ES2154876T5 - Neumatico de alta curvatura transversal, en particular para su uso en las ruedas delanteras de vehiculos a motor. - Google Patents

Abstract

EN UN NEUMATICO DE ALTA CURVATURA TRANSVERSAL (1), EN PARTICULAR PARA MONTAJE EN LA RUEDA DELANTERA DE UN VEHICULO A MOTOR, QUE COMPRENDE UNA ESTRUCTURA DE CORREA (6) QUE INCLUYE, EN UNA CAPA RADIALMENTE EXTERNA (9A), UNA PLURALIDAD DE ARROLLAMIENTOS CIRCUNFERENCIALES (7A) AXIALMENTE DISPUESTOS LADO CONTRA LADO, Y UN CORDON (7) ENROLLADO EN UN ANGULO SUSTANCIALMENTE IGUAL A CERO CON RESPECTO AL PLANO ECUATORIAL (XX) DEL NEUMATICO, EL AREA OCUPADA POR LOS BLOQUES DE CAUCHO (10) FORMADOS EN UNA PARTE DE LA BANDA DE RODADURA (8) QUE TIENE UNA LONGITUD IGUAL A LA INCLINACION (P) DEL MODELO DE LA BANDA DE RODADURA Y UNA ANCHURA IGUAL AL DESARROLLO AXIAL DE LA BANDA DE RODADURA (8) ESTA ENTRE EL 70 Y EL 90% DEL AREA TOTAL DE DICHA PARTE. EL NEUMATICO (1) PRODUCE DE FORMA VENTAJOSA UNA REDUCCION SUSTANCIAL DEL EFECTO DE ABANIQUEO DE LA RUEDA CON UN BUEN AGARRE EN MOJADO Y UNA REDUCCION TANTO EN LA DISTANCIA DE FRENADO COMO DEL FENOMENO DE "AQUAPLANING" EN PAVIMENTOS MOJADOS.

Description

Neumático de alta curvatura transversal, en particular para su uso en las ruedas delanteras de vehículos a motor.

La presente invención se refiere un neumático de alta curvatura transversal, que tiene un coeficiente de curvatura no inferior a 0,3, en particular para su uso en vehículos a motor, que comprende las características del preámbulo de la reivindicación 1, y que se conocen a partir de la patente EP-A-0 718 122.

En la siguiente descripción y en las reivindicaciones adjuntas, la expresión "flancos substancialmente perpendiculares al fondo de la ranura" se utiliza para indicar que las paredes forman, respecto a un plano perpendicular al fondo, un ángulo que varía entre 0º y 5º.

Más particularmente, la invención se refiere a un neumático delantero para vehículos a motor de dos ruedas, en el cual la alta curvatura transversal está definida mediante los valores particulares del coeficiente entre la altura de la corona de la banda de rodadura desde la línea que pasa a través de los extremos axiales de la banda de rodadura o "curvatura" de la banda de rodadura, midiéndose dicha línea en el plano ecuatorial, por un lado, y la distancia entre dichos extremos de la banda de rodadura por otro lado. Dicho valor, preferiblemente no inferior a 0,3, es mayor que el valor relacionado con el neumático trasero correspondiente, habitualmente no inferior a 0,15.

En la siguiente descripción y en las reivindicaciones adjuntas, dicho coeficiente se indicará mediante el término "coeficiente de curvatura".

Como se conoce, se han fabricado durante largo tiempo neumáticos para vehículos de dos ruedas con una estructura de carcasa que comprende un par de telas de tejido cauchutado reforzado con cuerdas inclinadas de manera simétrica respecto al plano ecuatorial del neumático, cuya estructura es conocida habitualmente como carcasa de telas transversales, y posiblemente una estructura de cintura que también comprende pares de bandas de tejido cauchutado provistas de cuerdas inclinadas respecto al plano ecuatorial del neumático.

Aunque estas estructuras de neumático pueden asegurar un agarre curvo del vehículo a motor extremadamente regular, el uso de este tipo de neumáticos implicaba problemas de comodidad, estabilidad, agarre a la carretera del vehículo y fatiga del conductor, debido a su excesiva rigidez.

La estructura de estos neumáticos, de hecho, acumulaba, bajo el efecto de una deformación impuesta, energía elástica, que se devolvía casi instantáneamente al terminar la tensión, amplificando la irregularidad transmitida por la capa de superficie de la carretera, con el resultado de una pérdida de la estabilidad del vehículo.

En particular, durante el recorrido recto esta rigidez excesiva provoca, a bajas velocidades, oscilaciones de alta frecuencia (8-10 Hz) en el neumático delantero (efecto abanico), provocando que la conducción sea precaria.

Para tratar de evitar estos problemas, se ha propuesto recientemente en la solicitud de patente en trámite nº. MI96A001026, solicitada el 22 de mayo de 1996 por parte del mismo solicitante, el uso de un neumático de tela radial provisto de una estructura de cintura que comprende cuerdas orientadas circunferencialmente, preferiblemente cuerdas metálicas, también indicadas mediante el término cuerdas de cero grados.

Este tipo de neumáticos ha mejorado de una manera incuestionable la situación en cuanto a la comodidad y a la estabilidad en la conducción; de hecho, las oscilaciones del vehículo a altas velocidades en línea recta han desaparecido y, en particular, el efecto abanico se ha eliminado substancialmente.

Sin embargo, aunque se han conseguido mejoras en cuanto a la comodidad y a la reducción de la fatiga del conductor, los neumáticos del tipo citado no han permitido, al menos hasta el momento, ni mejorar el agarre en mojado del vehículo ni aumentar la resistencia al desgaste y, en consecuencia, el rendimiento kilométrico de la banda de
rodadura.

Según la presente invención, el solicitante se ha dado cuenta ahora que el problema de conseguir estas características deseadas se puede resolver mediante la combinación de una estructura de cintura que tenga cuerdas de cero grados y un diseño particular de la banda de rodadura, tal como para proporcionar una relación dada entre la zona ocupada por los bloques de caucho y la zona ocupada por las ranuras (o la relación entre las zonas sólidas y huecas).

De esta forma, la presente invención proporciona un neumático descrito mediante las características de la reivindicación 1.

Según la invención, el solicitante ha encontrado que adoptando una estructura de cintura con cuerdas de cero grados es posible obtener un grado de libertad más alto en el diseño de la banda de rodadura, superando substancialmente el límite representado por la necesidad de tener una gran zona sólida (es decir, una gran zona ocupada por los bloques de caucho) para asegurar una resistencia al desgaste adecuada del neumático.

Según la invención, de hecho, se ha encontrado sorprendentemente que adoptando una estructura de cintura con cuerdas de cero grados, es posible reducir la zona de los bloques de caucho, y, por lo tanto, la relación de las zonas sólida y hueca, respecto a la de los neumáticos de la técnica anterior sin afectar la resistencia al desgaste del neumático y consiguiendo al mismo tiempo las siguientes importantes ventajas:

a) una mejora de la capacidad del neumático al drenaje del agua presente bajo la zona de contacto con el piso del neumático (deslizamiento sobre el agua);

b) una mejora del comportamiento de abanico del neumático a pesar de la presencia de una zona hueca mayor bajo la zona de contacto con el piso del neumático;

c) mantenimiento de una alta estabilidad direccional del neumático, con cualesquiera condiciones de uso, y especialmente mientras se recorre una trayectoria curvilínea;

d) una mejora en el comportamiento de frenado del vehículo con una reducción de la distancia de frenado del vehículo.

Más particularmente, según la invención, estas características se pueden conseguir cuando, tal como se ha indicado anteriormente, la zona ocupada por los bloques de caucho formados en una porción de la banda de rodadura, que tiene una longitud igual al paso del diseño de la banda de rodadura y una anchura igual al desarrollo axial de la banda de rodadura, está comprendida entre el 70% y el 90% del área total de dicha porción.

En la descripción siguiente y en las reivindicaciones adjuntas, el término desarrollo axial de la banda de rodadura se utiliza para indicar la extensión en anchura de esta última, medida a lo largo de la superficie periférica del neumático.

