7.
Es preferible que la primera capa de caucho de amortiguaci6n 11 este dispuesta de forma dividida en una anchura igual a (1/2) x W1 en ambos lados con respecto a la linea vertical VL1, y la segunda capa de caucho de amortiguaci6n 12 este dispuesta de forma dividida en una anchura igual a (1/2) x W2 en ambos lados con respecto a la linea vertical VL2, y la tercera capa de caucho de amortiguaci6n 13 este dispuesta en forma dividida en una anchura igual a (1/2) x W3 en ambos lados con respecto a la linea vertical VL2, y la cuarta capa de caucho de amortiguaci6n 14 este dispuesta en forma dividida en una anchura igual a (1/2) x W4 en ambos lados con respecto a la linea vertical VL2.
En la figura 3, la distancia d1 es una distancia entre cables de acero mutuos Sc en las porciones extremas de las capas transversales de cables de acero 7 -1, 7 -2 a traves de la primera capa de caucho de amortiguaci6n 11 como se mide en la linea vertical VL1. En la figura 4, la distancia d4 es una distancia desde un cables Tc de la capa mas interior de la carcasa (capa que gira hacia arriba 6 -1) a una superficie interior 14, la cuarta capa de caucho de amortiguaci6n 14, como se mide en la linea vertical VL2. En la figura 5, la distancia d2 es una distancia entre los cables de acero Sc en la porci6n extrema de la capa transversal 7 -2 de cables de acero y los cables Tc de la capa mas exterior de la carcasa (capa descendente 6 -2) a traves de la segunda capa de caucho de amortiguaci6n 12, como se mide en la linea vertical VL2. En la figura 6, la distancia d3 es una distancia entre los cables Tc de las capas mutuamente adyacentes de la carcasa 6 (capa que gira hacia arriba 6 -1, capa descendente 6 -2) a traves de la tercera capa de caucho de amortiguaci6n 13, como se mide en la linea vertical VL2.
Ademas, es deseable que el m6dulo del 50% de las capas de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13, 14 sea menor que el m6dulo del 50% de la capa de caucho de refuerzo 9. Ademas, un caucho de recubrimiento exterior de la
porci6n de pared lateral 3 no puede ser aplicado a las capas de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13, 14 porque es esencial que este tipo de caucho de recubrimiento exterior tenga una suficiente resistencia excelente al ozono y esta obligado a hacer que la tg 0 sea grande para satisfacer la condici6n esencial.
Ademas, las capas de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13, 14 contribuyen al efecto de mejorar la durabilidad en el recorrido en condici6n autoportante cuando una relaci6n porcentual (M50C/M50R) x 100% del m6dulo del 50% de las capas de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13, 14 (M50C) del m6dulo del 50% de la capa de caucho de refuerzo 9 (M50R) esta dispuesto en un valor adecuado.
Los experimentos con una relaci6n de m6dulos del 50% (M50C/M50R) se llevan a cabo bajo las mismas condiciones de prueba que se han mencionado mas arriba, excepto que las capas de caucho de amortiguaci6n tiene una tg 0 � 0,07, anchuras W1 � W2 � W3 � W4 � 30 mm y distancias d1 � d2 � d3 � d4 � 2,0 mm. Los resultados experimentales que evaluan la distancia recorrida hasta la aparici6n de problemas en los neumaticos 1 y 20 como la durabilidad en el recorrido en condici6n autoportante se muestran en la figura 18 como una relaci6n entre la distancia recorrida en el tambor (indice) representada por un indice en base a que el neumatico convencional 20 es 100 y una relaci6n de m6dulos del 50%. Como se puede apreciar en la figura 18, el valor de la relaci6n de m6dulos del 50% se puede adaptar para que no sea superior al 90%, mientras que cuando el valor de la relaci6n de m6dulos del 50% es inferior a 30%, la diferencia de rigidez entre la capa de caucho de amortiguaci6n 11 - 14 y la capa de caucho de refuerzo 9 se hace demasiado grande y el problema se transfiere a la capa de caucho de amortiguaci6n 11 -14, de manera que la relaci6n de m6dulos del 50% es finalmente adaptable para que se encuentre dentro de un rango de 30 -90%, deseablemente del 60 -82%.
En la figura 19 se muestra una quinta realizaci6n del neumatico para autom6viles de pasajeros que se presenta s6lo para ayudar en la comprensi6n de la invenci6n, que tiene sustancialmente la misma estructura que el neumatico de la figura 5, excepto que la carcasa 6 esta compuesta por dos capas que giran hacia arriba 6 -1 y una capa descendente 6 -2 y la capa de tapa 7 -3 no se utiliza. Es decir, la capa de caucho de amortiguaci6n no se muestra, pero la segunda capa de caucho de amortiguaci6n 12 esta dispuesta entre la porci6n extrema de la capa de cables de acero 7 -1 en la banda 7 y la capa descendente 6 -2 como se muestra en la figura 5.
En el neumatico anterior, en particular el neumatico para vehiculos de pasajeros, aquellos que ofrecen una comodidad de marcha mejorada con respecto a las vibraciones mientras mantienen una excelente durabilidad en el recorrido en condici6n autoportante, se muestran en las figuras 20 a 27. Por simplificaci6n, sin embargo, la ilustraci6n de la capa de caucho de amortiguaci6n se omite, pero la disposici6n de la segunda capa de caucho de amortiguaci6n 12 que se muestra en la figura 5 se utiliza generalmente. Ademas, las disposiciones de las capas de caucho de amortiguaci6n que se muestran en las figuras 3, 4 y 6 pueden ser utilizadas.
