ES2306261T3 - Neumatico para vehiculo y utilizacion de un sistema de medicion de la temperatura. - Google Patents
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Abstract
Neumático (1), que incluye al menos una estructura de refuerzo de tipo carcasa, formada por elementos de refuerzo, anclada por cada lado del neumático a una pestaña (3) cuya base está destinada a ser montada en un asiento de llanta, prolongándose cada pestaña radialmente hacia el exterior por medio de un flanco (4), siendo los flancos (4) contiguos radialmente hacia el exterior de una banda (5) de rodadura, estando la banda (5) de rodadura constituida por parte de masas de caucho, e incorporando una superficie (8) de desgaste límite, que se caracteriza porque al menos un sistema inalámbrico (7) de medición de la temperatura por tecnología de onda acústica de superficie o de onda acústica de volumen, está sumergido en una zona de una masa de caucho de la banda (5) de rodadura, y porque la citada zona es radialmente exterior a una superficie (9) radialmente interior respecto a la superficie (8) de desgaste límite, y porque la superficie (9) radialmente interior a la superficie (8) de desgaste límite es distante, con el neumático nuevo, de la superficie exterior de la banda de rodamiento como máximo un 95% del espesor de la banda de rodadura.
Description
Neumático para vehículo y utilización de un
sistema de medición de la temperatura.
La presente invención se refiere a un neumático
para vehículos constituido por partes de masas a base de caucho. La
invención se refiere también a la utilización de un sistema
inalámbrico de medición de la temperatura en un neumático para
vehículos.
La invención se refiere a neumáticos para todo
tipo de vehículos, tales como automóviles, motocicletas, vehículos
pesados, máquinas agrícolas o de ingeniería civil.
Aunque no se limita a ninguna aplicación, la
invención se va a describir en particular con referencia a un
neumático para motocicleta.
La armadura de refuerzo o refuerzo de los
neumáticos, y en particular de los neumáticos de motocicleta, está
en la actualidad constituida, con mayor frecuencia, por un
apilamiento de una o varias capas denominadas convencionalmente
como "capas de carcasa", "capas de cúspide", etc. Esta
forma de designar las armaduras de refuerzo proviene del
procedimiento de fabricación, consistente en realizar una serie de
productos semi-acabados en forma de capas,
provistas de refuerzos filiares normalmente longitudinales, que son
a continuación ensambladas o apiladas con el fin de confeccionar un
pieza inicial para el neumático. Las capas se realizan en plano, con
dimensiones importantes, y a continuación se cortan en función de
las dimensiones de un producto dado. El ensamblaje de las capas se
realiza asimismo, en un primer momento, sensiblemente en plano. La
pieza inicial así realizada se conforma a continuación para que
adopte el perfil toroidal típico de los neumáticos. Productos
semi-acabados denominados "de acabado", son
aplicados a continuación sobre la pieza inicial, para obtener un
producto listo para la vulcanización.
Un procedimiento "convencional" de este
tipo implica, en lo que se refiere en particular a la fase de
fabricación de la pieza inicial para el neumático, la utilización
de un elemento de anclaje (generalmente una varilla), utilizado
para realizar el anclaje o el mantenimiento de la armadura de
carcasa en la zona de las pestañas del neumático. Así, para este
tipo de procedimiento, se efectúa la vuelta de una porción de todas
las capas que componen la armadura de carcasa (o de una parte
solamente) en torno a una varilla dispuesta en la pestaña del
neumático. De ese modo se crea un anclaje de la armadura de carcasa
en la pestaña.
La generalización en la industria de este tipo
de procedimiento convencional, a pesar de las numerosas variantes
en cuanto a la forma de realizar las capas y los ensamblajes, ha
conducido al experto en la materia a utilizar un vocabulario
copiado en el procedimiento, donde la terminología generalmente
admitida, incluye en particular términos tales como "capas",
"carcasa", "varilla", "conformación" para designar el
paso desde un perfil plano a un perfil toroidal, etc.