En la descripción siguiente y en las reivindicaciones adjuntas, el término paso del diseño de la banda de rodadura se utiliza para indicar la longitud, medida a lo largo del desarrollo circunferencial de la banda de rodadura, de una porción del diseño de la banda de rodadura, la cual se repite periódicamente durante un número finito "n" de veces durante todo el desarrollo circunferencial de la banda de rodadura.

En el presente caso, por lo tanto, el paso del diseño de la banda de rodadura es igual a la distancia entre los puntos iniciales de dos porciones repetitivas posteriores de la banda de rodadura, medidos a lo largo del desarrollo circunferencial de la banda de rodadura.

Preferiblemente, el área sólida comprende entre el 80% y el 85% y, todavía más preferentemente, es igual a un 83% aproximadamente, del área total de dicha porción, que tiene una longitud igual al paso del diseño de la banda de rodadura y una anchura igual al desarrollo axial de la banda de rodadura.

Ventajosamente, además, la adopción de una estructura de cintura con cuerdas de cero grados en una capa radialmente externa de la misma permite aumentar tanto la estabilidad estructural como el área de contacto con el suelo, es decir, el área donde el neumático está en contacto con el suelo, en cualquier condición de uso del neumático.

Gracias a esta característica, tanto las tensiones debidas al deslizamiento sobre la carretera como las tensiones debidas a la disipación de histéresis en la composición de caucho de la banda de rodadura se reducen, con el ventajoso aumento en la resistencia al desgaste del neumático.

Preferiblemente, los carretes de cuerda comprenden cuerdas de alta elongación hechas a partir de alambres de acero con alto contenido de carbono.

Alternativamente, los carretes de cuerda pueden comprender cuerdas textiles de aramida.

Preferiblemente, además, los carretes de cuerda dispuestos según un ángulo substancialmente de cero grados respecto al plano ecuatorial del neumático están distribuidos con un espesor variable a lo largo del desarrollo axial de la estructura de cintura.

Según esta realización de la invención, el espesor de la distribución de los carretes de cuerda cambia progresivamente a lo largo de la estructura de cintura, preferiblemente aumentando de manera progresiva desde el plano ecuatorial hacia los extremos de la estructura de cintura según una relación predeterminada.

De esta manera, es ventajosamente posible obtener una estructura de cintura que es, al mismo tiempo, flexible en la parte media, para absorber y amortiguar las vibraciones debidas a la rugosidad del suelo, y rígida en los laterales, para desarrollar altos empujes de deslizamiento.

Según los experimentos del solicitante, esta relación puede tener convenientemente la siguiente expresión:

Nx = K \frac{R^{2}}{r^{2}} No

en la cual:

- No es número de carretes de cuerda dispuestos en una porción central de la longitud unitaria situada a cada lado del plano ecuatorial;

- R es la distancia entre el centro de dicha porción y el eje de rotación del neumático;

- r es la distancia entre el centro de la porción unitaria entre el plano ecuatorial y los extremos axiales de dicha capa radialmente externa y el eje de rotación del neumático;

- K es un parámetro que tiene en cuenta el material constituyente y la formación de la cuerda, así como la cantidad de caucho alrededor de la cuerda y el peso de la porción de la capa radialmente interna en dicha porción unitaria, el cual es variable con variaciones en el tipo de material y las características estructurales de las bandas de cintura a lo largo del perfil de la corona que se separa de un valor de referencia.

Este parámetro K puede tomar un valor substancialmente próximo a 1 si las cuerdas tienen la misma formación y todos los materiales conectados son los mismos a lo largo de todas las capas, o diferentes valores según las variaciones en los materiales y la formación de elementos de refuerzo a lo largo de la extensión

\hbox{periférica de la
estructura de cintura.}

Una distribución de las cuerdas según esta relación asegura tanto la uniformidad de la tensión que actúa sobre la estructura de cintura durante el uso del neumático, como consecuencia de la fuerza centrífuga aplicada, como la rigidez diferenciada necesaria a lo largo de la dirección axial.

Claramente, los técnicos en la materia pueden encontrar otras relaciones, las cuales, según las variables de diseño citadas anteriormente, podrían permitir conseguir, al mismo tiempo, una rigidez diferenciada a lo largo de la dirección axial y una uniformidad de tensión en la estructura de carcasa del neumático en funcionamiento, mediante la variación de una manera controlada del espesor de las cuerdas anteriores.

Preferiblemente, el espesor de enrollado de las cuerdas a cero grados en la zona situada a cada lado del plano ecuatorial, donde se produce el máximo estrechamiento, no es mayor a 8, y más preferiblemente está comprendido entre 3 y 6 cuerdas/cm.

La anchura axial de dicha zona varía preferiblemente entre el 10% y el 30% del desarrollo axial de la cintura.

Preferiblemente, la cantidad de cuerdas en dicha zona central es igual a un valor comprendido entre el 60% y el 80% de la cantidad de cuerdas próximas a los flancos del neumático, donde el espesor de dichas cuerdas es preferiblemente no mayor de 10, y más preferiblemente está incluido entre 6 y 8 cuerdas/cm.

Los carretes de cuerda de la capa radialmente externa citada anteriormente se enrollan sobre una capa de refuerzo en una posición radialmente interna, la cual, en una realización preferida, consiste esencialmente en una lámina de material elastomérico situada entre dichos carretes de cuerda y la tela de carcasa, posiblemente rellena con agentes de unión dispersos en dicho material.

Preferiblemente, dichos agentes de unión comprenden rellenos de refuerzo fibrosos de un material seleccionado entre el grupo que comprende: tejido, fibras de metal y vidrio o cortas fibras de aramida fibriladas, dispuestas aleatoriamente u orientadas según una dirección preferida, inclinada respecto a dicho plano ecuatorial.

Preferiblemente, dichos rellenos de refuerzo fibrosos están distribuidos de manera homogénea en dicha matriz elastomérica con una densidad por unidad de volumen comprendida entre el 0,5% y el 5% del volumen total.

Todavía más preferiblemente, los rellenos de refuerzo fibrosos son cortas fibras formadas con fibrillas de aramida distribuidas de manera homogénea en la lámina de material elastomérico en una cantidad comprendida entre 1 y 10 partes en peso por 100 partes en peso de elastómero (phr).

Según otra realización, la capa radialmente interna puede comprender dos bandas dispuestas axialmente una al lado de la otra, provistas de elementos de refuerzo orientados según direcciones inclinadas en cada banda y opuestas entre sí en las dos bandas respecto al plano ecuatorial del neumático.

De una manera alternativa, la capa radialmente interna puede comprender dos bandas radialmente superpuestas provistas de elementos de refuerzo paralelos entre sí en cada banda y atravesados con los elementos de la banda adyacente, inclinados de manera simétrica respecto al plano ecuatorial del neumático; en este caso, los elementos de refuerzo en una de dichas bandas puede ser de un material diferente del material de los elementos de refuerzo de la banda radialmente adyacente.

Convenientemente, los elementos de refuerzo de dicha capa radialmente interna se seleccionan entre el grupo que comprende cuerdas textiles y de metal.

Ventajosamente, y en cualquier realización, dicha capa radialmente interna puede estar interrumpida en correspondencia con el plano ecuatorial en una porción de la anchura que varía preferiblemente entre el 10% y el 30% del desarrollo axial de dicha cintura.

En una realización preferida de la presente invención, las ranuras se extienden transversalmente a lo largo de la banda de rodadura según una trayectoria curvilínea substancialmente paralela a las llamadas ondas de desgaste (también conocidas con el término "ondas Schlamack", por el nombre del investigador que teorizó el fenómeno) de la banda de rodadura.

Esta conformación de las ranuras, de hecho, permite reducir ventajosamente el desgaste de la banda de rodadura y contribuye a reducir el ruido del neumático durante el funcionamiento del vehículo.

Preferiblemente, solamente para seguir mejor las ondas de desgaste citadas anteriormente, las ranuras tienen por lo menos un centro de curvatura situado antes del mismo en las zonas laterales opuestas de la banda de rodadura, externas a dicha zona ecuatorial.

En estas zonas laterales las ranuras tienen preferiblemente un radio de curvatura comprendido entre 120 y 180 mm.

