ITMI961614A1 - Pneumatico ad elevata curvatura trasversale in particolare per ruote anteriori - Google Patents

Description

Titolo: "Pneumatico ad elevata curvatura trasversale, in particolare per ruote anteriori di motoveicoli"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un pneumatico ad elevata curvatura trasversale avente un rapporto di curvatura non inferiore a 0,3, particolarmente per motoveicoli, comprendente:

- una struttura di carcassa di forma torica ad elevata curvatura trasversale presentante una porzione centrale di corona e due fianchi terminanti in una coppia di talloni per l’ancoraggio ad un corrispondente cerchio di montaggio;

- una struttura di cintura, inestensibile circonferenzialmente, estesa coassialmente attorno alla struttura di carcassa;

- una fascia battistrada, estesa coassialmente attorno alla struttura di cintura,, comprendente una pluralità di tasselli definiti tra una pluralità di incavi estesi in direzione sostanzialmente traversale alla direzione di avanzamento del pneumatico, detti incavi comprendendo un fondo raccordato a contrapposte pareti laterali di ingresso ed uscita estese sostanzialmente perpendicolarmente a detto fondo.

Nel seguito della descrizione e nelle successive rivendicazioni, con l’espressione di: "pareti laterali sostanzialmente perpendicolari al fondo dell’incavo", si intendono individuare pareti tali da formare - rispetto ad un piano ortogonale al fondo - un angolo compreso tra 0° e 5°.

L'invenzione è più particolarmente diretta ad un pneumatico anteriore per veicoli a due ruote in cui l'elevata curvatura trasversale è definita da particolari valori del rapporto fra la distanza del colmo del battistrada dalla linea passante per gli estremi del battistrada misurata sul piano equatoriale o "freccia" del battistrada, e la distanza fra dette estremità del battistrada. Tale valore, preferibilmente non inferiore a 0,3, è comunque superiore a quello relativo al corrispondente pneumatico posteriore, solitamente non inferiore a 0,15.

Nel seguito della presente descrizione, il suddetto rapporto verrà indicato con il termine di : " rapporto di curvatura1 ' .

Come noto, gli pneumatici per veicoli a due ruote sono stati per lungo tempo realizzati con una struttura di carcassa comprendente una coppia di tele di tessuto gommato rinforzate con cordicelle simmetricamente inclinate rispetto al piano equatoriale del pneumatico, usualmente nota come carcassa a tele incrociate, ed eventualmente una struttura cinturante anch’essa realizzata con coppie di strisce di tessuto gommato con cordicelle angolate rispetto al piano equatoriale del pneumatico.

Sebbene tale struttura del pneumatico fosse in grado di garantire al motoveicolo un comportamento estremamante regolare in curva, l'utilizzo di questo tipo di pneumatici comportava problemi di comfort, di stabilità, di tenuta di strada del veicolo e di fatica del conducente, legati alla loro eccessiva rigidità.

La struttura di questi ultimi, infatti, accumulava - sotto l’effetto di una deformazione imposta - energia elastica restituita in modo istantaneo al cessare della sollecitazione, amplificando le perturbazioni trasmesse dal manto stradale e con una conseguente perdita di stabilità del veicolo.

In particolare, durante la marcia in rettifilo tale eccessiva rigidità provoca a bassa velocità oscillazioni di elevata frequenza (8-10 Hz) sul pneumatico anteriore (effetto shimmy) rendendo precaria la guida.

Per cercare di ovviare a questi problemi è stato recentemente proposto nella copendente domanda di brevetto no. MI96A001026 depositata il 22 Maggio 1996 dalla stessa Richiedente, l'uso di un pneumatico a carcassa radiale provvisto di una struttura di cintura comprendente un avvolgimento di cordicelle, preferibilmente metalliche, orientate in direzione circonferenziale, indicate anche con il termine di: cordicelle a zero gradi.

Questo tipo di pneumatici ha indubbiamente migliorato la situazione sotto il profilo del comfort e della stabilità di guida: sono praticamente scomparse le oscillazioni del veicolo alle alte velocità in rettifilo ed in particolare l’effetto shimmy risulta sostanzialmente eliminato.

Nonostante i progressi raggiunti in termini di miglioramento del comfort e riduzione della fatica del conducente, però, i pneumatici del tipo suddetto non hanno consentito, almeno fino ad ora, nè di migliorare la tenuta di strada sul bagnato del veicolo, nè di aumentare la resistenza all'usura e, con essa, la resa chilometrica, della fascia battistrada.

In accordo con la presente invenzione, la Richiedente ha ora percepito che il problema di conseguire tali desiderate caratteristiche può essere risolto combinando una struttura di cintura con cordicelle a zero gradi ed un particolare disegno della fascia battistrada del pneumatico, tale da avere un determinato rapporto tra area dei tasselli ed area degli incavi (o rapporto pieni/vuoti).

La presente invenzione mette pertanto a disposizione un pneumatico del tipo più sopra indicato, il quale si caratterizza per il fatto che:

a) la struttura di cintura comprende almeno uno strato radialmente esterno includente una pluralità di spire circonferenziali assialmente affiancate di una cordicella avvolta con angolo sostanzialmente nullo rispetto al piano equatoriale del pneumatico; e che b) l'area occupata dai tasselli formati in una porzione della fascia battistrada avente una lunghezza pari al passo del disegno battistrada e larghezza pari allo sviluppo assiale della fascia battistrada, è compresa tra il 70% ed il 90% dell'area complessiva di detta porzione.