Estos neumaticos tienen la misma estructura que en la figura 19 excepto que la construcci6n de la carcasa 6 difiere como se mencionara mas adelante. Esto es, la carcasa 6 esta compuesta por dos o mas capas y cada una de estas capas contiene cables de fibras organicas cauchutados dispuestos radialmente en la misma. Al menos una capa que constituye la carcasa 6 contiene cables de una fibra organica seleccionada de entre fibra de ray6n, fibra de poliamida aromatica, fibra de poliamida alifatica que tiene un punto de fusi6n no inferior a 250°C medido por medio de DSC y fibra de poliester. Mediante el uso de tales fibras se obtiene una fuerte adhesi6n a los miembros de caucho, incluso a una temperatura mas alta y la separaci6n en una interfaz entre los cables y el caucho puede ser prevenida. Especialmente, la fibra de poliamida alifatica proporciona una durabilidad al calor, luz, oxigeno u otro similares, de manera que pueda ser utilizada por la combinaci6n con un estabilizador que consiste en, por ejemplo, una sal de cobre y un antioxidante. Como fibra de poliamida alifatica, el nylon 6, 6 y el nylon -4, 6 son favorables desde un punto de vista de una propiedad de adhesi6n a alta temperatura. Y tambien, cuando el punto de fusi6n de los cables, medido por medio de DSC es inferior a 250°C, el mantenimiento de la forma del neumatico a la elevada temperatura se hace dificil y es apto para producir la fusi6n y la rotura de los cables debido a la generaci6n de calor local y por lo tanto tiende a degradar la durabilidad durante el recorrido en condici6n autoportante.
En la carcasa compuesta por dos o mas capas, la comodidad de marcha con respecto a las vibraciones puede ser mejorada adicionalmente separando al menos una capa por debajo de la banda.
En general, la capa de caucho de refuerzo esta dispuesta en la porci6n de pared lateral como una estructura del neumatico capaz de funcionar en condici6n autoportante para controlar la flexi6n del neumatico en un estado en el que la presi6n interior es cero o sustancialmente cerca de cero. Como resultado, un neumatico de este tipo tiende a afectar la comodidad de marcha con respecto a las vibraciones en el recorrido normal o con el inflado por debajo de la presi6n interior normal, en comparaci6n con el neumatico usual. Con este prop6sito, cuando se separa al menos una capa por debajo de la banda para formar una capa dividida como se ha mencionado mas arriba, se proporciona flexibilidad a una porci6n de corona de la carcasa para absorber las vibraciones transmitidas desde la superficie de la carretera a la porci6n de corona, con lo cual la comodidad de marcha con respecto a las vibraciones puede ser mejorada.
En un neumatico 30 que se muestra en la figura 20, la carcasa 6 esta compuesta por dos capas que giran hacia arriba 6 -1 cada una de ellas enrollada alrededor del nucleo del tal6n 5 desde el interior del neumatico 30 hacia el exterior del mismo para formar una porci6n que gira hacia arriba y una capa descendente 6 -2 que se extiende entre
los nucleos de tal6n mutuos 5 para encerrar el cuerpo principal y la porci6n que gira hacia arriba de la capa que gira hacia arriba 6 -1 desde el exterior de la misma y que tiene un terminal en la proximidad del nucleo de tal6n 5, en el que la capa que gira hacia arriba 6 -1 mas interior es una capa dividida formada al separar la capa que gira hacia arriba en una zona de la porci6n de corona por debajo de la banda 7 el 40% de la anchura de la capa de cables de acero 7 -1 que constituye la banda 7, incluyendo una linea central de la misma.
En un neumatico 30 que se muestra en la figura 21, la carcasa 6 esta compuesta por dos capas que giran hacia arriba 6 -1 y una capa descendente 6 -1, en el que la capa mas exterior que gira hacia arriba 6 -1 es una capa dividida formada separando la capa que gira hacia arriba en una zona de la porci6n de corona por debajo la banda 7 el 40% de la anchura de la capa de cables de acero 7 -1 que constituye la banda 7 incluyendo una linea central de la misma.
En un neumatico 30 que se muestra en la figura 22, la carcasa 6 esta compuesta por dos capas que giran hacia arriba 6 -1 y una capa descendente 6 -2, en el que la capa descendente 6 -2 es una capa dividida formada al separar la capa en una zona de la porci6n de corona debajo de la banda 7 el 40% de la anchura de la capa de cables de acero 7 -1 que constituye la banda 7 incluyendo una linea central de la misma.
En un neumatico 30 que se muestra en la figura 23, la carcasa 6 esta compuesta por dos capas de que giran hacia arriba 6 -1 y una capa descendente 6 -2, en el que la capa mas interior que gira hacia arriba 6 -1 es una capa dividida formada al separar la capa que gira hacia arriba en una zona de la porci6n de corona por debajo de la banda 7 el 40% de la anchura de la capa de cables de acero7 -1 que constituye la banda 7, incluyendo una linea central de la misma y una capa mas exterior que gira hacia arriba 6 -1 es una capa dividida formada al separar la capa que gira hacia arriba en una zona de la porci6n de corona debajo de la banda 7 el 60% de la anchura de la capa de cables de acero 7 -1 que constituye la banda 7, incluyendo una linea central de la misma.