Preferiblemente, el neumático de la presente invención comprende por lo menos una ranura que se extiende substancialmente a lo largo de todo el desarrollo axial de la banda de rodadura según una trayectoria curvilínea substancialmente de doble inflexión, incluyendo porciones laterales opuestas que tienen sus respectivos centros de curvatura antes de la ranura y en lados opuestos respecto a dicho plano ecuatorial del neumático.

También en este caso, las porciones laterales opuestas de una ranura de este tipo tienen preferiblemente un radio de curvatura comprendido entre 120 y 180 mm.

Preferiblemente, además, por lo menos una de las porciones laterales de esta ranura de trayectoria de doble inflexión se extiende transversalmente a lo largo de la banda de rodadura a través de substancialmente toda la anchura de la zona ecuatorial del neumático y de toda la anchura de una de dichas zonas laterales de la banda de roda-
dura.

Preferiblemente, dichas porciones laterales opuestas de la ranura que tienen una trayectoria de doble inflexión están conectadas a través de una porción intermedia, que tiene un centro de curvatura situado después de la ranura, extendiéndose externamente a la zona ecuatorial y en por lo menos una parte de una de las zonas laterales de la banda de rodadura del neumático.

Preferiblemente, esta porción de conexión intermedia tiene un radio de curvatura comprendido entre 20 mm y 40 mm.

Según esta realización de la invención, las ranuras que tienen una trayectoria de doble inflexión actúan como elementos de conexión entre ranuras formadas en partes opuestas de la banda de rodadura y están conformadas según las ondas de desgaste.

Ventajosamente, las ranuras de doble inflexión no solamente optimizan el desgaste de la banda de rodadura en cuanto a la uniformidad y a la reducción de la velocidad de desgaste, sino que también contribuyen a una evacuación todavía más efectiva del agua presente bajo la zona del neumático en contacto con el suelo.

De esta forma, la capacidad de drenaje del neumático mejora a tal extensión que, cuando está montado en la rueda delantera de un vehículo a motor, el neumático trasero viaja sobre una "pista" substancialmente libre de agua.

En la siguiente descripción y en las reivindicaciones adjuntas, los términos: "entrada" y "salida" se usan para indicar - con referencia a las características estructurales de las ranuras - las partes de las ranuras que se tensan primero o entran en contacto primero con el suelo durante la rodadura del neumático y, respectivamente, las partes de las ranuras que se tensan después de una rotación angular predeterminada de la rueda.

De la misma manera, en la siguiente descripción y en las reivindicaciones adjuntas, los términos: "hacia arriba" y "hacia abajo" se utilizan para indicar - con referencia a la posición de las ranuras - aquellas partes de la banda de rodadura, por ejemplo los bloques de caucho, que sufren tensiones o entran en contacto con el suelo durante la rodadura del neumático antes y, respectivamente, después de dichas ranuras.

En la siguiente descripción y en las reivindicaciones adjuntas, todos los valores angulares se medirán en dirección antihoraria, empezando desde un plano (\pi) tangente al fondo de la ranura.

Según la invención, cuando el valor del ángulo \alpha' formado por la pared de entrada de las ranuras está comprendido entre los valores citados anteriormente, se ha encontrado un aumento en la rigidez de los bloques de caucho situados hacia abajo desde las ranuras en la zona de la banda de rodadura que está muy sometida a las mayores tensiones durante el funcionamiento del vehículo, y en particular durante el frenado, con una reducción substancial del fenómeno de desgaste y la consecución simultánea de un desgaste más uniforme de la banda de rodadura.

Gracias a esta conformación de las paredes de salida de las ranuras, también se han conseguido las siguientes ventajas adicionales:

a) la posibilidad de reducir el peso del neumático y, con lo cual, la reducción tanto de los efectos molestos en el equilibrado del vehículo provocados por los impactos o la rugosidad del suelo, como de la distancia de frenado gracias a la menor inercia del neumático;

b) un aumento en la capacidad de frenado del neumático, que permite una mayor reducción de la distancia de frenado del vehículo;

c) una mayor uniformidad en el desgaste de la banda de rodadura, con un consiguiente y ventajoso aumento del agarre a la carretera de la misma;

d) una resistencia a la rodadura del neumático menor, con una consiguiente reducción del consumo.

Preferiblemente, el ángulo \alpha' está comprendido entre 110º y 120º, y todavía más preferiblemente, es igual a 115º; de hecho, se ha encontrado una rigidez óptima de los bloques de caucho situados después de las ranuras dentro de este intervalo de valores, mientras que por encima de 130º el neumático ha mostrado una pérdida de agarre progresiva y no deseada, un aumento en el desgaste y una desigualdad en la rodadura.

Preferiblemente, la zona ecuatorial de la banda de rodadura interesada por la inclinación deseada de las paredes de salida de las ranuras se extiende a cada lado del plano ecuatorial del neumático en una porción que tiene una anchura comprendida entre el 10% y el 35% del desarrollo axial de dicha banda de rodadura.

Todavía más preferiblemente, esta zona ecuatorial se extiende a cada lado del plano ecuatorial del neumático en una porción que tiene una anchura comprendida entre el 25% y el 30% del desarrollo axial de la banda de rodadura.

Preferiblemente, la inclinación de las paredes de salida de las ranuras, es decir, el valor del ángulo (\alpha'), es substancialmente constante en la zona ecuatorial de la banda de rodadura, tal como se ha indicado anteriormente.

De hecho, se ha encontrado que esta característica contribuye a conseguir, en la zona de la banda de rodadura que más sufre las tensiones durante el frenado, la rigidez de los bloques de caucho necesaria para obtener una reducción substancial en el fenómeno citado anteriormente o irregularidad en el desgaste, acompañado por una rápida degradación de los bordes de salida de las ranuras y la pérdida de la capacidad de frenado del neumático.

En las porciones laterales opuestas de la banda de rodadura externas a dicha zona ecuatorial, por el contrario, el valor del ángulo (\alpha') se reduce linealmente al moverse en alejamiento desde el plano ecuatorial (X-X), y según la cuerda del neumático, hasta un valor mínimo comprendido entre 90º y 100º, cuyo valor se alcanza cerca de las porciones de extremo opuestas de la banda de rodadura.

En otras palabras, la inclinación de las paredes de salida de las ranuras aumenta progresivamente respecto al plano (\pi) tangente a su fondo, hasta que se alcanza - solamente en correspondencia con las porciones de extremo opuestas de la banda de rodadura - la configuración de "perpendicularidad substancial" mostrada por las ranuras formadas en los neumáticos de la técnica anterior a lo largo de todo el desarrollo axial de la banda de rodadura.

Como la longitud de las ranuras, según el diseño especial de la banda de rodadura que uno quiere realizar, también puede ser más corta que todo el desarrollo axial de la banda de rodadura, provoca que la inclinación de la pared de salida de las ranuras tome un valor predeterminado, según la regla de variación definida anteriormente, dependiendo de su posición (zona ecuatorial más que las zonas laterales) sobre dicha banda de rodadura.

Esto significa que la variación citada anteriormente en la inclinación de las paredes de entrada de las ranuras entre 130º y 90º se producirá solamente para aquellas ranuras que tengan una longitud tal como para que atraviesen a lo largo de todo el desarrollo axial de la banda de rodadura, mientras que para aquellas ranuras situadas solamente en las zonas laterales de la banda de rodadura y que tengan una longitud tal que estén fuera de la zona ecuatorial, la variación de los valores de \alpha', inversamente proporcionales a la inclinación de las paredes de salida respecto al plano \pi, puede estar limitada a un intervalo entre, por ejemplo, un valor máximo de 115º (inclinación mínima de la pared) a un valor mínimo de 95º (inclinación máxima de la pared) al moverse en alejamiento desde el plano ecuatorial del neumático.

Según una característica preferida de la invención, además, en la zona ecuatorial de la banda de rodadura, la pared de entrada de las ranuras formadas en la banda de rodadura está inclinada respecto a su fondo hacia la dirección de rodadura del neumático y forma, respecto a un plano (\pi) tangente a su fondo, un ángulo (\alpha) comprendido entre 80º y 90º.