Existen en la actualidad neumáticos en los que
no se puede hablar propiamente de "capas" o de "varilla"
respecto a las definiciones precedentes. Por ejemplo, el documento
EP 0 582 196 describe neumáticos sin la ayuda de productos
semi-acabados en forma de capas. Por ejemplo, los
elementos de refuerzo de las diferentes estructuras de refuerzo se
aplican directamente sobre las capas adyacentes de mezclas
elaboradas con caucho, siendo todo ello aplicado por capas
sucesivas sobre un núcleo toroidal cuya forma permite obtener
directamente un perfil que se asemeja al perfil final del neumático
en curso de fabricación. Así, en este caso, no se encuentran
"semi-acabados", ni "capas", ni
"varillas". Los productos de base, tales como las mezclas a
base de caucho y los elementos de refuerzo en forma de hilos o
filamentos, son aplicados directamente sobre el núcleo. Este
núcleo, al ser de forma toroidal, no va a formar ya una pieza
inicial para pasar desde un perfil plano hasta un perfil en forma de
toro.
Por otra parte, los neumáticos descritos en este
documento no disponen de la "tradicional" vuelta de la capa de
carcasa alrededor de una varilla. Este tipo de anclaje se sustituye
por una realización en la que se dispone, de forma adyacente a la
citada estructura de refuerzo, el flanco de hilos circunferenciales,
estando sumergido el conjunto en una mezcla de compuestos de caucho
de anclaje o de unión.
Existen igualmente procedimientos de ensamblaje
sobre núcleo toroidal que utilizan productos
semi-acabados especialmente adaptados para una
colocación rápida, eficaz y simple sobre un núcleo central. Por
último, resulta igualmente posible utilizar una mezcla que incluye
a la vez ciertos productos semi-acabados para
realizar determinados aspectos arquitectónicos (tales como las
capas, varillas, etc.), mientras que otros se realizan a partir de
la aplicación directa de mezclas y/o de elementos de refuerzo.
En el presente documento, con el fin de tomar en
consideración las evoluciones tecnológicas recientes tanto en el
sector de la fabricación como para la concepción de productos, los
términos convencionales tales como "capas", "varillas",
etc., son sustituidos ventajosamente por términos neutros o
independientes del tipo de procedimiento utilizado. Así, el término
"refuerzo de tipo carcasa" o "refuerzo de flanco" es
válido para designar los elementos de refuerzo de una capa de
carcasa en el procedimiento clásico, y los elementos de refuerzo
correspondientes, aplicados en general a nivel de los flancos, de un
neumático producido de acuerdo con un procedimiento sin
semi-acabados. El término "zona de anclaje",
por su parte, puede designar tanto la vuelta "tradicional" de
la capa de carcasa alrededor de una varilla en un procedimiento
convencional, como el conjunto formado por los elementos de
refuerzo circunferenciales, la mezcla de sustancias de caucho y las
porciones adyacentes de refuerzo de flanco de una zona baja
realizada con un procedimiento con aplicación sobre un núcleo
toroidal.
La dirección longitudinal del neumático, o
dirección circunferencial, es la dirección correspondiente a la
periferia del neumático y está definida por la dirección de
rodamiento del neumático.
Un plano circunferencial, o plano
circunferencial de corte, es un plano perpendicular al eje de
rotación del neumático. El plano ecuatorial es el plano
circunferencial que pasa por el centro o cúspide de la banda de
rodadura.
La dirección transversal o axial del neumático
es paralela con el eje de rotación del neumático.
Un plano radial contiene el eje de rotación del
neumático.
Como en el caso de todos los demás neumáticos,
se asiste a una radialización de los neumáticos para motos,
comprendiendo la arquitectura de tales neumáticos una armadura de
carcasa formada por una o dos capas de elementos de refuerzo que
forman, con respecto a la dirección circunferencial, un ángulo que
puede estar comprendido entre 65º y 90º, estando la citada armadura
de carcasa coronada por una armadura de cúspide formada al menos
por elementos de refuerzo generalmente de tejidos. Existen, no
obstante, neumáticos no radiales a los que se refiere igualmente la
invención. La invención se refiere también a neumáticos parcialmente
radiales, es decir, cuyos elementos de refuerzo de la armadura de
carcasa son radiales en al menos una parte de la citada armadura de
carcasa, por ejemplo en la parte correspondiente a la cúspide del
neumático.
Se han propuesto numerosas arquitecturas de
armadura de cúspide, según se destine el neumático a ser montado en
la parte delantera de la moto o a ser montado en la parte trasera.
Una primera estructura consiste, para la citada armadura de
cúspide, en emplear únicamente cables circunferenciales, y la citada
estructura se emplea más en particular para la posición trasera.