In accordo con rinvenzione, la Richiedente ha in particolare riscontrato che adottando una struttura di cintura con cordicelle a zero gradi è possibile acquisire un maggior grado di libertà nella progettazione del disegno battistrada, superando nella sostanza il limite rappresentato dalla necessità di avere una elevata area dei pieni (quella cioè occupata dai tasselli) per poter garantire una adeguata resistenza all'usura del pneumatico.

Secondo l'invenzione, si è infatti inaspettatamente riscontrato che adottando una struttura di cintura con cordicelle a zero gradi è possibile ridurre l’area dei tasselli, e quindi il rapporto pieni/vuoti, rispetto a quella dei pneumatici di tipo noto senza inficiare la resistenza all'usura del pneumatico e conseguendo al tempo stesso i seguenti importanti vantaggi:

a) migliorare la capacità del pneumatico di smaltire l'acqua presente al di sotto dell'area di impronta del pneumatico (aquaplaning);

b) migliorare il comportamento allo shimmy del pneumatico nonstante l'elevata presenza di vuoti al di sotto dell'area di impronta del pneumatico;

c) mantenere una elevata stabilità direzionale del pneumatico in tutte le condizioni di impiego e soprattutto in curva;

d) migliorare il comportamento in frenata del pneumatico con una diminuzione dello spazio di arresto del veicolo.

Più in particolare, secondo l'invenzione, tali caratteristiche sono conseguibili quando, come più sopra indicato, l’area occupata dai tasselli formati in una porzione della fascia battistrada avente una lunghezza pari al passo del disegno battistrada e larghezza pari allo sviluppo assiale della fascia battistrada, è compresa tra il 70% ed il 90% dell'area complessiva di detta porzione.

Nel seguito della descrizione e nelle successive rivendicazioni, con il termine di: sviluppo assiale della fascia battistrada, si intende indicare l'estensione in larghezza di quest'ultima, misurata lungo la superfìcie periferica del pneumatico.

Nel seguito della descrizione e nelle successive rivendicazioni, con il termine di: passo del disegno battistrada, si intende altresì indicare la lunghezza, misurata lungo lo sviluppo circonferenziale della fascia battistrada, di una porzione del disegno battistrada che si ripete periodicamente per un numero finito "n" di volte per l'intero sviluppo circonferenziale della fascia battistrada.

Nel caso presente, quindi, il passo del disegno battistrada è pari alla distanza tra i punti di inizio di due porzioni ripetitive successive del disegno battistrada, misurata lungo lo sviluppo circonferenziale della fascia battistrada.

Preferibilmente, l'area dei pieni è compresa tra Γ80% e l'85% e, ancor più preferibilmente è pari a circa l'83% dell'area complessiva di detta porzione.

Vantaggiosamente, inoltre, l'adozione di una struttura di cintura con cordicelle a zero gradi in uno strato radialmente esterno di essa, consente di aumentare sia la stabilità direzionale, sia l'area di impronta del pneumatico e, cioè, l'area di contatto con il terreno, in tutte le condizioni di impiego del pneumatico stesso.

Grazie a tale caratteristica, diminuiscono sia le sollecitazioni dovute a strisciamento sul terreno, sia le sollecitazioni dovute a dissipazione per isteresi nella mescola della fascia battistrada, con un ulteriore vantaggioso incremento della resistenza all'usura del pneumatico.

Preferibilmente, le spire di cordicella comprendono cordicelle metalliche ad alto allungamento realizzate con fili d'acciaio ad alto tenore di carbonio.

In alternativa, le spire di cordicella comprendono cordicelle tessili in aramide.

Preferibilmente, inoltre, le spire di cordicella disposte con angolo sostanzialmente nullo rispetto al piano equatoriale del pneumatico, sono distribuite con fittezza variabile lungo lo sviluppo assiale della struttura di cintura.

In accordo con questa forma di realizzazione dell'invenzione, la fittezza di distribuzione delle spire di cordicella varia progressivamente lungo lo strato, dal piano equatoriale verso gli estremi, preferibilmente secondo una relazione prefissata. In tal modo è vantaggiosamente possibile ottenere una struttura di cintura contemporaneamente flessibile al centro, per poter assorbire e smorzare le vibrazioni dovute alle asperità del terreno, e rigida lateralmente, per sviluppare consistenti spinte di deriva.

In accordo con gli esperimenti della Richiedente, tale relazione può convenientemente assumere l’espressione seguente:

dove:

- No è il numero delle spire di cordicella disposte in un tratto centrale di lunghezza unitaria posto a cavallo del piano equatoriale;

- R è la distanza fra il centro di detto tratto e l’asse di rotazione del pneumatico;

- r è la distanza fra il centro del generico tratto unitario, compreso fra il piano equatoriale e le estremità di detto strato radialmente esterno, e l’asse di rotazione del pneumatico;

- K è un parametro che tiene conto del materiale costituente e della formazione delle cordicelle nonché della quantità di gomma attorno alla cordicella, e del peso della porzione di strato radialmente interno in corrispondenza di detto tratto unitario, variabile in corrispondenza di variazioni del tipo di materiale e delle caratteristiche strutturali delle strisce di cintura lungo il profilo di corona che si discostano dai valori di riferimento.

Tale parametro K può assumere un valore sostanzialmente attorno a 1 nel caso in cui le cordicelle abbiano la stessa formazione e tutti i materiali collegati siano i medesimi per tutta l'estensione degli strati, oppure valori diversi in relazione alle variazioni di materiali e di formazione degli elementi di rinforzo lungo lo sviluppo perimetrale della struttura di cintura.

