BR112016014448B1

BR112016014448B1 - aro flexível com ganchos flutuantes

Info

Publication number: BR112016014448B1
Application number: BR112016014448-1A
Authority: BR
Inventors: José Merino Lopez
Original assignee: Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2021-01-05
Also published as: PL3083268T3; EP3083268B1; CN105829125B; FR3015359A1; JP2017507824A; CA2930921C; FR3015359B1; WO2015091621A1; RS57178B1; BR112016014448A2; EP3083268A1; CA2930921A1; CN105829125A; US20170008338A1; US10336134B2

Abstract

ARO FLEXÍVEL COM GANCHOS FLUTUANTES. Aro de veículo, de revolução, destinado à montagem de um pneumático, que compreende: uma parte axialmente central (20) que compreende um disco; duas partes laterais (31, 32), pelo menos uma das partes laterais (e de preferência as duas partes laterais) sendo distinta da parte axialmente central, cada uma das partes laterais sendo provida de um assento de aro destinado a receber um talão de um pneumático, a parte axialmente central e as duas partes laterais sendo realizadas em uma matriz rígida; uma parte intermediária (41, 42) que forma a única ligação mecânica entre a parte axialmente central e cada parte lateral distinta da parte axialmente central, essa parte intermediária sendo realizada em uma matriz flexível, o módulo de Young de extensão monoaxial da matriz flexível sendo superior ou igual a 50 MPa e inferior ou igual a 400 MPa; no qual o módulo de Young de extensão monoaxial da matriz rígida é superior ou igual a 5 GPa.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção se refere às rodas destinadas a ser equipadas com pneumáticos, e mais especialmente aos aros dessas rodas.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Quando um veículo equipado com rodas providas de pneumáticos roda sobre a pavimentação, o estado imperfeito dessa última pode ter um efeito negativo sobre o conforto do usuário do veículo, aumentando o ruído ao qual é exposto esse usuário, e sobre a integridade do veículo e notadamente dos pneumáticos. De fato, esses últimos são os primeiros a sofrer choques que provêm, por exemplo, do contato com uma calçada ou com um “buraco”, quer dizer uma cavidade na pavimentação gerada por uma degradação de seu revestimento.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[003] Um dos objetivos da presente invenção é definir um aro de roda destinado a ser equipado com um pneumático, que permite reduzir o risco de danos do pneumático que resultam de choques do tipo choques de calçada ou buraco, e melhorar o conforto do usuário do veículo do qual as rodas são equipadas com tais aros, diminuindo para isso o ruído dentro do veículo e reduzindo assim o incômodo ocasionado pela transposição de pequenas irregularidades da estrada, como por exemplo tampas de esgoto.

[004] Esse objetivo é atingido por um aro de veículo, de revolução, destinado à montagem de um pneumático, que compreende: - uma parte axialmente central que compreende um disco; - duas partes laterais, pelo menos uma das partes laterais (e de preferência as duas partes laterais) sendo distinta da parte axialmente central, cada uma das partes laterais sendo provida de um assento de aro destinado a receber um talão de um pneumático, a parte axialmente central e as duas partes laterais sendo realizadas em uma matriz rígida que pode ser reforçada por uma armadura de reforço; - uma parte intermediária que forma a única ligação mecânica entre a parte axialmente central e cada parte lateral distinta da parte axialmente central, essa parte intermediária sendo realizada em uma matriz flexível desprovida de qualquer armadura de reforço, o módulo de Young de extensão monoaxial da matriz flexível sendo superior ou igual a 50 MPa e inferior ou igual a 400 MPa, e de preferência superior ou igual a 70 MPa e inferior ou igual a 200 MPa, no qual o módulo de Young de extensão monoaxial da matriz rígida é superior ou igual a 5 GPa.

[005] De acordo com um primeiro modo de realização, o contato entre a parte axialmente central e cada parte intermediária é feito por uma extremidade da parte axialmente central que penetra na parte intermediária.