Una segunda estructura, directamente inspirada en las estructuras
empleadas normalmente en neumáticos para vehículos de turismo, se ha
utilizado para mejorar la resistencia al desgaste, y consiste en la
utilización de al menos dos capas de cúspide de trabajo de elementos
de refuerzo paralelos entre sí en cada capa, pero cruzados los de
una capa con los de la siguiente, formando con la dirección
circunferencial ángulos agudos, estando tales neumáticos más
particularmente adaptados para la parte delantera de las motos. Las
denominadas dos capas de cúspide de trabajo, pueden estar asociadas
a al menos una capa de elementos circunferenciales, obtenidos por
lo general por arrollamiento helicoidal de una bandeleta de al menos
un elemento de refuerzo revestido de caucho.
La elección de las arquitecturas de cúspide de
los neumáticos, incide directamente sobre determinadas propiedades
de los neumáticos tales como el desgaste, la dureza, la adherencia,
o incluso la comodidad durante la rodadura, o especialmente en el
caso de las motocicletas, la estabilidad. Sin embargo, otros
parámetros de los neumáticos tales como la naturaleza de las
mezclas de sustancias de caucho que constituyen la banda de
rodadura, intervienen igualmente sobre las propiedades de dicho
neumático. La elección y la naturaleza de las mezclas de sustancias
de caucho que constituyen la banda de rodadura son, por ejemplo,
parámetros esenciales que afectan a las propiedades de desgaste. La
elección y la naturaleza de las mezclas de sustancias de caucho que
constituyen la banda de rodadura, inciden igualmente sobre las
propiedades de adherencia del neumático.
Por lo tanto el experto en la técnica es
conocedor de que las propiedades físico-químicas de
las mezclas de sustancias de caucho varían en función de la
temperatura, y por tanto tienen una influencia sobre las propiedades
de la banda de rodadura de un neumático.
Por otra parte, se conoce especialmente a partir
del documento EP 1 275 949 el hecho de implantar un sensor
inalámbrico en los neumáticos para determinar las fuerzas o las
contracciones que se ejercen en el seno del neumático.
El documento EP 0 937 615 describe en sí mismo
la utilización de sensores inalámbricos de onda acústica de
superficie, integrados en un neumático, especialmente para la
medición de la adherencia de un neumático. Un sensor de ese tipo
presenta la ventaja de poder ser interrogado a distancia, mediante
ondas de radiofrecuencia, de forma inalámbrica, sin que sea
necesaria ninguna fuente de energía próxima. La energía de la onda
de radio de interrogación enviada por medio de un dispositivo de
interrogación a distancia, es suficiente para que el sensor envíe
una onda de radio modificada como respuesta.
El documento US 2002/0121132 describe un
neumático que incluye un sistema de medición de la temperatura.
La invención tiene por objeto proporcionar un
neumático que permita optimizar el funcionamiento del vehículo, y
de forma más precisa, optimizar el uso del vehículo proporcionando
informaciones relativas a la adherencia, al comportamiento, o
incluso al desgaste del neumático.
Este objeto se ha alcanzado según la invención
mediante un neumático que incluye al menos una estructura de
refuerzo de tipo carcasa, formada por elementos de refuerzo, anclada
por cada lado del neumático a una pestaña cuya base está destinada
a ser montada sobre un asiento de llanta, prolongándose cada pestaña
radialmente hacia el exterior por un flanco, siendo los flancos
contiguos radialmente hacia el exterior con una banda de rodadura,
estando la banda de rodadura constituida por partes de masas
elaboradas con caucho e incluyendo una superficie de desgaste
límite, estando sumergido al menos un sistema de medición de la
temperatura, del tipo inalámbrico, mediante tecnología de onda
acústica de superficie o de onda acústica de volumen, en una zona
de una masa de caucho de la banda de rodadura, siendo la citada zona
radialmente exterior a una superficie radialmente interior de la
superficie de desgaste límite, y siendo la superficie radialmente
interior de la superficie de desgaste límite distante, cuando el
neumático está nuevo, de la superficie exterior de la banda de
rodadura como máximo un 95% del espesor de la banda de rodadura, y
con preferencia un 90% como máximo.
La superficie de desgaste límite de un neumático
se define, en el sentido de la invención, como la superficie
extrapolada a partir de los indicadores de desgaste presentes en el
neumático.
La distancia entre la superficie radialmente
interior de la superficie de desgaste límite, y la superficie
exterior de la banda de rodadura, y el espesor de la banda de
rodadura, se miden según la normal a la superficie exterior de la
banda de rodadura en el punto considerado.