Una distribuzione delle cordicelle in accordo con tale relazione assicura sia Γ uniformità della sollecitazione agente nella struttura di cintura durante l’utilizzo del pneumatico in conseguenza della forza centrifuga applicata, sia la necessaria rigidità differenziata in direzione assiale.

Naturalmente, un tecnico del ramo potrà trovare altre relazioni che, in dipendenza delle variabili di progetto più sopra indicate, consentano di ottenere contemporaneamente rigidità differenziata in direzione assiale ed uniformità di sollecitazione nella struttura di cintura del pneumatico in esercizio, variando in modo controllato e predeterminato la fittezza delle suddette cordicelle.

Per quanto riguarda la fittezza delle cordicelle a 0° nella zona posta a cavallo del piano equatoriale, dove si ha il massimo diradamento, essa è di preferenza non superiore ad 8 e più preferibilmente compresa fra 3 e 6 corde/cm.

L’ampiezza di detta zona è preferibilmente compresa fra il 10% ed il 30% dello sviluppo assiale della cintura.

Convenientemente, la quantità di cordicelle in detta zona centrale è pari ad un valore fra 60% e 80% della quantità di cordicelle in prossimità delle spalle del pneumatico, dove la fittezza di dette cordicelle è di preferenza non superiore a 10 e più preferibilmente compresa fra 6 ed 8 corde/cm.

Le spire di cordicella del suddetto strato radialmente esterno sono avvolte su uno strato di rinforzo in posizione radialmente interna che, in una forma di realizzazione preferita dell'invenzione, è essenzialmente costituito da un foglio di materiale elastomerico, posto fra dette spire di cordicella e la tela di carcassa, eventualmente caricato con mezzi leganti dispersi in detto materiale.

Preferibilmente, tali mezzi leganti comprendono cariche fibrose di rinforzo di un materiale scelto nel gruppo comprendente: fibre tessili, metalliche, vetrose o corte fibre fibrillate di aramide, disposte casualmente oppure orientate secondo una direzione preferenziale, inclinata rispetto a detto piano equatoriale.

Preferibilmente, le cariche fibrose di rinforzo sono omogeneamente distribuite in detta matrice elastomerica con una densità per unità di volume compresa fra 0.5% e 5% del volume totale.

Ancor più preferibilmente, i suddetti mezzi leganti dispersi entro la matrice elastomerica sono corte fibre fibrillate di aramide distribuite nel foglio di materiale elastomerico in una quantità compresa tra 1 e 10 parti in peso per 100 parti in peso di detto materiale (phr).

In una ulteriore forma di realizzazione, lo strato radialmente interno può comprendere due strisce disposte assialmente affiancate, provviste di elementi di rinforzo orientati secondo direzioni inclinate in ciascuna striscia e opposte fra loro nelle due strisce relativamente al piano equatoriale del pneumatico.

In alternativa, lo strato radialmente interno può comprendere due strisce radialmente sovrapposte, provviste di elementi di rinforzo paralleli fra loro in ciascuna striscia ed incrociati con quelli della striscia adiacente, simmetricamente inclinati rispetto al piano equatoriale del pneumatico; in questo caso, gli elementi di rinforzo in una di dette strisce possono essere in materiale diverso da quello degli elementi di rinforzo nella striscia radialmente adiacente.

Convenientemente, gli elementi di rinforzo di detto strato radialmente interno sono scelti nel gruppo comprendente cordicelle tessili e cordicelle metalliche.

Vantaggiosamente, e in qualsiasi forma di attuazione, detto strato radialmente interno può essere interrotto in corrispondenza del piano equatoriale del pneumatico per un tratto di larghezza preferibilmente compresa fra il 10% e il 30% dello sviluppo assiale di detta cintura.

In una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, gli incavi si estendono trasversalmente lungo la fascia battistrada secondo un percorso curvilineo sostanzialmente parallelo alle onde di consumo (altrimenti note con il termine di "onde di Schalamack" dal nome del ricercatore che ha teorizzato il fenomeno) della fascia battistrada.

Tale conformazione degli incavi, infatti, consente vantaggiosamente di diminuire l'usura della fascia battistrada e di contribuire a ridurre la rumorosità del pneumatico durante la marcia del veicolo.

Preferibilmente, proprio per seguire al meglio le suddette onde di consumo, gli incavi hanno almeno un centro di curvatura posizionato a monte di essi in corrispondenza delle contrapposte zone laterali della fascia battistrada esterne alla zona equatoriale più sopra definita.

In tali zone laterali, gli incavi hanno preferibilmente un raggio di curvatura compreso tra 120 e 180mm.

Preferibilmente, il pneumatico della presente invenzione comprende almeno un incavo esteso sostanzialmente per l’intero sviluppo assiale della fascia battistrada secondo un percorso curvilineo sostanzialmente a doppio flesso, includente contrapposte porzioni laterali aventi rispettivi centri di curvatura posizionati a monte dell'incavo e da parti contrapposte rispetto a detto piano equatoriale del pneumatico. Anche in questo caso, le contrapposte porzioni laterali di tale incavo con andamento a doppio flesso hanno preferibilmente un raggio di curvatura compreso tra 120 e 180mm.

Preferibilmente, inoltre, almeno una delle porzioni laterali di tale incavo con andamento a doppio flesso si estende trasversalmente lungo la fascia battistrada per sostanzialmente tutta la zona equatoriale del pneumatico ed una delle zone di estremità della fascia battistrada stessa.