En otras palabras, las paredes de entrada de las ranuras mostradas en la zona ecuatorial de la banda de rodadura presentan una configuración de "substancial perpendicularidad" que imparte antes del bloque de caucho la movilidad necesaria para asegurar un agarre a la carretera adecuado.

De la misma manera, tal como se ha descrito anteriormente con referencia al ángulo \alpha' formado por la pared de salida de las ranuras, el ángulo \alpha también es, preferiblemente, substancialmente constante a lo largo de toda la zona ecuatorial de la banda de rodadura.

Según otra característica preferida de la invención, el ángulo \alpha formado por la pared de entrada de las ranuras decrece linealmente al moverse en alejamiento desde el plano ecuatorial (X-X), y según la cuerda del neumático en las zonas laterales opuestas de la banda de rodadura externas a dicha zona ecuatorial, hasta un valor mínimo comprendido entre 50º y 80º, alcanzado en porciones de extremo opuestas de la banda de rodadura.

Preferiblemente, dicho ángulo \alpha está comprendido entre 60º y 70º y, todavía más preferiblemente, es igual a 65º.

En otras palabras, las paredes de entrada de las ranuras reducen progresivamente su inclinación respecto al plano (\pi) tangente a su fondo y hacia la dirección de rodadura del neumático, hasta que alcanzan, en zonas laterales opuestas de la banda de rodadura, una configuración "simétrica" a la mostrada por las ranuras de la zona ecuatorial de la banda de rodadura.

De esta manera, se consigue en las zonas laterales de la banda de rodadura una rigidez óptima de los bloques de caucho situados antes de las ranuras, los cuales - junto con la movilidad de los bloques de caucho situados después - producen una adecuada estabilidad direccional y un adecuado agarre a la carretera del neumáti-
co.

En otra realización de la invención, se ha encontrado que, haciendo los talones de la carcasa de fibra de aramida, se obtiene una estructura de neumático que tiene una flexibilidad mejorada de los talones, los cuales hacen más fácil la operación de montaje del neumático sobre la llanta.

Otras características y ventajas serán más fácilmente evidentes mediante la siguiente descripción de una realización preferida según la invención, proporcionada solamente a modo de indicación no limitativa, haciéndose referencia a los dibujos adjuntos.

En estos dibujos:

La figura 1 muestra una vista en sección transversal de un neumático según la invención, tomada a lo largo de la línea I-I de la figura 2;

La figura 2 muestra un desarrollo en planta de una porción de la banda de rodadura de un neumático según la invención;

La figura 3 muestra una vista en plana esquemática simplificada de una porción de la estructura de cintura en ausencia de la carcasa inferior, en una primera realización conveniente;

La figura 4 muestra una vista, similar a la de la figura 3, de una realización alternativa diferente de la capa radialmente interna de dicha estructura de cintura;

La figura 5 muestra un diagrama de la pauta de variación preferida de los ángulos \alpha y \alpha', formados por las paredes de entrada y salida de las ranuras, en función de la distancia desde el plano ecuatorial medido a lo largo de la cuerda del neumático de la figura 1;

Las figuras 6a a 6c muestran secciones transversales a una escala ampliada del neumático de la figura 1, tomadas en el plano ecuatorial y, respectivamente, en porciones de extremo opuestas de la banda de rodadura del neumático de la figura 1; y

Las figuras 7 y 8 muestran respectivamente secciones transversales de una ranura, tomadas en diferentes posiciones a lo largo del desarrollo axial de la banda de rodadura, a lo largo de las líneas A-A' y B-B' de la figura 2.

En la figura 1, la referencia numérica 1 indica un neumático de alta curvatura transversal diseñado para vehículos de dos ruedas, en particular para su montaje sobre la rueda delantera de un vehículo a motor.

Como se conoce, para tener una buena estabilidad direccional y una buena controlabilidad del vehículo, el neumático delantero ha de tener una sección de una anchura reducida, que provoca la necesidad de una alta curvatura transversal de la banda de rodadura.

El valor de esta curvatura transversal está definido por el valor específico de la relación entre la distancia ht (medida a lo largo del plano ecuatorial X-X) de la corona de la banda de rodadura desde la línea b-b que pasa a través de los extremos C de la banda de rodadura, y la distancia wt medida a lo largo de la cuerda del neumático entre dichos extremos.

Si los extremos de la banda de rodadura no se pueden identificar fácilmente, por ejemplo debido a la falta de una referencia precisa, tal como la esquina indicada mediante C en la figura 1, el valor de la cuerda máxima del neumático se puede asumir como la distancia wt.

Como ya se ha dicho, esta relación se llama relación de curvatura de la banda de rodadura.

La relación de curvatura para los neumáticos delanteros de vehículos a motor es habitualmente mayor de 0,3 y, en cualquier caso, mayor que el neumático trasero correspondiente, el cual tiene una relación de curvatura no menor de 0,15.

El neumático 1 comprende una estructura de carcasa 2 que tiene una porción de corona central 16 que comprende por lo menos una tela de carcasa 3 que define dos flancos cuyos bordes 3a están girados alrededor de respectivos núcleos de talón 4.

Sobre el borde periférico externo de los núcleos de talón 4 se aplica un relleno elastomérico 5 que rellena el espacio definido entre la tela de carcasa 3 y el correspondiente borde lateral doblado hacia atrás 3a de la tela de carcasa 3.

Como se conoce, la zona del neumático que comprende el núcleo de talón 4 y el relleno 5 forma el llamado talón, indicado en conjunto mediante la referencia numérica 15, diseñado para sujetar el neumático sobre una llanta de montaje correspondiente, no representada.

Una estructura de cintura 6, que comprende por lo menos una capa radialmente externa 9a, y preferiblemente por lo menos una capa radialmente interna 9b, comprendiendo ambas elementos de refuerzo de la estructura, está coaxialmente asociada con dicha estructura de carcasa 2.

De una manera más precisa, los elementos de refuerzo de la capa radialmente externa 9a son cuerdas 7, o por lo menos una cuerda o una banda de unas pocas cuerdas (preferiblemente entre 2 y 5) enrolladas en espiral sobre la porción de corona central 16, desde un extremo al otro de la estructura de carcasa 2.

Según esta disposición, las cuerdas 7 forman una pluralidad de carretes circunferenciales 7a, substancialmente orientados según la dirección del giro del neumático, cuya dirección se llama usualmente en "cero grados" con referencia a su posición respecto al plano ecuatorial X-X del neumático.

Preferiblemente, los carretes de cuerda 7a están enrollados sobre la estructura de carcasa 2 según un paso variable, y, de todas maneras, con un espesor variable que aumenta desde el centro hacia los extremos de la estructura de cintura 6, tal como se apreciará más claramente a continuación.

Aunque el giro en espiral por sí mismo y la variabilidad del paso implican un ángulo de enrollado diferente de cero, este ángulo sigue siendo tan pequeño que se puede considerar siempre substancialmente igual a cero grados.

Aquí se indica que la siguiente descripción se referirá siempre a cuerdas, cuyo término está pensado que indique también alambres elementales o hilos sin torcer, cuando el texto lo permita.

También se indica que un paso de enrollado constante a lo largo de la extensión del perímetro de la estructura de cintura 6 provoca, en cualquier caso, un aumento en el espesor variable en una dirección axial por efecto de la curvatura de la estructura de carcasa 2.

En una realización preferida, dichas cuerdas 7 son las bien conocidas cuerdas metálicas de alta elongación (HE), cuyo uso y características ya se han descrito ampliamente por ejemplo en la patente europea nº. 0 461 464 del mismo solicitante.

Preferiblemente, estas cuerdas están hechas de alambres de acero de alto carbono (HT), es decir, alambres de acero con un contenido de carbono mayor al 0,9%. En particular, en un prototipo específico preparado por el solicitante, el enrollado helicoidal de la capa de los carretes de cuerda circunferenciales 7a consiste en una única cuerda 7, conocida con 3 x 4 x 0,20 HE HT, girada en espiral desde un extremo de la cintura hasta el otro. La descripción anterior define una cuerda metálica formada por tres hilos, cada uno de los cuales consiste en cuatro alambres elementales enrollados en la misma dirección que los hilos y que tienen un diámetro de 0,20 mm; como se conoce, la abreviación HE significa "alta elongación" y la abreviación HT significa acero de "alta tensión", es decir, acero con alto contenido en carbono.