En un neumatico 30 que se muestra en la figura 22, la carcasa 6 esta compuesta por dos capas que giran hacia arriba 6 -1 y una capa descendente 6 -2, en el que la capa mas interior que gira hacia arriba 6 -1 es una capa dividida formada al separar la capa en una zona de la porci6n de corona debajo de la banda 7 el 40% de la anchura de la capa de cables de acero 7 -1 que constituye la banda 7 incluyendo una linea central de la misma y la capa descendente 6 -2 es una capa dividida formada al separar la capa en una zona de la porci6n de corona debajo de la banda 7 el 60% de la anchura de la capa de cables de acero 7 -1 que constituye la banda 7, incluyendo una linea central de la misma.
En un neumatico 30 que se muestra en la figura 25, la carcasa 6 esta compuesta por dos capas que giran hacia arriba 6 -1 y una capa descendente 6 -2, en el que la capa mas interior que gira hacia arriba 6 -1 es una capa dividida formada al separar la capa que gira hacia arriba en una zona de la porci6n de corona debajo de la banda 7 el 40% de la anchura de la capa de cables de acero 7 -1 que constituye la banda 7, incluyendo una linea central de la misma.
En un neumatico 30 que se muestra en la figura 26, la carcasa 6 esta compuesta por una capa que gira hacia arriba 6 -1 enrollada alrededor del nucleo del tal6n 5 desde el interior del neumatico 30 hacia el exterior del mismo para formar una porci6n que gira hacia arriba y una capa descendente 6 -2 que se extiende entre los nucleos de tal6n 5 mutuos para encerrar el cuerpo principal y la porci6n que gira hacia arriba de la capa que gira hacia arriba 6 -1 desde el exterior de la misma y que tiene un terminal en la proximidad del nucleo de tal6n 5, en el que la capa que gira hacia arriba 6 -1 es una capa dividida formada al separar la capa que gira hacia arriba en una zona de la porci6n de corona debajo de la banda 7 el 40% de la anchura de la capa de cables de acero 7 -1 que constituye la banda 7, incluyendo una linea central de la misma.
En un neumatico 30 que se muestra en la figura 27, la carcasa 6 esta compuesta por una capa que gira hacia arriba 6 -1 y una capa descendente 6 -2, en el que la capa descendente 6 -2 es una capa dividida formada al separar la capa que gira hacia arriba en una zona de la porci6n de corona debajo de la banda 7 el 40% de la anchura de la capa de cables de acero 7 -1 que constituye la banda 7, incluyendo una linea central de la misma.
La capa dividida tal como se muestra en las figuras 20 -27 tiene una anchura dividida correspondiente a por lo menos el 20% de la anchura maxima de la banda, preferiblemente una anchura dividida de 25 -70%. En el caso de capas divididas plurales, es favorable que por lo menos una capa dividida contenga cables de una fibra organica seleccionada de entre ray6n, fibra de poliamida aromatica, fibra de poliamida alifatica que tiene un punto de fusi6n noinferior a 250°C medida por medio de DSC y fibra de poliester en la misma.
En los neumaticos, los ingredientes de caucho utilizados en un caucho de recubrimiento para los cables de la capa de la carcasa, la capa de caucho de refuerzo y la capa de caucho de amortiguaci6n, no esta restringido en particular, sino que puede incluir, por ejemplo, caucho natural (NR), caucho butadieno (BR), caucho estireno - butadieno (SBR) y caucho isopreno sintetico (IR).
Los siguientes ejemplos se ofrecen como ilustraci6n.
Ejemplos 1 - 39, Ejemplo Comparativo 1
Se preparan neumaticos radiales para autom6viles de pasajeros que tenian un tamano de neumaticos de 225/60R16, como neumaticos para los Ejemplos 1 -39. En este caso, la carcasa 6 estaba compuesta por dos capas que giran hacia arriba 6 -1 y una capa descendente 6 -2 y la otra estructura es de acuerdo con las figuras 1, 2 y 3
5 6, en las que todas las capas de la carcasa 6 son capas cauchutadas de cables de nylon -6,6 y la banda 7 esta compuesta por dos capas transversales cauchutadas de cables de acero 7 -1, 7 -2 y una capa cauchutada de tapa 7 -3 formada enrollando en espiral los cables de nylon -6, 6. Un caucho de recubrimiento para los cables en cada una de las capas 6 -1 y 6 -2 de la carcasa 6 tiene una tg 0 de 0,16, y un caucho de recubrimiento para los cables en las capas transversales de cables 7 -1, 7 -2 de la banda 7 tiene una tg 0 de 0,15.
10 Con el fin de evaluar la durabilidad en el recorrido en condici6n autoportante de cada neumatico ejemplar, se proporcionan un neumatico convencional y un neumatico del Ejemplo Comparativo 1. En el neumatico convencional, una capa de caucho correspondiente a la capa de caucho de amortiguaci6n 12 tiene una tg 0 de 0,16. En las Tablas 1 y 2 se muestran la tg 0 de la capa de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13, 14, las distancias d1, d2, d3, d4 (mm) en la linea vertical VL1, VL2, las anchuras W1, W2, W3, W4 (mm) y el valor de la relaci6n al 50% del m6dulo (M50C/M50R
15 (representado por la relaci6n M50 (%)) en cada uno de estos neumaticos.
Cada uno de los neumaticos se monta en una llanta recomendada entre las llantas aprobadas (de acuerdo con el estandar JATMA), y se infla a una presi6n de aire suficiente para poner el neumatico en condici6n de uso y, a continuaci6n la presi6n de aire se devuelve a cero. Cada neumatico puesto en condici6n autoportante se inserta en un tambor que gira a una velocidad superficial de 89 km / h bajo una carga de 570 kgf correspondiente al 76% de la
20 capacidad de carga maxima para medir la distancia recorrida hasta la aparici6n de problemas en el neumatico (durabilidad en el recorrido en condici6n autoportante). Los resultados medidos son representados por medio de un indice en base a que el neumatico convencional es 100 y se muestra en las Tablas 1 y 2. Cuanto mayor sea el valor del indice, mejor sera la durabilidad en el recorrido en condici6n autoportante.