Le suddette porzioni laterali dell'incavo con andamento a doppio flesso sono preferibilmente raccordate tramite una porzione intermedia, avente centro di curvatura posizionato a valle dell'incavo stesso, estesa esternamente alla zona equatoriale ed in almeno una parte di una delle zone laterali.

Preferibilmente, tale porzione intermedia di raccordo ha un un raggio di curvatura compreso tra 20 e 40mm.

In accordo con questa forma di realizzazione dell'invenzione, gli incavi con andamento a doppio flesso fungono pertanto da elementi di raccordo tra incavi formati da parti contrapposte della fascia battistrada e conformati secondo le onde di consumo.

Vantaggiosamente, gli incavi con andamento a doppio flesso non solo ottimizzano i consumi della fascia battistrada in termini di uniformità e di riduzione della velocità di usura, ma contribuiscono anche a smaltire ancor più efficacemente l'acqua presente sotto l'area di impronta del pneumatico.

In tal modo, la capacità drenante del pneumatico risulta migliorata a tal punto che, quando esso è montato sulla ruota anteriore di un motoveicolo, il pneumatico posteriore viaggia su una "pista" sostanzialmente priva di acqua.

In accordo con una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione, particolarmente preferita nel caso di pneumatici per alte prestazioni, in una zona equatoriale del pneumatico la parete di uscita degli incavi è inclinata rispetto al fondo di essi in verso opposto al verso di avanzamento del pneumatico e forma rispetto ad un piano tangente (π) a detto fondo un angolo (α') compreso tra 100° e 130°.

Nel seguito della presente descrizione e nelle successive rivendicazioni, con i termini di "ingresso" e "uscita", si intende indicare - con riferimento alle caratteristiche strutturali degli incavi - le parti degli incavi che vengono per prime sollecitate o entrano per prime in contatto con il terreno durante il rotolamento del pneumatico e, rispettivamente, le parti degli incavi che vengono sollecitate dopo una rotazione di un angolo prefissato della ruota.

Analogamente, nel seguito della presente descrizione e nelle successive rivendicazioni, con i termini di "a monte" e di "a valle", si intende indicare - con riferimento alla posizione degli incavi - le parti della fascia battistrada, ad esempio i tasselli, che vengono sollecitate o entrano in contatto con il terreno durante il rotolamento del pneumatico prima e, rispettivamente, dopo gli incavi medesimi. Nel seguito della presente descrizione e nelle successive rivendicazioni, inoltre, tutti i valori angolari verranno misurati in senso antiorario a partire da un piano (π) tangente al fondo degli incavi.

In accordo con l'invenzione, quando il valore dell'angolo α' formato dalla parete di uscita degli incavi è compreso nell'intervallo di valori più sopra individuato, si è riscontrato un aumento della rigidità dei tasselli posizionati a valle degli incavi nella zona della fascia battistrada maggiormente sollecitata durante la marcia del veicolo e in particolare durante la frenata, con una sostanziale riduzione dei fenomeni di usura e simultaneo conseguimento di una usura più uniforme della fascia battistrada.

Grazie a tale conformazione delle pareti di uscita degli incavi, si sono anche riscontrati i seguenti vantaggi aggiuntivi:

a) possibilità di ridurre il peso del pneumatico e, con esso, ridurre sia gli effetti di disturbo sull'assetto del veicolo indotti da urti o dalle asperità del terreno, sia lo spazio di arresto a causa della minore inerzia del pneumatico;

b) un aumento della capacità frenante del pneumatico, che consente una ulteriore riduzione dello spazio di arresto del veicolo;

c) una maggiore uniformità di usura della fascia battistrada del pneumatico, con un conseguente vantaggioso aumento della tenuta di strada di esso;

d) una minore resistenza al rotolamento del pneumatico, con una conseguente riduzione dei consumi.

Preferibilmente, l'angolo α' è compreso tra 110° e 120° e, ancor più preferibilmente, è pari a circa 115°: in tale intervallo di valori, si è infatti riscontrata una rigidità ottimale dei tasselli posizionati a valle degli incavi, mentre oltre i 130° il pneumatico ha denotato una indesiderata e progressiva perdita di aderenza, un aumento dell'usura ed una disuniformità di rotolamento.

Convenientemente, la zona equatoriale della fascia battistrada interessata dalla desiderata inclinazione delle pareti di uscita degli incavi, si estende a cavallo del piano equatoriale del pneumatico per un tratto di larghezza compresa fra il 10% e il 35% dello sviluppo assiale della fascia battistrada medesima.

Ancor più preferibilmente, tale zona equatoriale si estende a cavallo del piano equatoriale del pneumatico per un tratto di larghezza compresa fra il 25% e il 30% dello sviluppo assiale della fascia battistrada.

Preferibilmente, l'inclinazione delle pareti di uscita degli incavi e, cioè, il valore dell’angolo (α'), è sostanzialmente costante all'intemo della zona equatoriale della fascia battistrada più sopra individuato.

Si è infatti riscontrato che tale caratteristica contribuisce ad ottenere, proprio nella zona della fascia battistrada più sollecitata durante la frenata, quella rigidità dei tasselli necessaria a conseguire una sostanziale riduzione dei sopracitati fenomeni di irregolarità di usura accompagnata da un rapido degrado dei bordi di uscita degli incavi e di perdita di capacità frenante del pneumatico.