Estas cuerdas tienen una elongación final comprendida entre el 4% y el 8%, y un comportamiento típico a la resistencia a la tensión, el bien conocido y llamado "comportamiento de muelle".

Como en las diferentes técnicas de enrollado de las cuerdas alrededor de la carcasa, éstas también son bien conocidas, y como no forman parte de la invención no se describen aquí.

Claramente, el uso preferido de alambres metálicos no excluye, para el propósito de la invención, el uso de otras cuerdas, en particular las igualmente conocidas cuerdas textiles hechas de fibra de aramida, comercialmente conocidas como Kevlar®, marca registrada de DuPont.

Preferiblemente, el espesor de la distribución de los carretes de cuerda 7a cambia progresivamente a lo largo de la capa, desde el plano ecuatorial X-X hacia los extremos, preferiblemente según una relación predeterminada.

En una realización particularmente ventajosa, la relación citada anteriormente mantiene en un valor substancialmente constante el producto de la masa de los carretes de cuerda dispuestos dentro de una porción unitaria de un valor dado a lo largo de todo el desarrollo axial de la cintura por el cuadrado de la distancia entre el centro de dicha porción y el eje de rotación r-r del neumático, de manera que durante la rotación del neumático, las fuerzas centrífugas resultantes en cada una de dichas porciones tienen todas el mismo valor, provocando un estado de tensión uniforme desde un extremo al otro de la cintura.

Preferiblemente, el espesor de la distribución axial de los carretes de cuerda está determinado por la siguiente relación:

Nx = K \frac{R^{2}}{ r^{2}} No

en la cual:

- No es número de carretes de cuerda dispuestos en una porción central de la longitud unitaria situada a cada lado del plano ecuatorial;

- R es la distancia entre el centro de dicha porción y el eje de rotación del neumático;

- r es la distancia entre el centro de la porción unitaria entre el plano ecuatorial y los extremos axiales de dicha capa radialmente externa y el eje de rotación del neumático;

- K es un parámetro que tiene en cuenta el material constituyente y la formación de la cuerda, así como la cantidad de caucho alrededor de la cuerda y el peso de la porción de la capa radialmente interna en dicha porción unitaria, el cual es variable con variaciones en el tipo de material y las características estructurales de las bandas de cintura a lo largo del perfil de la corona que se separa de un valor de referencia.

Este parámetro K puede tomar un valor substancialmente próximo a 1 si las cuerdas tienen la misma formación y todos los materiales conectados son el mismo a lo largo de todas las capas, o diferentes valores según las variaciones en los materiales y la formación de los elementos de refuerzo a lo largo de la extensión periférica de la estructura de cintura.

Solamente a modo de ejemplo, la capa de cuerda de cero grados puede estar diseñada comprendiendo cuerdas textiles (de aramida) en la posición central y cuerdas metálicas (HE) en las porciones laterales anexas, y viceversa.

Claramente, los técnicos en la materia pueden encontrar otras relaciones, las cuales, según las variables de diseño citadas anteriormente, permitirían conseguir al mismo tiempo una rigidez diferenciada a lo largo de la dirección axial y una uniformidad de la tensión en la estructura de cintura del neumático en funcionamiento, variando de una manera controlada el espesor de las cuerdas anteriores.

Preferiblemente, el espesor del enrollado de las cuerdas de cero grados en la zona situada en cualquier lado del plano ecuatorial, donde se produce el máximo estrechamiento, no es mayor de 8, y más preferiblemente está comprendido entre 3 y 6 cuerdas/cm.

La anchura axial de dicha zona varía preferiblemente entre el 10% y el 30% del desarrollo axial de la cintura.

Preferiblemente, la cantidad de cuerdas en dicha zona central es igual al valor entre el 60% y el 80% de la cantidad de cuerdas cerca de los flancos del neumático, donde el espesor de dichas cuerdas es preferiblemente no mayor de 10, y más preferiblemente incluido entre 6 y 8 cuerdas/cm.

Volviendo a considerar la capa radialmente interna 9b de la estructura de cintura 6, son posibles diferentes realizaciones alternativas, entre las cuales pueden elegir los técnicos en la materia la más adecuada según los requerimientos individuales específicos.

En primer lugar, la capa 9b puede comprender dos bandas 17, 18 de tejido cauchutado provistas de elementos de refuerzo incorporados en una matriz elastomérica, orientada según dos direcciones preferidas que se atraviesan entre sí en las dos bandas, y preferiblemente simétricas inclinadas en relación al plano ecuatorial X-X, substancialmente de la misma manera que las cinturas tradicionales de la técnica anterior.

La diferencia substancial respecto a la última cintura reside en una rigidez más reducida de la presente cintura en una amplia zona a (entre el 10% y el 30% de la anchura axial de la cintura) en ambos lados del plano ecuatorial (ver figuras 3 y 4); dicha rigidez reducida se puede conseguir convenientemente actuando sobre el espesor de dichos elementos de refuerzo o sobre el material constituyente o sobre su orientación respecto al plano ecuatorial o sobre cualquier combinación de los casos anteriores.

Este valor de rigidez se puede expresar de maneras diferentes, por ejemplo mediante el espesor de dichos elementos de refuerzo (siendo igual todas las otras condiciones), pero más generalmente se expresa mediante el módulo de elasticidad o resistencia a la tensión última de dicha capa radialmente interna 9b de la estructura de cintura 6, medida en la dirección circunferencial del neumático; dicha capa 9b tiene preferiblemente una rigidez que no supera el 65% de la rigidez de las cinturas equivalentes en la técnica anterior.

En particular - siendo el material, la estructura y los ángulos de disposición iguales - el espesor total de los elementos de refuerzo que atraviesan una sección recta de anchura unitaria, a cada lado del plano ecuatorial, en una dirección oblicua respecto a dicho plano, tal como se muestra en la figura 3, no excede y preferiblemente es menor que el espesor usual de las cinturas tradicionales, el cual, como es conocido, es de 14 cuerdas/cm aproximadamente.

Los ángulos (\beta) formados por dichas cuerdas respecto al plano ecuatorial (X-X) están comprendidos entre 18º y 50º, y preferiblemente entre 22º y 45º.

Según una realización ventajosa, dichas bandas superpuestas 17, 18 están interrumpidas en el plano ecuatorial X-X, provocando una zona de una anchura comprendida entre el 10% y el 30% de la extensión axial de dicha cintura, en cuyas zonas están presentes cuerdas de refuerzo 7 dirigidas circunferencialmente.

Los bordes de extremo de dichas bandas están en una relación escalonada, tal como sucede en la técnica anterior.

La realización descrita anteriormente tiene la ventaja de permitir elegir en las bandas 17, 18 citadas anteriormente valores de espesor para las porciones laterales de la estructura de cintura 6, sin hacer más gruesa, en correspondencia, la porción de corona central 16 de la misma.

En particular, se encontró que para cuerdas de nylon que tienen un título 940/2, eran adecuados valores de espesor comprendidos entre 4 y 8 cuerdas/cm en combinación con ángulos de orientación respecto a la dirección radial comprendidos entre 30º y 50º.

Preferiblemente, los elementos de refuerzo de dichas bandas son monofilamentos y/o hilos enrollados o no enrollados, y sus cuerdas están hechas de una variedad de materiales textiles, por ejemplo fibras naturales, como rayón o algodón, fibras sintéticas, tales como poliamida, nylon o aramida, o incluso de metal.

En una realización preferida, ambas bandas 17, 18 comprenden cuerdas del mismo material, mientras que en otra realización las cuerdas de una banda están hechas de un material diferente del material de la otra banda, seleccionándose por ejemplo combinaciones de nylon y aramida o aramida y metal; en este caso, los ángulos (\beta) de dichas cuerdas, incluidos dentro del intervalo citado anteriormente, son preferiblemente diferentes entre sí y no simétricos.