Durante los ensayos, se ha puesto de manifiesto
que los sistemas inalámbricos de medición de la temperatura por
tecnología de onda acústica de superficie o de onda acústica de
volumen, de tipo SAW (Surface Acoustic Wave) o BAW (Bulk Acoustic
Wave), permite una medición precisa de la temperatura local, es
decir, una medición de la temperatura de la mezcla de sustancias de
caucho directamente en sus proximidades.
Los sensores de tipo SAW o BAW, presentan
asimismo la ventaja, como se ha indicado anteriormente, de poder ser
interrogados a distancia mediante ondas de radio, sin que sea
necesaria ninguna fuente de energía próxima.
Otra ventaja de estos sensores está asociada
especialmente a sus pequeñas dimensiones que permiten su ubicación
en las zonas mencionadas anteriormente sin perturbar el
funcionamiento intrínseco del neumático.
La implantación o colocación de un sistema
inalámbrico de medición de la temperatura mediante tecnología de
onda acústica de superficie o de onda acústica de volumen en la zona
tal como se ha definido de acuerdo con la invención, permite así
una medición local de la temperatura a una distancia limitada de la
superficie de contacto del neumático con el suelo, y puede
suministrar de ese modo una información en cuanto a las propiedades
de la banda de rodadura del neumático, y por tanto respecto al
rendimiento de los neumáticos tal como respecto a la adherencia o al
desgaste.
Las informaciones medidas acerca de la
temperatura, son transmitidas mediante ondas acústicas a un
dispositivo de interrogación por ejemplo fijado en el vehículo,
para aportar indicaciones al conductor del vehículo. Estas
indicaciones puestas a disposición del conductor, pueden permitirle
adaptar la conducta del vehículo para limitar el calentamiento
constatado y llevar el neumático a temperaturas aceptables para
conservar su comportamiento.
Según un primer modo de realización de la
invención, la citada zona es radialmente exterior a la superficie
de desgate límite. Según este primer modo de realización de la
invención, el sistema inalámbrico de medición de temperatura
mediante tecnología de onda acústica de superficie o mediante onda
acústica de volumen, está situado como máximo cerca de la
superficie de la banda de rodadura. Un riesgo asociado a tal
realización consiste en no poder aprovechar este sistema más que
durante una parte de la vida del neumático, pudiendo el sistema de
medición ser destruido en el curso del desgaste del neumático.
Según un segundo modo de realización preferida
de la invención, la citada zona es radialmente interior a la
superficie de desgaste límite. Según este segundo modo de
realización de la invención, el sistema de medición está
ventajosamente operativo durante toda la vida útil o de utilización
del neumático, cualquiera que sea su estado de desgaste.
Una variante de la invención prevé
ventajosamente que al menos un sistema de medición esté sumergido en
una zona situada en el plano ecuatorial del neumático. En
particular, en el caso de una motocicleta. Por ejemplo, en el caso
de una moto, puede resultar especialmente útil realizar una medición
de temperatura en la cúspide del neumático, es decir, en el plano
ecuatorial del neumático. En efecto, esta zona de la banda de
rodadura puede estar, por ejemplo, fuertemente solicitada en el
caso de velocidades importantes en línea recta durante períodos de
tiempo importantes.
Según otra variante de realización de la
invención, al menos un sistema de medición está sumergido en una
zona de extremos axialmente exteriores de la banda de rodadura.
Especialmente, en el caso de una moto cuyo valor de curvatura es
superior a 0,15, su utilización durante la inclinación de las ruedas
sobre el eje conduce a una zona de contacto entre la banda de
rodadura y el suelo que corresponde con las partes axialmente
exteriores de la citada banda de rodadura. La colocación de un
sistema de medición en estas zonas, puede proporcionar al piloto
indicaciones en relación con los límites que no debe sobrepasar,
especialmente con vistas al comportamiento en la adherencia.
Según otras variantes de realización de la
invención, varios sistemas inalámbricos de medición de la
temperatura mediante tecnología de onda acústica de superficie o de
onda acústica de volumen, están sumergidos en zonas de la banda de
rodadura tales como las definidas según la invención, estando los
citados sistemas repartidos ventajosamente según la dirección axial
de la banda de rodadura. Esta repartición de los diferentes sistemas
de medición en la banda de rodadura del neumático de una moto
permite obtener informaciones sobre la temperatura de la banda de
rodadura en diferentes zonas repartidas por su anchura axial, por
ejemplo en función de la utilización ya sea en línea recta o ya sea
en curvas, siendo incluso el neumático utilizado también en posición
de inclinación de las ruedas.