[006] Essa extremidade da parte axialmente central pode notadamente compreender uma sobre-espessura que permite ancorar a extremidade na parte intermediária.

[007] De acordo com um segundo modo de realização, que é vantajosamente combinado com o primeiro modo de realização, o contato entre cada parte lateral distinta da parte axialmente central e a parte intermediária em contato com ela é feito também por uma extremidade da parte lateral que penetra na parte intermediária.

[008] Essa extremidade da parte lateral pode, ela também, compreender uma sobre-espessura que permite ancorar a extremidade na parte intermediária.

[009] De acordo com um terceiro modo de realização, cada parte lateral distinta da parte axialmente central é totalmente recoberta pelo material que constitui a matriz flexível da parte intermediária em contato com ela. Esse modo de realização permite aumentar a superfície de contato, para melhorar o contato entre a parte lateral e a parte intermediária. Por outro lado, uma transição abrupta demais pode servir como ponto de partida de uma fissura ou de uma descolagem.

[010] De acordo com um quarto modo de realização especialmente vantajoso, o aro compreende duas partes intermediárias, e as duas partes intermediárias são simétricas uma em relação à outra.

[011] O material que constitui a matriz flexível de cada parte intermediária pode notadamente ser o poliuretano, uma composição de borracha ou um elastômero termoplástico. O poliuretano e os elastômeros termoplásticos têm a vantagem de poder ser injetados. Devido a suas rigidezes, os poliuretanos são especialmente próprios para uma utilização como parte intermediária.

[012] O material que constitui a matriz rígida da parte axialmente central e das duas partes laterais pode notadamente ser um metal ou uma liga de metais.

[013] É especialmente interessante prever que o módulo de Young de extensão monoaxial da matriz rígida seja superior ao módulo de Young de extensão monoaxial da matriz flexível de um fator superior ou igual a 100. Assim as partes laterais são realmente flutuantes e os esforços transmitidos por ocasião de um choque são menores.

[014] Evidentemente, pode ser vantajoso combinar vários ou mesmo todos os modos de realização evocados.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[015] 1 figura 1 representa, em corte radial, um conjunto pneumático-roda.

[016] As figuras 2 a 6 representam cada uma delas uma parte de um aro de acordo com a invenção.

[017] Todas as figuras são esquemáticas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[018] No emprego do termo “radial” é conveniente distinguir várias utilizações diferentes da palavra pelo profissional. Primeiramente, a expressão se refere a um raio do aro (e do pneumático com o qual esse último é equipado). É nesse sentido que se diz de um ponto P1 que ele é “radialmente interior” a um ponto P2 (ou está “radialmente no interior” do ponto P2) se ele está mais próximo do eixo de rotação do que o ponto P2. Inversamente, um ponto P3 é dito “radialmente exterior a” um ponto P4 (ou “radialmente no exterior” do ponto P4) se ele está mais afastado do eixo de rotação do pneumático do que o ponto P4. Dir-se-á que se avança “radialmente para o interior (ou exterior)” quando se avança na direção dos raios menores (ou maiores). Quando é questão de distâncias radiais, esse sentido do termo também se aplica.

[019] Em contrapartida, um fio ou uma armadura é dito(a) “radial” quando o fio ou os elementos de reforço da armadura formam com a direção circunferencial um ângulo superior ou igual a 80° e inferior ou igual a 90°. Será precisado que no presente documento, o termo “fio” deve ser entendido em um sentido absolutamente geral e compreende os fios que se apresentam sob a forma de monofilamentos, de multifilamentos, de um cabo, de um fio retorcido ou de uma união equivalente, e isso, qualquer que seja a matéria que constitui o fio ou o tratamento de superfície para favorecer sua ligação com a borracha.

[020] Finalmente, por “corte radial” ou “seção radial” é entendido aqui um corte ou uma seção de acordo com um plano que contém o eixo de rotação do aro (e do pneumático com o qual esse último é equipado).