Tabla 1 Tabla 2
- Tipo de neumatico
- tg 0 Distancia en la linea vertical VL1, VL2 (mm) Anchura de la capa de caucho de amortiguaci6n (mm) Relaci6n M50 (%) Distancia de recorrido en el tambor (indice)
- d1
- d2 d3 d4 W1 W2 W3 W4
- Ejemplo convencional
- 0,16 - 1,5 - - - 20 - - 75 100
- Ejemplo comparativo
- 0,16 2,0 2,0 2,0 2,0 30 30 30 30 75 100
- Ejemplo 1
- 0,10 2,0 2,0 2,0 2,0 30 30 30 30 75 115
- Ejemplo 2
- 0,07 2,0 2,0 2,0 2,0 30 30 30 30 75 145
- Ejemplo 3
- 0,04 2,0 2,0 2,0 2,0 30 30 30 30 75 172
- Ejemplo 4
- 0,02 2,0 2,0 2,0 2,0 30 30 30 30 75 180
- Ejemplo 5
- 0,07 0,5 - - - 30 - - - 75 103
- Ejemplo 6
- 0,07 1,2 - - - 30 - - - 75 107
- Ejemplo 7
- 0,07 2,0 - - - 30 - - - 75 110
- Ejemplo 8
- 0,07 3,0 - - - 30 - - - 75 110
- Ejemplo 9
- 0,07 2,0 - - - 11 - - - 75 105
- Ejemplo 10
- 0,07 2,0 - - - 25 - - - 75 109
- Ejemplo 11
- 0,07 2,0 - - - 44 - - - 75 110
- Ejemplo 12
- 0,07 - 1,0 - - - 30 - - 75 112
- Ejemplo 13
- 0,07 - 1,0 - - - 30 - - 100 102
- Ejemplo 14
- 0,07 - 1,0 - - - 30 - - 60 134
- Ejemplo 15
- 0,07 - 1,0 - - - 30 - - 44 135
- Tipo de neumatico
- tg 0 Distancia en la linea vertical VL1, VL2 (mm) Anchura de la capa de caucho de amortiguaci6n (mm) Relaci6n M50 (%) Distancia de recorrido en el tambor (indice)
- d1
- d2 d3 d4 W1 W2 W3 W4
- Ejemplo 16
- 0,07 - 3,0 - - - 30 - - 75 134
- Ejemplo 17
- 0,07 - 4,3 - - - 30 - - 75 144
- Ejemplo 18
- 0,07 - 5,8 - - - 30 - - 75 148
- Ejemplo 19
- 0,07 - 7,0 - - - 30 - - 75 148
- Ejemplo 20
- 0,07 - 2,0 - - - 12 - - 75 108
- Ejemplo 21
- 0,07 - 2,0 - - - 20 - - 75 128
- Ejemplo 22
- 0,07 - 2,0 - - - 36 - - 75 144
- Ejemplo 23
- 0,07 - 2,0 - - - 48 - - 75 148
- Tipo de neumatico
- tg 0 Distancia en la linea vertical VL1, VL2 (mm) Anchura de la capa de caucho de amortiguaci6n (mm) Relaci6n M50 (%) Distancia de recorrido en el tambor (indice)
- d1
- d2 d3 d4 W1 W2 W3 W4
- Ejemplo 24
- 0,07 - - 0,5 - - 30 - 75 105
- Ejemplo 25
- 0,07 - - 1,2 - - - 30 - 75 112
- Ejemplo 26
- 0,07 - - 2,0 - - - 30 - 75 116
- Ejemplo 27
- 0,07 - - 3,0 - - - 30 - 75 116
- Ejemplo 28
- 0,07 - - 2,0 - - - 11 - 75 107
- Ejemplo 29
- 0,07 - - 2,0 - - - 25 - 75 115
- Ejemplo 30
- 0,07 - - 2,0 - - - 44 - 75 116
- Ejemplo 31
- 0,07 - - - 0,5 - - - 30 75 105
- Ejemplo 32
- 0,07 - - - 1,4 - - - 30 75 128
- Ejemplo 33
- 0,07 - - - 2,0 - - - 30 75 137
- Ejemplo 34
- 0,07 - - - 3,0 - - - 30 75 140
- Ejemplo 35
- 0,07 - - - 2,0 - - - 8 75 103
- Ejemplo 36
- 0,07 - - - 2,0 - - - 20 75 124
- Ejemplo 37
- 0,07 - - - 2,0 - - - 34 75 136
- Ejemplo 38
- 0,07 - - - 2,0 - - - 44 75 140
- Ejemplo 39
- 0,07 0,3 1,2 0,3 1,0 30 40 30 40 75 180
Como se ve por los resultados de durabilidad que se describen en las Tablas 1 y 2, el problema del calor en el caucho de recubrimiento para la capa descendente 6 -2 en la regi6n V es causado en todos los neumaticos de los Ejemplos 1 -39, en el neumatico convencional y en el neumatico del Ejemplo Comparativo 1. Cuando la durabilidad en cada neumatico ejemplar se compara con la del neumatico convencional, la distancia de recorrido en el tambor se incrementa cuando la tg 0 de la capa de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13, 14 se hace mas pequena, y la distancia recorrida en el tambor se incrementa cuando la anchura W1, W2, W3, W4 de la capa de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13, 14 se incrementa con la misma tg 0, y la distancia de recorrido en el tambor aumenta cuando el valor de la distancia d1, d2, d3, d4 en la linea vertical VL1, VL2 a traves de la capa de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13, 14 (o calibre de la capa de caucho de amortiguaci6n) se hace mas grande con la misma tg 0 y la anchura W1, W2, W3, W4, lo cual muestra que son efectivos para la dispersi6n y la mitigaci6n de la deformaci6n por esfuerzo cortante VP.