Ventajosamente, según la invención, cuando al
menos dos sistemas inalámbricos de medición de la temperatura
mediante tecnología de onda acústica de superficie o de onda
acústica de volumen han sido sumergidos en diferentes zonas de
masas de caucho del neumático, los citados sistemas de medición
incluyen antenas polarizadas linealmente, formando entre sí las
direcciones de polarización de las antenas un ángulo comprendido
entre 30 y 90 grados.
Los ensayos realizados han puesto de manifiesto
que la recepción de la señal por parte del dispositivo de
interrogación, por ejemplo asociado al vehículo, necesita ser
orientada según una orientación correspondiente a una u otra de las
antenas de los sistemas de medición, para recibir sus señales
respectivas. Una realización de ese tipo va a permitir así recibir
las señales desde cada uno de los sistemas de medición, con la ayuda
de, ya sea dos dispositivos de interrogación, o ya sea de un solo
dispositivo de interrogación, previsto para poder recibir las
señales emitidas desde estas antenas cuyas direcciones de
polarización son diferentes, permitiendo así identificar el origen
de la antena emisora, y por tanto el sistema de medición asociado.
Una realización de ese tipo permite por tanto identificar la
procedencia de la señal recibida, y conocer por tanto la temperatura
de una zona definida en el caso de dos sistemas de medición
situados en zonas diferentes. El experto en la materia conoce que
no es posible identificar un sensor de tipo SAW o BAW de tipo
resonador a partir de la señal que éste emite.
En efecto, en el caso de los sensores SAW o BAW
de tipo resonador, al contrario que los sensores SAW o BAW del tipo
de línea de retardo, después de que al menos dos dispositivos de
medición de este tipo, que utilizan la misma banda de frecuencia,
se han insertado en un neumático, un dispositivo de interrogación
asociado no está en condiciones de identificar la procedencia de
las señales que recibe e identificar así el sensor con el que
comunica. La utilización de varios sensores SAW o BAW de tipo
resonadores, no permite la emisión, mediante cada uno de ellos, de
señales que permitan su identificación cuando trabajan en la misma
banda de frecuencia.
Con el fin de facilitar la colocación del, o de
los, sistema(s) de medición de la temperatura, el neumático
según la invención se ha realizado ventajosamente según una técnica
de fabricación de un tipo sobre núcleo duro o de forma rígida, tal
como el que se ha mencionado anteriormente.
Un neumático de ese tipo, que según se ha
indicado anteriormente se ha realizado ventajosamente según una
técnica del tipo sobre núcleo duro o toroidal, permite en particular
la disposición de los sistemas de medición de la temperatura en una
posición casi-final, sin que se requiera ninguna
etapa de conformación según este tipo de procedimiento, pudiendo la
citada posición final, por otra parte, ser perfectamente
identificada. En efecto, la fabricación del tipo sobre núcleo duro
puede permitir insertar un sistema de medición de la temperatura
según una indexación predeterminada.
La estructura de refuerzo de tipo carcasa
incluye ventajosamente elementos de refuerzo que forman con la
dirección circunferencial un ángulo comprendido entre 65º y 90º.
Entre la estructura de refuerzo de tipo carcasa
y la banda de rodadura, el neumático incluye incluso una
arquitectura de armadura de cúspide.
Las arquitecturas de armadura de cúspide
habituales para los neumáticos de una moto, varían según se vaya a
destinar el neumático a ser montado en la parte delantera de la moto
o a ser montado en la parte trasera. Una primera estructura
consiste, para la denominada armadura de cúspide, en emplear
únicamente cables circunferenciales, y la citada estructura se
emplea más particularmente para la posición trasera. Una segunda
estructura, directamente inspirada en las estructuras utilizadas
actualmente en neumáticos para vehículos de turismo, se ha utilizado
para mejorar la resistencia al desgaste, y consiste en la
utilización de al menos dos capas de cúspide de elementos de
refuerzo paralelos entre sí en cada una de las capas, pero cruzados
los de una capa con los de la siguiente, formando con la dirección
circunferencial ángulos agudos, estando tales neumáticos
particularmente adaptados para la parte delantera de las motos. Las
dos capas citadas de cúspide pueden estar coronadas radialmente con
al menos una capa de elementos circunferenciales.