In corrispondenza delle contrapposte porzioni laterali della fascia battistrada esterne alla suddetta zona equatoriale, invece, il valore dell'angolo (α') diminuisce linearmente a mano a mano che ci si allontana dal piano equatoriale (X-X) e secondo la corda del pneumatico, fino ad un valore minimo compreso tra 90° e 100°, raggiunto in prossimità di contrapposte porzioni di estremità della fascia battistrada. In altre parole, le pareti di uscita degli incavi aumentano progressivamente la propria inclinazione, rispetto al piano (π) tangente al fondo di essi, fino a raggiungere - solo e soltanto in corrispondenza di contrapposte porzioni di estremità della fascia battistrada - quella configurazione di "sostanziale perpendicolarità" presentata dagli incavi formati sui pneumatici della tecnica nota lungo l'intero sviluppo assiale della fascia battistrada.

Poiché la lunghezza degli incavi, in relazione al particolare disegno della fascia battistrada che si intende realizzare, può anche essere inferiore all'intero sviluppo assiale di quest'ultima, va da sé che l'inclinazione delle pareti di uscita degli incavi assume un valore predefinito, in accordo con la legge di variazione più sopra definita, a seconda della propria posizione (zona equatoriale piuttosto che zona laterale) sulla fascia battistrada stessa.

Ciò significa che solo per gli incavi aventi una lunghezza tale da interessare l'intero sviluppo assiale della fascia battistrada si avrà la variazione di inclinazione delle pareti di uscita degli incavi da 130° a 90°, mentre per gli incavi posizionati in corrispondenza delle sole zone laterali della fascia battistrada ed aventi una lunghezza tale da non interessare la zona equatoriale, la variazione dei valori di α', inversamente proporzionali alla inclinazione delle pareti di uscita rispetto al piano π, potrà essere confinata in un ambito che va, per esempio, da un valore massimo di 115° (minima inclinazione della parete) ad un valore minimo di 95° (massima inclinazione della parete), a mano a mano che ci si allontana dal piano equatoriale del pneumatico.

In accordo con una caratteristica preferita deirinvenzione, inoltre, nella zona equatoriale della fascia battistrada la parete di ingresso degli incavi formati nella fascia battistrada è inclinata rispetto al fondo di essi nel verso di rotolamento del pneumatico e forma rispetto al piano (π) tangente a detto fondo un angolo (a) compreso tra 80° e 90°.

In altre parole, le pareti di ingresso degli incavi presentano nella zona equatoriale della fascia battistrada una configurazione di "sostanziale perpendicolarità" che conferisce al tassello posto a monte di essi quella mobilità necessaria a garantire una adeguata tenuta di strada.

Analogamente a quanto più sopra esposto con riferimento all'angolo α' formato dalla parete di uscita degli incavi, anche l'angolo a è preferibilmente sostanzialmente costante lungo tutta la zona equatoriale della fascia battistrada.

In accordo con una ulteriore caratteristica preferita dell'invenzione, l'angolo a formato dalla parete di ingresso degli incavi diminuisce linearmente, a mano a mano che ci si allontana dal piano equatoriale (X-X) e secondo la corda del pneumatico nelle contrapposte zone laterali della fascia battistrada esterne alla suddetta zona equatoriale, fino ad un valore minimo, compreso tra 50° e 80°, raggiunto in corrispondenza di contrapposte porzioni di estremità della fascia battistrada.

Preferibilmente, il suddetto angolo a è compreso tra 60° e 70° e, ancor più preferibilmente, è pari a circa 65°.

In altre parole, le pareti di ingresso degli incavi diminuiscono progressivamente la propria inclinazione, rispetto al piano tangente (π) al fondo di essi nel verso di rotolamento del pneumatico, fino a raggiungere in corrispondenza di contrapposte zone laterali della fascia battistrada una configurazione "simmetrica" a quella presentata dagli incavi nella zona equatoriale della fascia battistrada.

In tal modo, si è riscontrata nelle zone laterali della fascia battistrada una rigidità ottimale dei tasselli posizionati a monte degli incavi che - accoppiata alla mobilità dei tasselli posizionati a valle - determina sia una adeguata stabilità direzionale, sia una adeguata tenuta di strada del pneumatico.

In una ulteriore forma di realizzazione dell'invenzione, si è riscontrato che, realizzando i cerchietti della carcassa in fibra aramidica, si ottiene una struttura di pneumatico avente una migliorata flessibilità dei talloni che agevola l'operazione di calzamento del pneumatico sul cerchio di montaggio.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione che segue di un esempio di realizzazione preferito di un pneumatico secondo l'invenzione, fatta - a titolo indicativo e non limitativo - con riferimento ai disegni allegati.

In tali disegni:

- la figura 1 mostra una vista in sezione trasversale di un pneumatico secondo l'invenzione fatta secondo la linea I-I di figura 2;

- la figura 2 mostra imo sviluppo in pianta di una porzione della fascia battistrada di un pneumatico secondo l'invenzione;

- la figura 3 mostra una vista in pianta, schematica ed esemplificata, di una porzione della struttura di cintura in assenza della sottostante carcassa, in una prima conveniente forma di attuazione;

- la figura 4 mostra, in una vista come in figura 3, una diversa forma alternativa di realizzazione dello strato radialmente interno di detta struttura di cintura;

- la figura 5 illustra graficamente la legge preferita di variazione degli angoli a ed a1 formati dalle pareti di ingresso e di uscita degli incavi in funzione della distanza dal piano equatoriale misurata lungo la corda del pneumatico di figura 1 ;

- le figure 6a-6c mostrano altrettante sezioni trasversali, in scala ingrandita, di un incavo del pneumatico di figura 1 fatte rispettivamente in corrispondenza del piano equatoriale e di contrapposte porzioni di estremità della fascia battistrada del pneumatico di figura 1 ;

- le figure 7 e 8 mostrano altrettante sezioni trasversali di un incavo fatte, in diverse posizioni lungo lo sviluppo assiale della fascia battistrada, secondo le linee A-A' e B-B' di figura 2.