Y tambien, es evidente que la durabilidad en el recorrido en condici6n autoportante que supera a la del neumatico
5 convencional se puede obtener mediante cualquiera de las capas de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13 y 14, al mismo tiempo que el uso de dos o mas capas de caucho de amortiguaci6n es mas eficaz. En los neumaticos ejemplares que tienen un valor de indice de durabilidad superior a 140, el problema se cambia al agrietamiento de la capa de caucho de refuerzo 9, que muestra un limite del efecto de mejorar la durabilidad en el recorrido en condici6n autoportante.
10 En el grupo de neumaticos de los Ejemplos 12 -15 en la Tabla 1, el valor (relaci6n M50 (%)) de la relaci6n del 50% del m6dulo (M50C/M50R) se cambia y la otra estructura y las dimensiones son las mismas que las del neumatico del Ejemplo 12. Cuando la distancia de recorrido en el tambor (indice) se comparara con el grupo de neumaticos de los Ejemplos 12 -15, la durabilidad en el recorrido en condici6n autoportante ligeramente superior a la del neumatico convencional esta indicada incluso en el neumatico del Ejemplo 13, en el que la relaci6n M50 es el 100%, mientras
15 que el neumatico del Ejemplo 15, en el que la relaci6n M50 es el 44%, tiende a fallar en el incremento de la durabilidad en el recorrido en condici6n autoportante como se esperaba, en comparaci6n con el neumatico del Ejemplo 14 en el que la relaci6n M50 es el 60%, por lo que es evidente que la restricci6n de la relaci6n M50 (%) para un rango adecuado tambien contribuye a la mejora de la durabilidad en el recorrido en condici6n autoportante como se muestra en la figura 18.
20 Una relaci6n entre el aumento de peso y la distancia de recorrido en el tambor en los neumaticos ejemplares se muestra en la siguiente Tabla 3. El peso del neumatico convencional es 15,5 kgf. Como se ve en la Tabla 3, cuando el neumatico del Ejemplo 4 se compara con el neumatico del Ejemplo 39 en el uso de todas las capas de caucho de amortiguaci6n 11, 12, 13, 14 desde el punto de vista del incremento del peso, el incremento del peso del neumatico se puede detener al minimo disminuyendo adecuadamente el valor de la distancia d1, d2, d3, d4 en la linea vertical
25 VL1, VL2 (calibre de la capa de caucho de amortiguaci6n).
Tabla 3
- Tipo de neumatico
- Incremento de paso (kgf) Distancia de recorrido en el tambor (indice)
- Ejemplo convencional
- 0,00 100
- Ejemplo 4
- 0,94 180
- Ejemplo 7
- 0,20 110
- Ejemplo 23
- 0,22 148
- Ejemplo 26
- 0,20 116
- Ejemplo 38
- 0,33 140
- Ejemplo 39
- 0,32 180
Las f6rmulas de la composici6n del caucho utilizado en la capa de caucho de amortiguaci6n del Ejemplo Convencional y del Ejemplo 16 se muestran en la Tabla 4. La capa de caucho de amortiguaci6n utilizado en cada ejemplo se prepar6 por la estandarizaci6n de la composici6n de caucho del ejemplo convencional y cambiando los
30 tipos de ingrediente de caucho, material de carga y otrossimilares para ajustar la tg 0 y la M50.
Tabla 4 5
- partes en peso
- Ejemplo convencional
- Ejemplo 16
- Caucho natural
- 100 80
- BR*1
- 0 20
- Negro de carbono (HAF)
- 45,0 0
- Negro de carbono (FEF)
- 0 45,0
- Ablandador *2
- 10,0 0
- partes en peso
- Ejemplo convencional
- Ejemplo 16
- Acido estearico
- 1,0 3,0
- Acelerador de vulcanizaci6n *3
- 0,7 1,2
- Antioxidante *4
- 1,0 1,0
- Blanco de cinc
- 3,0 10,0
- Azufre
- 2,5 3,8
- M6dulo al 50% (MPa)
- 1,2 2,5
- *1: caucho butadieno, BR01, fabricado por la JSR Corporation *2: Koumolex 300, fabricado por Nippon Petroleum Chemical Co., Ltd. *3: Nocceler NS - F, fabricado por Ohuchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd. *4: Ozonone 6C, fabricado por Seiko Kagaku Co., Ltd.
Ejemplos 40 -53, Ejemplos Comparativos 2 -3
En este ejemplo, el punto de fusi6n de fibra para los cables de la capa de carcasa por medio de DSC es una temperatura pico de una curva de fusi6n medida por medio de DSC, fabricado por Dunlop en condiciones que la velocidad de aumento de temperatura es de 10°C / min y el peso de la muestra es de aproximadamente 5 mg.
El esfuerzo de tracci6n de la composici6n de caucho utilizado en la capa de caucho de refuerzo, caucho de recubrimiento para los cables de la capa de carcasa y similares se mide de acuerdo con JIS K6301 -1995.