Según una realización preferida de la invención,
la estructura de refuerzo de cúspide del neumático incluye al menos
dos capas de elementos de refuerzo, de tal modo que de una capa a la
siguiente los elementos de refuerzo forman entre sí ángulos
comprendidos entre 20º y 160º, y con preferencia entre 40º y
100º.
Según una realización preferida de la invención,
los elementos de refuerzo de las capas de trabajo son de material
textil.
Con preferencia asimismo, los elementos de
refuerzo de una capa de elementos de refuerzo circunferenciales son
metálicos y/o textiles y/o de vidrio. La invención prevé
especialmente la utilización de elementos de refuerzo de
naturalezas diferentes en una misma capa de elementos de refuerzo
circunferenciales.
También con preferencia, los elementos de
refuerzo de la capa de elementos de refuerzo circunferenciales
presentan un módulo de elasticidad superior a 6000 N/mm^{2}.
La invención propone también una utilización de
un sistema inalámbrico de medición de la temperatura por tecnología
de onda acústica de superficie o de onda acústica de volumen,
sumergido en una zona de una masa de material de caucho de la banda
de rodadura radialmente exterior a una superficie radialmente
interior a la superficie de desgaste límite, y siendo la superficie
radialmente interior de la superficie de desgaste límite distante,
en estado de neumático nuevo, de la superficie exterior de la banda
de rodadura como máximo un 95% del espesor de la banda de rodadura,
y con preferencia como máximo un 90%.
Otros detalles y características ventajosas de
la invención de podrán de manifiesto en lo que sigue mediante la
descripción de ejemplos de realización de la invención con
referencia a las Figuras 1 y 2, las cuales representan:
La Figura 1, una vista meridiana de un esquema
de un neumático según un primer modo de realización de la
invención;
La Figura 2, una vista meridiana de un esquema
de un neumático según un segundo modo de realización de la
invención, y
La Figura 3, una vista en planta y descortezada
de la banda de rodadura de un neumático.
Las Figuras 1 a 3 no han sido representadas a
escala, a efectos de simplificar su comprensión.
La Figura 1 representa un neumático 1 destinado
a ser utilizado en un vehículo del tipo de una motocicleta, que
comprende una armadura de carcasa constituida por una sola capa 2
que comprende elementos de refuerzo de tipo textil. La capa 2 está
constituida por elementos de refuerzo dispuestos radialmente. El
posicionamiento radial de los elementos de refuerzo está definido
por el ángulo de colocación de los citados elementos de refuerzo;
una disposición radial corresponde con un ángulo de colocación de
los citados elementos con relación a la dirección longitudinal del
neumático comprendido entre 65º y 90º.
La citada capa 2 de carcasa está anclada por
cada lado del neumático 1 en una pestaña 3 cuya base está destinada
a ser montada en un asiento de llanta. Cada pestaña 3 se prolonga
radialmente hacia el exterior por medio de un flanco 4, siendo el
citado flanco 4 contiguo radialmente hacia el exterior de la banda 5
de rodadura. El neumático 1 así constituido presenta un valor de
curvatura superior a 0,15, y con preferencia superior a 0,3. El
valor de curvatura está definido por la relación Ht/Wt, es decir,
por la relación de la altura de la banda de rodadura sobre la
anchura máxima de la banda de rodadura del neumático. El valor de
curvatura está comprendido ventajosamente entre 0,25 y 0,5 para un
neumático destinado a ser montado en la parte delantera de una
motocicleta, y debe estar comprendido ventajosamente entre 0,2 y 0,5
para un neumático destinado a ser montado en la parte trasera.
El neumático 1 incluye también una armadura 6 de
cúspide, cuyo detalle no se ha representado en la Figura. La
armadura de cúspide puede incluir al menos una capa de elementos de
refuerzo paralelos entre sí y que forman con la dirección
circunferencial ángulos agudos, y/o una capa de elementos de
refuerzo circunferenciales. En el caso de la armadura de cúspide de
un neumático que incluye al menos dos capas de elementos de refuerzo
que forman con la dirección circunferencial ángulos agudos, los
citados elementos de refuerzo se cruzan desde una capa a la
siguiente formando entre sí ángulos comprendidos entre 40º y
100º.
En la Figura 1, se ha representado también la
superficie 8 de desgaste límite y una superficie 9, radialmente
interior respecto a la superficie 8 de desgaste límite y distante,
en estado de neumático nuevo, de la superficie exterior de la banda
de rodadura como máximo un 95% del espesor de la banda de
rodadura.