[021] Uma direção “axial” é uma direção paralela ao eixo de rotação do aro (e do pneumático com o qual esse último é equipado). Um ponto P5 é dito “axialmente interior” a um ponto P6 (ou “axialmente no interior” do ponto P6) se ele está mais próximo do plano mediano do aro do que o ponto P6. Inversamente, um ponto P7 é dito “axialmente exterior a” um ponto P8 (ou “axialmente no exterior” do ponto P8) se ele está mais afastado do plano mediano do aro do que o ponto P8. O “plano mediano” do aro é o plano que é perpendicular ao eixo de rotação do aro e que se situa a equidistância dos assentos de aro destinados a receber um talão de um pneumático.

[022] Uma direção “circunferencial” é uma direção que é perpendicular ao mesmo tempo a um raio do aro e à direção axial.

[023] No âmbito desse documento, a expressão “composição de borracha” designa uma composição de borracha que compreende pelo menos um elastômero e uma carga.

[024] Por “módulo de Young de extensão monoaxial” de um material, é entendido aqui o módulo de extensão medido a partir de um teste de tração. Para as matrizes flexíveis e os elementos de reforço têxteis, procede-se de acordo com a norma DIN EN ISO 527-2 em um corpo de prova de tipo A de acordo com a norma DIN EN ISO 3167 com uma velocidade de cruzeta de 1 mm/min. Para as matrizes rígidas e os elementos de reforço metálicos, em contrapartida, procede-se de acordo com a norma ASTM E111-04(2010).

[025] A figura 1 representa, em corte radial, um conjunto pneumático-roda que compreende um pneumático 5. O pneumático 5 é montado sobre um aro de montagem 10 vazado de acordo com as normas da ETRTO (European Tyre and Rim Technical Organisation). O eixo de rotação comum leva a referência 1.

[026] A figura 2 representa, em corte radial, uma parte de um aro 10 de acordo com a invenção. Esse aro 10 compreende uma parte axialmente central 20 que compreende um disco (não representado), duas partes laterais 31 e 32 e uma parte intermediária 41. A parte lateral 31 é distinta da parte axialmente central 20 enquanto que a parte lateral 32 é feita de uma só peça com essa última. Cada uma das partes laterais 31 e 32 é provida de um assento de aro destinado a receber um talão de um pneumático (não representado). A parte axialmente central 20 e as duas partes laterais 31 e 32 são realizadas em uma matriz rígida que pode ser reforçada por uma armadura de reforço. Nesse caso, essas partes são realizadas em aço do qual o módulo de Young de extensão monoaxial é igual a 190 GPa. A parte intermediária 41 forma a única ligação mecânica entre a parte axialmente central 20 e a parte lateral 31; ela é realizada em uma matriz flexível, nesse caso feita de poliuretano. O módulo de Young de extensão monoaxial dessa matriz flexível é igual a 90 MPa.

[027] A figura 3 apresenta, em corte radial, uma parte de um aro 10 de acordo com um outro modo de realização da invenção. Diferentemente do aro da figura 2, as duas partes laterais 31 e 32 são distintas da parte axialmente central 20 e há duas partes intermediárias 41 e 42 realizadas em poliuretano.

[028] A figura 4 apresenta, em corte radial, uma parte de um outro aro de acordo com a invenção. Aqui, o contato entre a parte axialmente central 20 e a parte intermediária 42 é feito por uma extremidade 21 da parte axialmente central 20 que penetra na parte intermediária 42. Do mesmo modo, o contato entre a parte lateral 32 (que é distinta da parte axialmente central 20) e a parte intermediária 42 em contato com ela é feito por uma extremidade 34 da parte lateral 32 que penetra na parte intermediária 42.

[029] A figura 5 apresenta, em corte radial, uma parte de um outro aro de acordo com a invenção. Nesse caso, a extremidade 21 da parte axialmente central 20 compreende uma sobre-espessura 22 que permite ancorar a extremidade na parte intermediária 42. Do mesmo modo, a extremidade 34 da parte lateral 32 compreende uma sobre-espessura 33 que permite ancorar a extremidade 34 na parte intermediária 42.