In figura 1 con 1 è rappresentato un pneumatico ad elevata curvatura trasversale per l'equipaggiamento di veicoli a due ruote, in particolare destinato al montaggio sulla ruota anteriore di un motoveicolo.

Come è noto, per poter avere una buona stabilità direzionale ed una buona manovrabilità del veicolo, il pneumatico anteriore deve avere una ridotta larghezza di sezione, e da ciò nasce l'esigenza di una forte curvatura trasversale del battistrada. L'entità di questa curvatura trasversale viene definita dal particolare valore del rapporto fra la distanza ht (misurata lungo il piano equatoriale X-X) del colmo del battistrada dalla linea b-b passante per le estremità £ del battistrada e la distanza wt misurata lungo la corda del pneumatico, fra dette estremità.

Qualora le estremità del battistrada non siano facilmente individuabili, ad esempio per la mancanza di un riferimento preciso quale ad esempio lo spigolo indicato in figura 1 con C, come distanza wt si potrà senz'altro assumere la misura della corda massima del pneumatico.

Come già anticipato, questo rapporto prende il nome di rapporto di curvatura del battistrada.

Il rapporto di curvatura nei pneumatici anteriori per motoveicoli è solitamente maggiore di 0,3 e comunque sempre superiore a quello del corrispondente pneumatico posteriore che ha un rapporto di curvatura normalmente non inferiore a 0,15.

Il pneumatico 1 comprende una struttura di carcassa 2 presentante una porzione centrale di corona 16 includente almeno una tela di carcassa 3 definente due fianchi i cui bordi laterali opposti 3a sono risvoltati attorno a corrispettivi cerchietti 4.

Sul bordo perimetrale esterno dei cerchietti 4 è applicato un riempimento elastomerico 5 che occupa lo spazio definito fra la tela di carcassa 3 ed il corrispettivo bordo laterale risvoltato 3a della tela di carcassa 3.

Come è noto, la zona del pneumatico comprendente il cerchietto 4 ed il riempimento 5 forma il cosiddetto tallone, globalmente indicato con 15, destinato aH'ancoraggio del pneumatico su un corrispondente cerchio di montaggio, non illustrato.

Alla suddetta struttura di carcassa 2 è coassialmente associata una struttura di cintura 6 comprendente almeno uno strato radialmente esterno 9a e preferibilmente almeno uno strato radialmente interno 9b, entrambi comprendenti elementi di rinforzo della struttura.

Per la precisione, gli elementi di rinforzo dello strato radialmente esterno 9a sono cordicelle 7, o almeno una cordicella o un nastro di poche cordicelle (preferibilmente da 2 a 5) avvolte a spirale sulla porzione centrale 16 di corona, da un’estremità all’altra della struttura di carcassa 2.

Secondo tale disposizione, le cordicelle 7 formano una pluralità di spire circonferenziali 7a, sostanzialmente orientate secondo la direzione di rotolamento del pneumatico, usualmente detta "a zero gradi" con riferimento alla sua giacitura rispetto al piano equatoriale X-X del pneumatico.

Preferibilmente, le spire di cordicella 7a sono avvolte sulla struttura di carcassa 2 con un certo passo variabile, e comunque con fittezza variabile, in aumento dal centro verso le estremità della struttura di cintura 6, come meglio apparirà nel seguito.

Nonostante la spiralatura di per sé stessa e la variabilità del passo comportino un angolo di avvolgimento diverso da zero, il valore di tale angolo rimane così basso da poter essere sostanzialmente considerato sempre pari a zero gradi.

Si precisa qui che nel seguito della presente descrizione si parlerà sempre di cordicelle, intendendosi con questo termine anche i singoli fili elementari o i filati non ritorti, quando il testo lo consenta.

Si precisa inoltre che un passo di avvolgimento costante lungo lo sviluppo perimetrale della struttura di cintura 6, per effetto della curvatura della struttura di carcassa 2, origina comunque una fittezza variabile in direzione assiale.

In una conveniente forma di attuazione, le suddette cordicelle 7 sono le ben note cordicelle metalliche ad alto allungamento a rottura (HE) il cui impiego e le cui caratteristiche sono già state ampiamente descritte ad esempio nel brevetto Europeo No. 0461 464 della medesima Richiedente.

Preferibilmente, tali cordicelle sono realizzate con fili d'acciaio ad alto tenore di carbonio (HT) cioè contenenti carbonio in misura superiore allo 0,9%. In particolare, in uno specifico prototipo preparato dalla Richiedente ravvolgimento elicoidale dello strato 9 era costituito da un'unica cordicella 7, nota come 3x4x0,20 HE HT spiralata da un estremo all'altro della cintura: la suddetta indicazione definisce una cordicella metallica equi ver sa formata da 3 trefoli ciascuno costituito da quattro fili elementari di diametro pari a 0,20 mm: come è poi noto, la sigla HE significa "high elongation" la sigla HT indica l'acciaio "high tensile".