La resistencia a la tracci6n y alargamiento a la rotura de los cables de la capa de carcasa se miden de acuerdo con JIS L1017 -1983.
Los rendimientos del neumatico se miden por los metodos siguientes.
(1) Comodidad de marcha con respecto a las vibraciones
Un neumatico de prueba ajustado a una presi6n interior de 2,0 kg/cm2 se prob6 en un tambor que tenia un diametro exterior de 2000 mm y que estaba provisto en un lugar con una proyecci6n de hierro semi -circular que tenia un radio de 5 mm a una velocidad de 80 km / h bajo una carga de 570 kg durante 20 minutos, y posteriormente la presi6n interior se reajust6 a 2,0 kg/cm2 en un estado sin carga y luego la velocidad se elev6 a 20 km / h para ajustar la carga de 570 kg. Posteriormente, se aumenta la velocidad cada 5 km / h y una forma de onda media del cambio de carga sobre un neumatico -eje fijo cuando se desplazaba por encima de la proyecci6n se midi6 en cada velocidad, a partir de lo cual se calcul6 el valor p -p.
Una direcci6n de cambio de carga sobre el eje en el desplazamiento sobre la proyecci6n en el eje de fijaci6n del neumatico es una direcci6n de avance del neumatico (elasticidad longitudinal), y la denominada constante elastica longitudinal se convierte en maxima en una zona de velocidad de 30 -40 km / h. Por lo tanto, el valor p -p (kg) en dicha zona de velocidad se calcula para evaluar la comodidad de marcha con respecto a las vibraciones.
Ademas, la comodidad de marcha con respecto a las vibraciones del neumatico de prueba se determina de acuerdo con la siguiente ecuaci6n 1 y esta representada por un indice en base a que el Ejemplo Comparativo 2 o 3 como neumatico de control es 100.
Comodidad de marcha del neumatico de prueba con respecto a las vibraciones =
100 + 100 x {(p -p)c- (p - p)t} I (p - p)c ..................(1)
en la que {(pp) c} es un valor de p -p del neumatico de control y {(p -p) t} es un valor de p -p del neumatico de prueba.
Cuanto mayor sea el valor del indice, mejor sera la comodidad de marcha con respecto a las vibraciones.
(2) Durabilidad en el recorrido en condician autoportante
La durabilidad en el recorrido en condici6n autoportante es evaluada por el mismo metodo que se ha descrito en el Ejemplo 1.
En primer lugar se preparan neumaticos radiales para autom6viles de pasajeros que tenian un tamano de neumatico 5 de 225/60R16 y diversas estructuras de carcasa, como se muestra en las figuras 1 y 19 -27.
Como capa de caucho de amortiguaci6n se utiliza la composici6n de caucho del Ejemplo 16 que se muestra en la Tabla 4, y las recetas de composiciones de caucho para la capa de caucho de refuerzo y el caucho de recubrimiento para los cables de la capa de carcasa se muestran en las Tablas 5 y 6
Tabla 5 Capa de caucho de refuerzo (partes en peso)
- Caucho natural
- 30,0
- Caucho butadieno *1
- 70,0
- Negro de carbono (FEF)
- 60,0
- Aceite de husillo
- 5,0
- Blanco de cinc
- 3,0
- Acido estearico
- 1,0
- Antioxidante *2
- 2,0
- Acelerador de vulcanizaci6n *3
- 3,5
- Azufre
- 5,0
- M50 : 4,5 MPa *1: BR01, fabricado por JSR Corporation *2: Noclac 6C, fabricado por Ohuchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd, *3: Nocceler NS, fabricado por Ohuchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd,
Tabla 6 Caucho de recubrimiento para cables de capa de carcasa (partes en peso)
- Caucho natural
- 100,0
- Negro de carbono (HAF)
- 40,0
- Aceite de husillo
- 3,0
- Blanco de cinc
- 3,0
- Acido estearico
- 1,0
- Antioxidante *1
- 1,0
- Acelerador de vulcanizaci6n *2
- 0,8
- Azufre
- 2,5
- M50 : 1.6 MPa *1: Noclac 6C, fabricado por Ohuchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd. *2: Nocceler C�, fabricado por Ohuchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.
Los neumaticos que tienen la estructura que se muestra en las figuras 24 y 27 se prepararon mediante el uso de cables de nylon -6 (punto de fusi6n: 218°C), cables de nylon 6 -6 (punto de fusi6n: 258°C) y cables de nylon - 4,6, (punto de fusi6n: 283°C) como cables para la capa carcasa y la comodidad de marcha con respecto a las vibraciones y la durabilidad en el recorrido en condici6n autoportante de los mismos fueron evaluados. Los
15 resultados se muestran en la Tabla 7.
Tabla 7
- Ejemplo comparativo 2
- Ejemplo 40 Ejemplo 41 Ejemplo comparativo 3 Ejemplo 42 Ejemplo 43
- Estructura de carcasa
- figura 24 figura 24 figura 24 figura 27 figura 27 figura 27
- Tipo de cables
- nylon -6 nylon -4,6 nylon -6,6 nylon -6 nylon -4,6 nylon -6,6
- comodidad de marcha con respecto a las vibraciones
- 100 99 100 100 100 100
- Durabilidad en el recorrido en condici6n autoportante
- 100 230 205 100 190 150
Como se ve en la Tabla 7, la durabilidad en el recorrido en condici6n autoportante es mejorada en gran medida en los neumaticos, en comparaci6n con los neumaticos de los Ejemplos Comparativos 2 y 3 utilizando nylon -6 que tiene un punto de fusi6n no superior a 250°C, como cables de refuerzo.