En una solución alternativa, mostrada en la figura 4, la capa radialmente interna 9b está formada por dos bandas 17, 18 dispuestas axialmente una junto a la otra a lo largo del perfil perimetral, estando provista cada una de ellas de elementos de refuerzo orientados en una dirección atravesada inclinada respecto al plano ecuatorial, de manera que dos bandas producen una configuración substancialmente en forma de espiga de los elementos de refuerzo.

También en este caso, las dos bandas una junto a la otra se pueden mantener próximas entre sí o también unidas a lo largo de sus bordes longitudinales encarados, o completamente separadas. En este caso, es útil para los bordes encarados que mantengan la misma anchura axial citada anteriormente en el caso de las bandas superpuestas.

Las observaciones anteriores junto con el material constituyente, la orientación y espesor de los elementos de refuerzo de dichas dos bandas también se aplican a las bandas individuales, tal como se acaba de describir anteriormente.

En otra realización ventajosa de la invención, dicha capa radialmente interna 9b consiste en una lámina de material elastomérico, axialmente continua o interrumpida en el plano ecuatorial X-X, tal como ya se ha descrito, cargada con un relleno de refuerzo que consiste en unas cortas fibras discontinuas opcionalmente dispersas de manera aleatoria dentro de la matriz elastomérica, pero preferiblemente substancialmente orientadas en una dirección axial o en una dirección inclinada respecto al plano ecuatorial X-X, simétrico a la dirección de la porción de lámina adyacente.

En este caso, ya no se puede hablar de espesor de fibra, sino que se debe considerar su densidad de distribución por unidad de volumen: esta densidad está preferentemente comprendida entre el 0,5% y el 5% del volumen total.

Convenientemente, dichos rellenos de refuerzo fibrosos están hechos de un material seleccionado entre el grupo que comprende fibras textiles, de metal, de vidrio o cortas fibras formadas con fibrillas de aramida.

Para el propósito de la invención, el uso de cortas fibras de láminas de aramida, mejor conocidas como "pulpa de aramida" o "pulpa de Kevlar®", se ha probado ventajoso.

Una banda de rodadura 8, mediante la cual el neumático 1 entra en contacto con el suelo, se aplica de una manera conocida sobre la estructura de cintura 6 descrita anteriormente.

La banda de rodadura 8 comprende una pluralidad de bloques de caucho, todos indicados mediante la referencia numérica 10, definidos entre una pluralidad de ranuras 11 que se extienden en una dirección substancialmente transversal a la dirección de desplazamiento del neumático, indicada mediante la flecha D en la figura 2.

Por motivos de conveniencia, el término bloque de caucho se utiliza en esta descripción para indicar una porción alargada de la banda de rodadura 8 que se extiende en una dirección predominantemente axial y entre dos ranuras posteriores 11.

Cada una de dichas ranuras 11 comprende a su vez un fondo 12 conectado a flancos de entrada y salida 13, 14 opuestos, teniendo una inclinación predeterminada respecto al fondo 12 según la posición considerada a lo largo del desarrollo axial de la banda de rodadura 8.

Más particularmente, según la invención, la inclinación de los flancos de entrada y salida 13, 14 de las ranuras 11 tiene un valor constante y predeterminado en una zona ecuatorial de la banda de rodadura 8, indicada mediante E en las figuras 1 y 2.

Preferentemente, esta zona ecuatorial E de la banda de rodadura 8 se extiende a cada lado del plano ecuatorial X-X del neumático 1 una anchura comprendida entre el 10% y el 35% del desarrollo axial de dicha banda de rodadura.

Más preferentemente, la zona ecuatorial E se extiende sobre cada lado del plano ecuatorial X-X del neumático una longitud comprendida entre el 25% y el 30% del desarrollo axial de la banda de rodadura 8.

En la zona ecuatorial E, la pared de entrada 13 de las ranuras 11 está inclinada hacia la dirección de rodadura del neumático y forma, respecto a un plano \pi tangente al fondo 12, un ángulo \alpha que varía entre 80º y 90º (figura 7).

Tal como se ha descrito anteriormente y se ha representado en las figuras 7 y 8, los valores angulares que definen la inclinación de los flancos de entrada y salida 13, 14 de las ranuras 11 se medirán todos en sentido antihorario, empezando desde el plano superior \pi tangente al fondo 12 de dichas ranuras.

Según una realización preferida mostrada en la figura 7, la pared de entrada 13 de las ranuras 11 forma, respecto al plano \pi, un ángulo \alpha igual a 85º aproximadamente.

En otras palabras, la pared de entrada 13 de las ranuras 11 forma, respecto a un plano perpendicular al fondo 12, un ángulo igual a 5º aproximadamente.

En la zona ecuatorial E de la banda de rodadura 8, la pared de salida 14 de las ranuras 11 está, por el contrario, inclinada hacia una dirección opuesta a la dirección de rodadura del neumático (es decir, hacia el lado izquierdo, con referencia a la figura 7) y forma, respecto al plano \pi, un ángulo \alpha' comprendido entre 100º y 130º.

Según una realización preferida mostrada en la figura 7, la pared de salida 14 de las ranuras 11 forma, respecto al plano \pi, un ángulo \alpha' igual a 115º aproximadamente.

En otras palabras, la pared de salida 14 de las ranuras 11 forma, respecto a un plano perpendicular al fondo 12, un ángulo igual a 25º aproximadamente, medido en la dirección opuesta a la dirección de rodadura del neumático.

Según la invención, en zonas laterales opuestas F, G de la banda de rodadura 8, externas de dicha zona ecuatorial E, la inclinación de los flancos de entrada y salida 13, 14 de las ranuras 11 varía linealmente - en función de la cuerda del neumático 1 - al moverse en alejamiento desde el plano ecuatorial X-X, aproximándose a porciones de extremo opuestas 8a, 8b de la banda de rodadura 8.

Más particularmente, el ángulo \alpha - formado por la pared de entrada 13 de las ranuras 13 respecto al plano \pi tangente al fondo 12 - decrece linealmente según la cuerda y alcanza un valor comprendido entre 50º y 80º en las porciones de extremo 8a, 8b de la banda de rodadura (ver figura 8).

En otras palabras, en las zonas laterales opuestas F, G de la banda de rodadura 8, la inclinación respecto al plano \pi de la pared de entrada 13 de las ranuras 11 decrece linealmente hasta que alcanza la inclinación mínima en dichas porciones de extremo 8a, 8b.

Preferiblemente, en las porciones de extremo 8a, 8b, la pared de entrada 13 de las ranuras 11 forma, respecto al plano \pi, un ángulo igual a 65º, es decir, forma, respecto a un plano perpendicular al fondo 12, un ángulo igual a unos 25º aproximadamente (ver figura 8).

El índice de variación preferido del ángulo \alpha en función de la distancia desde el plano ecuatorial X-X del neumático 1 medido a lo largo de la cuerda del mismo (indicado mediante wt), se muestra gráficamente en la figura 5.

Claramente, solamente esas ranuras 11 que se extienden a lo largo de todo el desarrollo axial de la banda de rodadura 8 tendrán relación con una variación de la inclinación de las paredes de entrada 13 dentro de todo el intervalo de valores tal como se han definido anteriormente, mientras que para esas ranuras 11 situadas en la zona lateral F, G de la banda de rodadura 8, y cuya longitud no toca sobre la zona ecuatorial E, se puede limitar la variación del ángulo \alpha a un intervalo que va desde un valor mínimo de 50º a un valor máximo de 80º, al acercarse al plano ecuatorial
X-X.

Según la invención, el ángulo \alpha' - formado por la pared de salida 14 de las ranuras 11 respecto al plano \pi tangente al fondo 12 - disminuye linealmente en función de la cuerda del neumático en las zonas laterales F, G de la banda de rodadura 8 y alcanza un valor comprendido entre 90º y 100º en las porciones de extremo 8a, 8b de la banda de rodadura 8 (figura 8).

En otras palabras, como puede entenderse fácilmente a partir de las figuras 7 y 8, en las zonas laterales F, G de la banda de rodadura 8, la inclinación de la pared de salida 14 de las ranuras 11 disminuye linealmente respecto al plano \pi y en una dirección opuesta a la dirección de rodadura del neumático, al moverse en alejamiento desde el plano ecuatorial, hasta que alcanza la máxima inclinación en las porciones de extremo 8a, 8b citadas anteriormente.