Tali cordicelle hanno un allungamento a rottura compreso fra 4% ed 8% e un tipico comportamento a trazione, ben noto, cosiddetto "a molla".

Per quanto riguarda le diverse tecniche di spiralatura delle cordicelle attorno alla carcassa anche queste sono ormai ben note e non fanno parte dell'invenzione per cui non vengono qui illustrate.

Naturalmente, l'uso preferenziale delle cordicelle metalliche non esclude, ai fini dell'invenzione, l'uso di altre cordicelle, in particolare le altrettanto note cordicelle tessili in fibra aramidica, commercialmente nota come Kevlar®, marchio registrato di DuPont.

Preferibilmente, la fittezza di distribuzione delle spire di cordicella 7a varia progressivamente lungo lo strato, dal piano equatoriale X-X verso gli estremi, preferibilmente secondo una relazione prefissata.

In una particolarmente conveniente forma di attuazione, la suddetta relazione prevede che il prodotto della massa delle spire di cordicella disposte in un tratto unitario di valore predeterminato per il quadrato della distanza fra il centro di detto tratto e l'asse di rotazione r-r del pneumatico mantenga un valore sostanzialmente costante lungo tutto lo sviluppo assiale della cintura in modo tale che durante la rotazione del pneumatico le forze centrifughe risultanti in ciascuno di detti tratti abbiano tutte il medesimo valore determinando uno stato di sollecitazione uniforme da un'estremità all'altra della cintura.

Preferibilmente, la fittezza assiale con cui sono distribuite le spire della cordicella è determinata dalla seguente relazione:

dove:

- No è il numero delle spire di cordicella disposte in un tratto centrale di valore unitario, ad esempio di 1 cm, a cavallo del piano equatoriale;

- R è la distanza fra il centro di detto tratto centrale nello strato radialmente più esterno e l'asse di rotazione del pneumatico;

- r è la distanza fra il centro di uno di detti tratti unitari situato nella zona compresa fra il centro e le estremità dello strato radialmente più esterno e l'asse di rotazione del pneumatico;

- K è un parametro che tiene conto del materiale costituente e della formazione delle cordicelle nonché della quantità di gomma attorno alla cordicella, e del peso della porzione di strato radialmente interno in corrispondenza di detto tratto unitario, variabile in corrispondenza di variazioni del tipo di materiale e delle caratteristiche strutturali delle strisce di cintura lungo il profilo di corona che si discostano dai valori di riferimento.

Tale parametro K assumerà un valore sostanzialmente attorno a 1 nel caso in cui le cordicelle abbiano la stessa formazione e tutti i materiali collegati siano i medesimi per tutta l'estensione degli strati e valori diversi in relazione alle variazioni di materiali e di formazione degli elementi di rinforzo lungo lo sviluppo perimetrale della cintura.

A puro titolo di esempio, si può ipotizzare uno strato di cordicelle a zero gradi comprendente cordicelle tessili (in aramide) in posizione centrale e cordicelle metalliche (HE) nelle porzioni laterali adiacenti, e viceversa.

Naturalmente, un tecnico del ramo potrà trovare altre relazioni che, in dipendenza delle variabili di progetto più sopra indicate, consentano di ottenere contemporaneamente rigidità differenziata in direzione assiale ed uniformità di sollecitazione nella struttura di cintura del pneumatico in esercizio, variando in modo controllato e predeterminato la fittezza delle suddette cordicelle.

Per quanto riguarda la fittezza delle cordicelle a 0° nella zona posta a cavallo del piano equatoriale, dove si ha il massimo diradamento, essa è di preferenza non superiore ad 8 e più preferibilmente compresa fra 3 e 6 corde/cm.

L’ampiezza di detta zona è preferibilmente compresa fra il 10% ed il 30% dello sviluppo assiale della cintura.

Convenientemente, la quantità di cordicelle in detta zona centrale è pari ad un valore fra 60% e 80% della quantità di cordicelle in prossimità delle spalle del pneumatico, dove la fittezza di dette cordicelle è di preferenza non superiore a 10 e più preferibilmente compresa fra 6 ed 8 corde/cm.

Passando ora a considerare lo strato radialmente interno 9b della struttura di cintura 6, sono possibili diverse forme alternative di realizzazione fra le quali il tecnico potrà scegliere quella più confacente in rapporto ad ogni specifica esigenza.

Innanzi tutto, lo strato 9b può comprendere due strisce 17, 18 di tessuto gommato provviste di elementi di rinforzo inglobati in una matrice elastomerica, orientati secondo due direzioni preferenziali incrociate fra loro nelle due strisce e di preferenza simmetricamente inclinate rispetto al piano equatoriale X-X, in modo sostanzialmente simile alla cintura tradizionale dello stato dell'arte.

La differenza sostanziale con quest'ultima cintura è costituita dalla minor rigidità della nuova cintura in corrispondenza di una larga zona a (compresa fra il 10% ed il 30% dello sviluppo assiale della cintura) a cavallo del piano equatoriale (vedi figure 3 e 4); questa minor rigidità può essere convenientemente ottenuta agendo sulla fittezza di detti elementi di rinforzo, o sul materiale costituente, o sul loro orientamento rispetto al piano equatoriale, o su una qualunque combinazione dei suddetti provvedimenti.

Questo valore di rigidità può essere espresso in diversi modi, ad esempio tramite la fittezza di detti elementi di rinforzo (a parità di ogni altra condizione) ma in modo più generale tramite il modulo di elasticità o il carico di rottura di detto strato radialmente interno 9b della struttura di cintura 6, misurato secondo la direzione circonferenziale del pneumatico; detto strato 9b avrà preferibilmente una rigidità pari a non più del 65% di quella delle cinture equivalenti dell'arte nota.