5 Neumaticos que tienen 10 tipos de estructuras de carcasa se muestra en las figuras 1 y 19 a 27 fueron preparados usando nylon -4, 6 como cables de la capa de carcasa y la comodidad de marcha con respecto a las vibraciones y la durabilidad en condici6n autoportante fueron evaluadas mediante el mismo metodo que se ha mencionado mas arriba obteniendo los resultados que se muestran en la Tabla 8. En este caso, los neumaticos de los Ejemplos 44 y 51 son de control.
10 Tabla 8
- Estructura de carcasa
- comodidad de marcha con respecto a las vibraciones durabilidad en condici6n autoportante
- Ejemplo 44
- figura 19 100 100
- Ejemplo 45
- figura 20 111 100
- Ejemplo 46
- figura 21 111 100
- Ejemplo 47
- figura 22 119 100
- Ejemplo 48
- figura 23 117 100
- Ejemplo 49
- figura 24 118 100
- Ejemplo 50
- figura 25 117 100
- Ejemplo 51
- figura 1 100 100
- Ejemplo 52
- figura 26 115 100
- Ejemplo 53
- figura 27 113 100
Como se ve en la Tabla 8, la comodidad de marcha con respecto a las vibraciones puede ser mejorada en gran medida separando al menos una capa de carcasa debajo de la banda mientras se mantiene la durabilidad en condici6n autoportante del neumatico.
Neumaticos que tienen 5 tipos de estructuras de carcasa que se muestran en la figura 1, figura 19, figura 20 y figura
15 27 se prepararon mediante el uso de cables de nylon -6, 6, cables de PET, cables de PEN, cables de ray6n y cables de fibra de poliamida aromatica (Kevlar) como cables para la capa de carcasa, y la comodidad de marcha con respecto a las vibraciones y durabilidad en condici6n autoportante se evaluaron de manera similar al caso de nylon 4, 6. Los resultados se muestran en las Tablas 9 -13. En este caso, los neumaticos de la figura 1 y de la figura 19 son de control.
Tabla 9 Cables de nylon -6, 6
- Estructura de carcasa
- figura 19 figura 20 figura 22 figura 1 figura 27
- Comodidad de marcha con respecto a las vibraciones
- 100 111 118 100 114
- Durabilidad en condici6n autoportante
- 100 100 100 100 100
Tabla 10 cables de PET
- Estructura de carcasa
- figura 19 figura 20 figura 22 figura 1 figura 27
- Comodidad de marcha con respecto a las vibraciones
- 100 108 115 100 111
- Durabilidad en condici6n autoportante
- 100 100 100 100 100
Tabla 11 cables de PEN
- Estructura de carcasa
- figura 19 figura 20 figura 22 figura 1 figura 27
- Comodidad de marcha con respecto a las vibraciones
- 100 108 114 100 111
- Durabilidad en condici6n autoportante
- 100 100 100 100 100
Tabla 12 cables de Ray6n
- Estructura de carcasa
- figura 19 figura 20 figura 22 figura 1 figura 27
- Comodidad de marcha con respecto a las vibraciones
- 100 110 109 100 114
- Durabilidad en condici6n autoportante
- 100 100 100 100 100
Tabla 13 cables de Kevlar
- Estructura de carcasa
- figura 19 figura 20 figura 22 figura 1 figura 27
- Comodidad de marcha con respecto a las vibraciones
- 100 106 113 100 111
- Durabilidad en condici6n autoportante
- 100 100 100 100 100
Como se puede apreciar en las Tablas 9 -13, incluso cuando el tipo de cables para los cables de la carcasa se ha cambiado, la comodidad de marcha con respecto a las vibraciones puede ser mejorada en gran medida separando al menos una capa de carcasa debajo de la banda al mismo tiempo que se mantiene la durabilidad autoportante del neumatico.
10 12 neumaticos que tienen las estructuras de carcasa que se muestran en las figuras 19 y 22 se prepararon mediante el uso de cables de nylon -6, 6, cables de PET, cables de PEN, cables de nylon 4 -6, , cables de ray6n y cables de Kevlar como cables de la capa de carcasa sin utilizar la capa de caucho de amortiguaci6n, y la comodidad de marcha con respecto a las vibraciones se evalu6 por el mismo metodo que se ha mencionado mas arriba para obtener resultados que se muestran en la Tabla 14.
Tabla 14
- Estructura de Carcasa
- figura 19 figura 22
- Cables de nylon -6, 6
- 100 118
- Cables de PET
- 100 118
- Cables de PEN
- 100 115
- Cables de nylon -4, 6
- 100 119
- Cables de Ray6n
- 100 115
- Cables de Kevlar
- 100 113
Como se puede ver en la tabla 14, la comodidad de marcha con respecto a las vibraciones puede ser mejorada en gran medida haciendo que la capa descendente sea una capa dividida con independencia del tipo de cables.