[030] A figura 6 apresenta, em corte radial, uma parte de um outro aro de acordo com a invenção. Aqui, a parte lateral 32 (que é distinta da parte axialmente central 20) é totalmente recoberta pelo material que constitui a matriz flexível da parte intermediária 42 em contato com ela.

[031] Ensaios foram efetuados com um aro que compreende duas partes intermediárias flexíveis que corresponde à figura 5, a parte intermediária sendo realizada em poliuretano que tem um módulo de Young de 90 MPa. A roda foi montada no trem dianteiro de um veículo Peugeot 307 HDI. Medições de ruído permitiram constatar uma atenuação significativa do ruído percebido no lugar do motorista, nas faixas 80-100 Hz, 140-170 Hz e 340-380 Hz, em relação a uma roda que compreende um aro equivalente desprovido de partes intermediárias flexíveis. Os testes de choque de calçada também confirmaram uma melhoria da resistência do conjunto pneumático-roda aos choques.

Claims

1. Aro de veículo, de revolução, destinado à montagem de um pneumático, caracterizado pelo fato de que compreende: - uma parte axialmente central (20) que compreende um disco; - duas partes laterais (31, 32), pelo menos uma das partes laterais (e de preferência as duas partes laterais) sendo distinta da parte axialmente central, cada uma das partes laterais sendo provida de um assento de aro destinado a receber um talão de um pneumático, a parte axialmente central e as duas partes laterais sendo realizadas em uma matriz rígida que pode ser reforçada por uma armadura de reforço; - uma parte intermediária (41, 42) que forma a única ligação mecânica entre a parte axialmente central e cada parte lateral distinta da parte axialmente central, essa parte intermediária sendo realizada em uma matriz flexível, o módulo de Young de extensão monoaxial da matriz flexível sendo superior ou igual a 50 MPa e inferior ou igual a 400 MPa; em que o módulo de Young de extensão monoaxial da matriz rígida é superior ou igual a 5 GPa.

2. Aro de veículo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o contato entre a parte axialmente central (20) e cada parte intermediária (31, 32) é feito por uma extremidade (21) da parte axialmente central que penetra na parte intermediária.

3. Aro de veículo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a dita extremidade (21) da parte axialmente central (20) compreende uma sobre- espessura (22) que permite ancorar a extremidade na parte intermediária (31, 32).

4. Aro de veículo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o contato entre cada parte lateral (31, 32) distinta da parte axialmente central (20) e a parte intermediária (41, 42) em contato com ela é feito por uma extremidade (34) da parte lateral que penetra na parte intermediária.

5. Aro de veículo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a dita extremidade (34) da parte lateral (31, 32) compreende uma sobre- espessura (33) que permite ancorar a extremidade na parte intermediária (41, 42).

6. Aro de veículo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que cada parte lateral (31, 32) distinta da parte axialmente central (20) é totalmente recoberta pelo material que constitui a matriz flexível da parte intermediária (41, 42) em contato com ela.

7. Aro de veículo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, que compreende duas partes intermediárias (41, 42), caracterizado pelo fato de que as duas partes intermediárias são simétricas uma em relação à outra.

8. Aro de veículo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o material que constitui a matriz flexível de cada parte intermediária (41, 42) é o poliuretano.

9. Aro de veículo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o material que constitui a matriz flexível de cada parte intermediária (41, 42) é uma composição de borracha.

10. Aro de veículo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o material que constitui a matriz flexível de cada parte intermediária (41, 42) é um elastômero termoplástico.

11. Aro de veículo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o material que constitui a matriz rígida da parte axialmente central (20) e das duas partes laterais (31, 32) é um metal ou uma liga de metais.

12. Aro de veículo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o módulo de Young de extensão monoaxial da matriz rígida é superior ao módulo de Young de extensão monoaxial da matriz flexível de um fator superior ou igual a 100.