De acuerdo con la invención, el neumático
incluye un sistema 7 de medición de la temperatura en el interior
de la masa de sustancias de caucho de la banda 5 de rodadura. Este
sistema 7 de medición consiste en un sensor inalámbrico de
temperatura, de tipo SAW (Surface Acoustic Wave). Este tipo de
sensor presenta la ventaja de que, como se ha explicado
anteriormente, no necesita alimentación asociada; éste informa sobre
la temperatura de la masa de sustancias de caucho que le rodea
modificando una onda que recibe y que retransmite.
En el caso de la Figura 1, el sensor 7 está
situado en el plano ecuatorial del neumático 1, y va a permitir
informar sobre la temperatura local de la masa de caucho, es decir,
sobre la temperatura de la masa de caucho directamente en contacto
con el sensor. La colocación del sensor en esta zona permite al
conductor o piloto de la moto vigilar, o ser informado sobre, la
temperatura de esta zona susceptible, especialmente durante la
rodadura a gran velocidad en línea recta, de experimentar
elevaciones de temperatura que pueden modificar el comportamiento de
la banda de
rodadura.
rodadura.
De acuerdo con la invención, el sensor es
radialmente exterior respecto a la superficie 9, y radialmente
interior respecto a la superficie 8 de desgaste límite. Según esta
realización, conforme a la invención, el sensor está situado en las
proximidades de la superficie exterior de la banda de rodadura, y en
una posición que permite garantizar la perennidad de la instalación
cualquiera que sea el estado de desgaste del neumático.
Se ha previsto ventajosamente en el vehículo un
dispositivo de interrogación, para recibir la señal transmitida por
el sensor. El citado dispositivo operador puede también analizar la
señal y comunicar las informaciones al piloto, o bien eventualmente
actuar directamente sobre el vehículo.
La Figura 2 ilustra un segundo modo de
realización de la invención según el cual el neumático 21 incluye al
menos tres sensores 27, 27', 27'' de medición de la temperatura, de
tipo resonador SAW, que están repartidos por la anchura axial de la
banda 25 de rodadura.
El primer sensor 27 de medición de la
temperatura, de tipo resonador SAW, está situado, como en el caso de
la Figura 1, en la zona del plano ecuatorial del neumático 21, y
permite proporcionar informaciones relativas a la temperatura
interna de la parte de la banda 25 de rodadura que entra en contacto
con el suelo cuando la moto sigue una trayectoria rectilínea.
Los dos sensores 27' y 27'' de medición de la
temperatura, de tipo resonadores SAW, están situados en las partes
axialmente exteriores de la banda 25 de rodadura del neumático 21, y
cada uno de ellos permite proporcionar informaciones relacionadas
con la temperatura interna de una parte axialmente exterior de la
banda 25 de rodadura en contacto con el suelo cuando la moto sigue
una trayectoria en curva, siendo entonces el neumático 21 utilizado
con una inclinación de la rueda.
En el caso de la Figura 2, los sensores 27, 27',
27'' de medición de la temperatura, de tipo resonador SAW, están
situados en el mismo plano radial. Puede ser preferible, en algunas
situaciones, incorporar los sensores en planos radiales diferentes
para evitar cualquier riesgo de perturbación.
La Figura 3 representa una vista en planta y
descortezada, de la banda 35 de rodadura de un neumático 31 de tipo
motocicleta en el que al menos dos sensores 37, 37' de medición
están sumergidos en masas de caucho de un neumático.
Un primer sensor 37 de medición de la
temperatura, de tipo SAW, está situado en la zona del plano
ecuatorial YY' del neumático 31, y permite como se ha explicado en
el caso de las Figuras 1 y 2, proporcionar informaciones en
relación con la temperatura interna de la parte de la banda 35 de
rodadura en contacto con el suelo cuando la moto sigue una
trayectoria rectilínea.
Un segundo sensor 37' de medición de la
temperatura, de tipo resonador SAW, se encuentra situado en una
parte axialmente exterior de la banda 35 de rodadura del neumático
31, y permite proporcionar informaciones relacionadas con la
temperatura interna de la citada parte axialmente exterior de la
banda 35 de rodadura que se encuentra en contacto con el suelo
cuando la moto sigue una trayectoria curva, siendo entonces
utilizado el neumático con inclinación de la rueda.