Preferiblemente, en las porciones de extremo 8a, 8b, la pared de salida 14 de las ranuras 11 forma, respecto al plano \pi, un ángulo \alpha' igual a 95º, es decir, un ángulo igual a unos 5º aproximadamente respecto a un plano perpendicular al fondo (figura 8).

También en este caso, solamente esas ranuras 11 que se extienden a lo largo de todo el desarrollo axial de la banda de rodadura 8 se verán afectadas por una variación de inclinación de las paredes de salida 14 dentro de todo el intervalo de valores definidos anteriormente, mientras que para las ranuras 11 situadas en las zonas laterales F, G de la banda de rodadura 8 y que tienen una longitud tal que no toca sobre la zona ecuatorial E, se puede limitar la variación del ángulo \alpha' a un intervalo que varía entre un valor máximo de 130º hasta un valor mínimo de 100º al aproximarse al plano ecuatorial X-X.

El índice que variación preferido del ángulo \alpha' en función de la distancia desde el plano ecuatorial X-X del neumático 1 medido a lo largo de la cuerda del mismo (indicada mediante wt) se muestra gráficamente en la figura 5.

Las figuras 6A a 6C, por otro lado, muestran varias secciones transversales de la ranuras 11 tomadas a lo largo de la zona ecuatorial del neumático 1 y a lo largo de la porción de extremo 8a, 8b de la banda de rodadura 8.

En una realización preferida del neumático 1, mostrada en la figura 2, las ranuras 11 se extienden transversalmente a través de la banda de rodadura 8 según una trayectoria curvilínea substancialmente paralela a las llamadas ondas de desgaste (conocidas de otra manera mediante el término "ondas Schalamack") de la misma banda de rodadura.

Para este propósito, las ranuras 11 tienen por lo menos un centro de curvatura situado antes de las mismas en las zonas laterales opuestas F, G de la banda de rodadura 8, cuyas zonas son externas a la zona ecuatorial E definida anteriormente.

En estas zonas laterales F, G, las ranuras 11 tienen un radio de curvatura R1 comprendido entre 120 y 180 mm, preferiblemente entre 140 y 160 mm, y todavía más preferiblemente igual a 150 mm aproximadamente.

Preferiblemente, en una porción de la banda de rodadura 8 que tiene una longitud igual al paso del diseño de la banda de rodadura, el neumático 1 de la presente invención comprende por lo menos una ranura, preferiblemente un par de ranuras 11a, 11b, que se extienden substancialmente a lo largo de todo el desarrollo axial de la banda de rodadura 8 según una trayectoria curvilínea, substancialmente doblada por partida doble.

Cada una de dichas ranuras 11a, 11b incluye porciones laterales opuestas que tienen respectivos centros de curvatura situados antes de las mismas y en lados opuestos respecto al plano ecuatorial X-X del neumático (figura 2).

También en este caso, las porciones laterales opuestas de las ranuras 11a, 11b que tienen una trayectoria de doble inflexión - dispuestas en las zonas laterales opuestas F, G de la banda de rodadura 8 - preferiblemente tienen un radio de curvatura comprendido entre 140 y 160 mm, y todavía más preferiblemente igual a unos 150 mm aproximadamente.

Por otra parte, según otra característica preferida de la invención, por lo menos una de las porciones laterales de las ranuras 11a, 11b que tiene una trayectoria de doble inflexión se extiende transversalmente a lo largo de la banda de rodadura 8 a través de substancialmente toda la zona ecuatorial E del neumático 1 y de substancialmente la totalidad de una de las zonas laterales F, G de la banda de rodadura.

Más precisamente, en el presente ejemplo, la ranura 11a comprende una porción lateral que se extiende substancialmente a lo largo de toda la anchura de la zona ecuatorial E y de toda la anchura de la zona lateral F, mientras que la ranura 11b muestra una conformación especular respecto al plano ecuatorial X-X, y comprende una porción lateral que se extiende substancialmente a través de toda la anchura de la zona ecuatorial E y de toda la anchura de la zona lateral opuesta G.

Preferiblemente, las porciones laterales opuestas de las ranuras 11a, 11b están conectadas a través de una porción intermedia que se extiende transversalmente a lo largo de la banda de rodadura 8 fuera de la zona ecuatorial E y en por lo menos parte de las zonas laterales F, G, teniendo un centro de curvatura situado después de dicha ranura.

De una manera más precisa, en el presente ejemplo, la porción intermedia de la ranura 11a se extiende entre el plano ecuatorial X-X y una parte de la zona lateral G, mientras la porción intermedia de la ranura 11b se extiende entre el plano ecuatorial X-X y una parte de la zona lateral opuesta F.

Preferiblemente, esta porción de conexión intermedia tiene un radio de curvatura R2 comprendido entre 20 y 40 mm, y más preferiblemente igual a unos 30 mm aproximadamente.

Las repetidas pruebas realizadas por el solicitante han mostrado que los neumáticos según la invención, además de solventar el problema de mejorar el agarre en mojado y el aumento de la resistencia al desgaste, y con lo cual el rendimiento kilométrico de la banda de rodadura del neumático, consiguiendo también una pluralidad de ventajas si se compara con los neumáticos de la técnica anterior.

Entre los cuales, se pueden mencionar los siguientes:

a) posibilidad de reducir el peso del neumático, y con lo cual reducir los efectos molestos en el equilibrio del vehículo provocados por los impactos o por la rugosidad del suelo, así como reduciendo la distancia de frenado gracias a la menor inercia del neumático;

b) una mayor uniformidad en el desgaste de la banda de rodadura del neumático, con el consiguiente aumento ventajoso en la estabilidad en la carretera del mismo;

c) una estabilidad térmica aumentada de los bloques de caucho formados sobre la banda de rodadura;

d) una resistencia a la rodadura del neumático inferior, con la consiguiente reducción del desgaste;

e) una capacidad mejorada del neumático de drenaje del agua presente bajo la zona de contacto con el suelo (deslizamiento sobre el agua).

Finalmente, gracias a la adopción de la estructura de cintura con cuerdas de cero grados, los neumáticos de la invención permiten diseñar el diseño de la banda de rodadura sin esas constricciones en la elección de la relación entre las zonas sólidas y huecas, las cuales limitan la forma y posición de las ranuras en los neumáticos de la técnica anterior.

La consiguiente libertad de diseño permite no solamente mejorar las prestaciones del neumático tal como se han descrito anteriormente, sino que también permite obtener diseños de la banda de rodadura que tienen unas características excelentes también desde el punto de vista estético, con todas las ventajas comerciales resultantes.

Obviamente, los técnicos en la materia pueden introducir variantes y modificaciones en la invención descrita anteriormente, para satisfacer requerimientos específicos y eventuales, cuyas variaciones y modificaciones están, en cualquier caso, dentro del ámbito de protección tal como se describe en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (27)

1. Neumático para vehículos de dos ruedas, que tiene un coeficiente de curvatura no inferior a 0,3, que comprende:

- una estructura de carcasa (2) de forma tórica que tiene una alta curvatura transversal y está provista de una porción de corona central (16) y dos flancos que terminan en un par de talones (15) para su sujeción sobre una llanta de montaje correspondiente;

- una estructura de cintura (6), circunferencialmente inextensible, extendida coaxialmente alrededor de la estructura de carcasa (2);

- una banda de rodadura (8) extendida coaxialmente alrededor de la estructura de cintura (6) y que comprende una pluralidad de bloques de caucho (10) definidos entre una pluralidad de ranuras (11) que se extienden a lo largo de una dirección substancialmente transversal a la dirección de desplazamiento del neumático, comprendiendo dichas ranuras (11) un fondo (12) conectado a flancos de entrada y salida (13 y 14) opuestos que se extienden substancialmente perpendiculares a dicho fondo (12);

en el cual dicha estructura de cintura (6) comprende por lo menos una capa radialmente externa (9a) que incluye una pluralidad de carretes circunferenciales (7a), dispuestos axialmente uno junto al otro, de una cuerda (7) enrollada según un ángulo substancialmente cero respecto al plano ecuatorial (X-X) del neumático;

caracterizado por el hecho de que:

a) dicho neumático es un neumático delantero;

b) el área ocupada por dichos bloques de caucho (10) en una porción de la banda de rodadura (8) tiene una longitud igual a un paso (p) del diseño de la banda de rodadura y una anchura igual al desarrollo axial de la banda de rodadura (8) está comprendida entre el 70% y el 90% del área total de dicha porción;

c) en una zona ecuatorial (E) de la banda de rodadura (8), la pared de salida (14) de dichas ranuras (11) está inclinada respecto a dicho fondo (12) hacia una dirección opuesta a la dirección de rodadura del neumático y forma, respecto a un plano (\pi) tangente a dicho fondo (12), un ángulo (\alpha') comprendido entre 100º y 130º; y por el hecho de que

d) en zonas laterales opuestas (F, G) de la banda de rodadura (8), externas a dicha zona ecuatorial (E), el ángulo (\alpha') decrece linealmente según la cuerda del neumático hasta un valor mínimo comprendido entre 90º y 100º.

2. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el área ocupada por dichos bloques de caucho (10) en dicha porción de la banda de rodadura (8) tiene una longitud igual al paso (p) del diseño de la banda de rodadura y una anchura igual al desarrollo axial de la banda de rodadura (8) está comprendida entre el 80% y el 85% del área total de dicha porción.

3. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dichos carretes de cuerda (7a), dispuestos según un ángulo substancialmente cero respecto al plano ecuatorial (X-X) del neumático, están distribuidos con un espesor variable a lo largo del desarrollo axial de dicha estructura de cintura (6).

4. Neumático según la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que el espesor de dichos carretes de cuerda (7a) aumenta progresivamente desde dicho plano ecuatorial (X-X) hacia los extremos de la estructura de cintura (6), teniendo dicho espesor un valor no mayor de 8 cuerdas/cm en una zona situada a cada lado del plano ecuatorial (X-X).

5. Neumático según la reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que el espesor según el cual dichos carretes de cuerda (7a) están distribuidos se da mediante la siguiente relación:

Nx = K \frac{R^{2}}{r^{2}} No

en la cual:

- No es número de carretes de cuerda (7a) dispuestos en una porción central de la longitud unitaria situada a cada lado del plano ecuatorial (X-X);

- R es la distancia entre el centro de dicha porción y el eje de rotación del neumático;

- r es la distancia entre el centro de la porción unitaria entre el plano ecuatorial y los extremos axiales de dicha capa radialmente externa y el eje de rotación del neumático;

- K es un parámetro que tiene en cuenta el material constituyente y la formación de la cuerda, así como la cantidad de caucho alrededor de la cuerda y el peso de la porción de la capa radialmente interna en dicha porción unitaria, el cual es variable con variaciones en el tipo de material y las características estructurales de las bandas de cintura a lo largo del perfil de la corona que se separa de un valor de referencia.

6. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicha estructura de cintura (6) también comprende una capa de refuerzo (9b) en una posición radialmente interna.

7. Neumático según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que dicha capa radialmente interna (9b) está interrumpida en el plano ecuatorial (X-X) del neumático en una porción que tiene una anchura comprendida entre el 10% y el 30% del desarrollo axial de dicha estructura de cintura (6).

8. Neumático según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que dicha capa radialmente interna (9b) consiste esencialmente en una lámina de material elastomérico, interpuesta entre la estructura de cintura (6) y la tela de carcasa (3), comprendiendo dicha lámina agentes de unión dispersos en el material elastomérico de la misma.

9. Neumático según la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que dicha capa radialmente interna (9b) de la estructura de cintura (6) comprende bandas (17, 18), dispuestas axialmente una al lado de la otra, provistas de elementos de refuerzo orientados en cada banda en una dirección atravesadas entre sí e inclinadas respecto al plano ecuatorial (X-X) del neumático.

10. Neumático según la reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que dicha capa radialmente interna (9b) comprende a cada lado del plano ecuatorial dos bandas radialmente superpuestas (17, 18), provistas de elementos de refuerzo orientados en cada una de dichas bandas (17, 18) en una dirección atravesadas entre sí e inclinadas respecto al plano ecuatorial (X-X) del neumático.

11. Neumático según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que los elementos de refuerzo en una de dichas bandas (17, 18) son de un material diferente del material de los elementos de refuerzo en la banda adyacente en la dirección radial.

12. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dichas ranuras (11) se extienden transversalmente a lo largo de la banda de rodadura (8) según una trayectoria curvilínea substancialmente paralela a las ondas de desgaste de la banda de rodadura (8).

13. Neumático según la reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que en zonas laterales opuestas (F, G) externas a una zona ecuatorial (E) de la banda de rodadura (8), dichas ranuras (11) tienen por lo menos un centro de curvatura situado antes de las mismas.

14. Neumático según la reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que dichas ranuras (11) tienen un radio de curvatura (R_{1}) comprendido entre 120 mm y 180 mm.

15. Neumático según la reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que comprende por lo menos una ranura (11a, 11b) que se extiende a lo largo de substancialmente todo el desarrollo axial de la banda de rodadura (8) según una trayectoria curvilínea substancialmente de doble inflexión, incluyendo porciones laterales opuestas que tienen respectivos centros de curvatura situados antes de dicha ranura (11a, 11b) y en lados opuestos respecto a dicho plano ecuatorial (X-X) del neumático.

16. Neumático según la reivindicación 15, caracterizado por el hecho de que dichas porciones laterales opuestas tienen un radio de curvatura (R_{1}) comprendido entre 120 mm y 180 mm.

17. Neumático según la reivindicación 15, caracterizado por el hecho de que por lo menos una de dichas porciones laterales de dicha por lo menos una ranura (11a, 11b) se extiende transversalmente a través de la banda de rodadura (8) a lo largo de substancialmente toda la anchura de la zona ecuatorial (E) del neumático y de toda la anchura de una de dichas zonas laterales (F, G) de la banda de rodadura (8).

18. Neumático según la reivindicación 15, caracterizado por el hecho de que las porciones laterales de dicha por lo menos una ranura (11a, 11b) están conectadas a través de una porción intermedia que tiene un centro de curvatura situado después de dicha ranura (11a, 11b).

19. Neumático según la reivindicación 18, caracterizado por el hecho de que dicha porción de conexión intermedia se extiende transversalmente a lo largo de la banda de rodadura (8) externamente a dicha zona ecuatorial (E) y en por lo menos una parte de una de dichas zonas laterales (F, G).

20. Neumático según la reivindicación 18, caracterizado por el hecho de que dicha porción de conexión intermedia tiene un radio de curvatura (R_{2}) comprendido entre 20 mm y 40 mm.

21. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicho ángulo (\alpha') está comprendido entre 110º y 120º.

22. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicho ángulo (\alpha') es substancialmente constante a lo largo de dicha zona ecuatorial (E) del neumático.

23. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicha zona ecuatorial (E) se extiende a cada lado del plano ecuatorial (X-X) del neumático una porción que tiene una longitud comprendida entre el 10% y el 35% del desarrollo axial de dicha banda de rodadura (8).

24. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que en dicha zona ecuatorial (E) de la banda de rodadura (8) la pared de entrada (13) de dichas ranuras (11) está inclinada respecto a dicho fondo (12) hacia la dirección de rodadura del neumático y forma respecto a un plano (\pi) tangente a dicho fondo (12) un ángulo (\alpha) comprendido entre 80º y 90º.

25. Neumático según la reivindicación 24, caracterizado por el hecho de que dicho ángulo (\alpha) es substancialmente constante a lo largo de dicha zona ecuatorial (E) del neumático.

26. Neumático según la reivindicación 24, caracterizado por el hecho de que en dichas zonas laterales opuestas (F, G) de la banda de rodadura (8), externas a dicha zona ecuatorial (E), el ángulo (\alpha) decrece linealmente según la cuerda del neumático hasta un valor mínimo comprendido entre 50º y 80º.

27. Neumático según la reivindicación 26, caracterizado por el hecho de que dicho ángulo (\alpha) está comprendido entre 60º y 70º.