�plicabilidad industrial
5 De acuerdo con la invenci6n, se puede proporcionar neumaticos que tienen una relaci6n de aspecto no menor de 60, que pueden detener el ligero aumento de costo y aumento de peso del neumatico, al mismo tiempo que tambien mantienen tanto la propiedad de montaje de la llanta como la comodidad de marcha con respecto a las vibraciones sin utilizar el nucleo y danar la productividad del neumatico y la garantia de desplazamiento seguro de vehiculos tales como autom6viles de viajeros y similares, incluso en el caso de que se produzcan fugas de aire rapidas debido
10 a un pinchazo o similar y mejorar el rendimiento al impedir la separaci6n del neumatico fuera de la llanta durante el recorrido en condici6n autoportante y el rendimiento de durabilidad a un nivel de satisfacci6n de los usuarios. Y tambien se puede mejorar en gran medida la comodidad de marcha con respecto a las vibraciones haciendo que por lo menos una capa de carcasa sea de capas divididas como estructura de carcasa.
Claims (7)
- REIVINDICACIONES1. Un neumatico (1) que comprende una carcasa (6) de una o mas capas cauchutadas de cables dispuestos radialmente, que se extienden toroidalmente entre un par de nucleos de tal6n (5) integrados en porciones de tal6n respectivas (2) y que refuerzan a un par de porciones de pared lateral (3) y a una porci6n de banda de rodadura (4),5 una banda (7) de dos o mas capas transversales de cables de acero (7 -1, 7 -2) dispuestas sobre una periferia exterior de la carcasa para reforzar la porci6n de banda de rodadura, y una capa de caucho de refuerzo (9) dispuesta en al menos una parte de una zona que se extiende desde una posici6n pr6xima a la porci6n de tal6n a traves de la porci6n de pared lateral, a una regi6n de reborde de la porci6n de banda de rodadura, en el quela banda (7) tiene porciones extremas en ambas regiones de reborde de la porci6n de banda de rodadura (4), y10 al menos una capa de caucho de amortiguaci6n (12) esta dispuesta entre la porci6n extrema de la banda (7) y la capa de caucho de refuerzo (9) en la regi6n de reborde y entre los miembros constitutivos del neumatico mutuamente adyacentes; �ue se caracteri�a por�uela capa de caucho de amortiguaci6n (12) esta dispuesta entre la capa de carcasa mas exterior (6 -2) y una porci6n extrema de la capa de cables de acero (7 -1) mas pr6xima a la citada capa;15 la capa de caucho de amortiguaci6n (12) tiene una tangente de perdida menor que la tangente de perdida (tg 0) del caucho para el recubrimiento de los cables de la capa de carcasa, yla capa de caucho de amortiguaci6n (12) tiene una tangente de perdida de 0,02 -0,10 bajo condiciones de ensayo en las que la temperatura es 25°C, la carga de tensi6n inicial es de 160 gf, la deformaci6n por esfuerzo cortante es de 1,0% y la frecuencia es de 52 Hz.
- 20 2. Un neumatico como se ha reivindicado en la reivindicaci6n 1, �ue se caracteri�a por�ue la capa de caucho de amortiguaci6n (12) tiene una anchura de 10 -40 mm y esta dispuesta en forma dividida con una anchura igual en ambos lados con respecto a una linea vertical VL2 trazada a una cara interior de la capa de carcasa mas interior (6 -1) que pasa a traves de una porci6n extrema de la capa de cables de acero mas interior en la banda (7 1).
- 25 3. Un neumatico como se ha reivindicado en la reivindicaci6n 2, �ue se caracteri�a por�ue una distancia d2 entre los cables de la capa de carcasa mas exterior (6 -2) y los cables de acero de la capa de banda (7 -1) mas cercana a la citada capa en la linea vertical VL2 esta dentro de un rango de 0,5 -6,0 mm a traves de la capa de caucho de amortiguaci6n (12).
- 4. Un neumatico como se ha reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, �ue se caracteri�a 30 por�ue el cable en la carcasa (6) es un cable de fibra organica.
- 5. Un neumatico como se ha reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, �ue se caracteri�a por�ue cuando la carcasa (6) esta compuesta por dos o mas capas (6 -1, 6 -2), por lo menos una capa contiene cables de una fibra organica seleccionada de entre la fibra de ray6n, fibra de poliamida aromatica, fibra de poliamida alifatica que tiene un punto de fusi6n no inferior a 250°C medida por medio de DSC, y fibra de poliester.
- 35 6. Un neumatico como se ha reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, �ue se caracteri�a por�ue cuando la carcasa (6) esta compuesta por dos o mas capas (6 -1, 6 -2), por lo menos una capa es una capa dividida separa en una zona por debajo de la banda (7).
- 7. Un neumatico como se ha reivindicado en la reivindicaci6n 6, �ue se caracteri�a por�ue la capa dividida es la capa que gira hacia arriba (6 -1).
- 40 8. Un neumatico como se ha reivindicado en la reivindicaci6n 6, �ue se caracteri�a por�ue la capa dividida es la capa descendente (6 -2).
-
- 9.
- Un neumatico como se ha reivindicado en la reivindicaci6n 6, �ue se caracteri�a por�ue la capa dividida tiene una anchura dividida correspondiente a por lo menos el 20% de la anchura de la banda (7).
-
- 10.
- Un neumatico como se ha reivindicado en la reivindicaci6n 6, �ue se caracteri�a por�ue cuando la
45 carcasa (6) comprende capas divididas plurales, por lo menos una capa dividida contiene cables de fibra organica seleccionada de entre fibra de ray6n, fibra de poliamida aromatica, fibra de poliamida alifatica que tiene un punto de fusi6n no inferior a 250°C medida por medio de DSC, y fibra de poliester. - 11. Un neumatico como se ha reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 5 a 10, �ue se caracteri�apor�ue la poliamida alifatica es de nylon -6, 6 o de nylon 4 -6, y el poliester es polietileno de tereftalato o polietileno 50 2-,6 -naftalato.
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