Las informaciones relativas a las temperaturas
medidas en el seno de la banda de rodadura por cada uno de los
sensores de tipo resonador SAW, son transmitidas a un sistema de
interrogación, por ejemplo solidario con el vehículo. Según se ha
dicho ya anteriormente, las señales emitidas por los sensores de
tipo resonador SAW o BAW no permiten seleccionar el sensor. Según
la representación realizada en la Figura 3, las direcciones de
polarización de las antenas 38 y 38' de cada uno de los sensores 37,
37' forman entre sí un ángulo sensiblemente igual a 90º. Estas
orientaciones diferentes de las antenas necesitan que se prevean
sistemas complejos de emisión y de recepción a nivel del
dispositivo previsto en el vehículo, para permitir una comunicación
con cada uno de los sensores de resonador SAW implantados en el
neumático. En efecto, la recepción de las señales de cada uno de
los sensores no puede ser asegurada más que mediante un acoplamiento
electromagnético satisfactorio para cada una de las señales
reemitidas por cada sensor con un dispositivo de interrogación
adaptado.
Claims (10)
1. Neumático (1), que incluye al menos una
estructura de refuerzo de tipo carcasa, formada por elementos de
refuerzo, anclada por cada lado del neumático a una pestaña (3) cuya
base está destinada a ser montada en un asiento de llanta,
prolongándose cada pestaña radialmente hacia el exterior por medio
de un flanco (4), siendo los flancos (4) contiguos radialmente hacia
el exterior de una banda (5) de rodadura, estando la banda (5) de
rodadura constituida por parte de masas de caucho, e incorporando
una superficie (8) de desgaste límite, que se caracteriza
porque al menos un sistema inalámbrico (7) de medición de la
temperatura por tecnología de onda acústica de superficie o de onda
acústica de volumen, está sumergido en una zona de una masa de
caucho de la banda (5) de rodadura, y porque la citada zona es
radialmente exterior a una superficie (9) radialmente interior
respecto a la superficie (8) de desgaste límite, y porque la
superficie (9) radialmente interior a la superficie (8) de desgaste
límite es distante, con el neumático nuevo, de la superficie
exterior de la banda de rodamiento como máximo un 95% del espesor de
la banda de rodadura.
2. Neumático según la reivindicación 1, que se
caracteriza porque la citada zona es radialmente exterior a
la superficie (8) de desgaste límite.
3. Neumático según la reivindicación 1, que se
caracteriza porque la citada zona es radialmente interior a
la superficie (8) de desgaste límite.
4. Neumático según una de las reivindicaciones 1
a 3, que se caracteriza porque al menos un sistema (27) de
medición está sumergido en una zona situada en el plano ecuatorial
del neumático.
5. Neumático según una de las reivindicaciones 1
a 4, que se caracteriza porque al menos un sistema (27',
27'') de medición está sumergido en una zona de los extremos
axialmente exteriores de la banda de rodadura.
6. Neumático según una de las reivindicaciones
anteriores, con al menos dos sistemas inalámbricos (37, 37') de
medición de la temperatura, mediante tecnología de onda acústica de
superficie o de onda acústica de volumen que incluyen antenas
polarizadas linealmente y que han sido sumergidos en diferentes
zonas de las masas de caucho del neumático, que se
caracteriza porque las direcciones de polarización de las
antenas forman entre sí un ángulo comprendido entre 30º y 90º.
7. Utilización de un neumático tal como el que
se ha descrito en una de las reivindicaciones 1 a 6, para un
vehículo motorizado de dos ruedas, tal como una motocicleta.
8. Utilización de un sistema inalámbrico (7) de
medición de la temperatura mediante tecnología de onda acústica de
superficie o de onda acústica de volumen, sumergido en una zona de
una masa de caucho de la banda de rodadura radialmente exterior a
una superficie (9) radialmente interior respecto a la superficie (8)
de desgaste límite, y siendo la superficie (9) radialmente interior
a la superficie (8) de desgaste límite distante, cuando el neumático
está nuevo, de la superior exterior de la banda (5) de rodadura como
máximo un 95% del espesor de la banda (5) de rodadura.
9. Utilización de un sistema de medición de la
temperatura según la reivindicación 8, que se caracteriza
porque al menos un sistema (7) de medición está sumergido en una
zona situada en el plano ecuatorial del neumático.
10. Utilización de un sistema de medición de la
temperatura según una de las reivindicación 8 ó 9, que se
caracteriza porque al menos un sistema (7) de medición está
sumergido en una zona de los extremos axialmente exteriores de la
banda (5) de rodadura.
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