In particolare, a parità di materiale, struttura e angoli di giacitura, la fittezza globale degli elementi di rinforzo che attraversano una sezione retta di larghezza unitaria, a cavallo del piano equatoriale, in direzione obliqua rispetto a detto piano, come illustrato in figura 3, è non superiore e preferibilmente inferiore a quella usuale degli elementi di detta cintura tradizionale, notoriamente dell'ordine di 14 corde/cm.

Gli angoli (β) formati da dette cordicelle rispetto al piano equatoriale (X-X) sono compresi fra 18° e 50° e preferibilmente fra 22° e 45°.

In accordo con una conveniente variante, le suddette strisce sovrapposte 17, 18 sono interrotte in corrispondenza del piano equatoriale X-X, determinando una zona a di larghezza compresa fra il 10% e il 30% dello sviluppo assiale di detta cintura, nella quale sono presenti solo cordicelle di rinforzo 7 dirette circonferenzialmente.

I bordi d’estremità di dette strisce sono scalati fra loro, come d'uso nella pratica corrente.

La variante ora descritta presenta il vantaggio di poter scegliere nelle suddette strisce 17, 18 valori di fittezza adeguati per le porzioni laterali della struttura di cintura 6 senza infittire corrispondentemente la porzione centrale di corona 16 della struttura di cintura stessa.

In particolare, per cordicelle di nylon titolo 940/2 si sono trovati convenienti valori di fittezza compresi fra 4 e 8 corde/cm, in combinazione con angoli di orientamento rispetto alla direzione radiale compresi fra 30° e 50°.

In modo conveniente, gli elementi di rinforzo di dette strisce sono monofilamenti e/o filati, ritorti e non ritorti, e le loro cordicelle, di svariati materiali tessili quali le fibre naturali come rayon o cotone, quelle sintetiche come la poliammide, ad esempio il nylon e l'aramide o anche di metallo.

In una forma di realizzazione preferita, entrambe le strisce 17, 18 comprendono cordicelle del medesimo materiale, mentre in una ulteriore forma di realizzazione le cordicelle di una striscia sono in materiale diverso da quelle dell'altra striscia, ad esempio negli accoppiamenti nylon e aramide oppure aramide e metallo; in tal caso gli angoli (β) di dette cordicelle, compresi neH'ambito prima precisato, sono preferibilmente fra loro diversi e non simmetrici.

In ima soluzione alternativa, illustrata in figura 4, lo strato radialmente interno 9b è formato da due strisce 17, 18, assialmente affiancate lungo il profilo perimetrale, ognuna provvista di elementi di rinforzo orientati in direzione incrociata ed inclinata rispetto al piano equatoriale, in modo tale che le due strisce determinano una configurazione degli elementi di rinforzo sostanzialmente a spina di pesce.

Anche in questo caso, le due strisce affiancate possono essere mantenute accostate fra loro, od anche giuntate lungo i bordi longitudinali affacciati, oppure nettamente separate. Risulta allora utile mantenere fra detti bordi affacciati la medesima larghezza assiale prima precisata nel caso delle strisce sovrapposte.

Le considerazioni prima fatte in relazione a materiale costituente, orientamento e fittezza degli elementi di rinforzo di dette due strisce sono applicabili anche alle singole strisce ora descritte.

In una ulteriore vantaggiosa forma di attuazione dell'invenzione, il suddetto strato radialmente interno 9b è costituito da un foglio di materiale elastomerico, assialmente continuo oppure interrotto in corrispondenza del piano equatoriale X-X, come già descritto, caricato con una carica rinforzante costituita da corte fibre discontinue, eventualmente disperse disordinatamente entro la matrice elastomerica, ma preferibilmente sostanzialmente orientate in direzione assiale o secondo una direzione inclinata rispetto al piano equatoriale X-X del pneumatico, simmetrica a quella della porzione di foglio adiacente.

In tal caso, non si può più parlare di fittezza delle fibre ma si deve considerare la loro densità di distribuzione per unità di volume: tale densità è preferibilmente compresa lira 0.5% e 5% del volume totale.

Convenientemente, dette cariche fibrose di rinforzo sono di un materiale scelto nel gruppo comprendente fibre tessili, metalliche, vetrose o corte fibre fibrillate di aramide.

Per gli scopi dell'invenzione, si è rivelato conveniente l'uso di corte fibre fibrillate di aramide, meglio note come "pasta di aramide" o "Kevlar®-pulp".

In modo noto, sulla struttura di cintura 6 più sopra descritta, è applicata una fascia battistrada 8 per mezzo della quale avviene il contatto del pneumatico 1 con il terreno.

La fascia battistrada 8, comprende una pluralità di tasselli, tutti indicati con 10, definiti tra una pluralità di incavi 11 estesi in direzione sostanzialmente traversale alla direzione di avanzamento del pneumatico indicata mediante la freccia D in figura 2.

Per comodità, con il termine di: tassello, si intende indicare neH'ambito della presente descrizione, una porzione allungata di fascia battistrada 8 estesa in senso prevalentemente assiale e compresa tra due incavi 11 consecutivi.

Ciascuno dei suddetti incavi 11 comprende a sua volta un fondo 12 raccordato a contrapposte pareti laterali rispettivamente di ingresso 13 e di uscita 14, aventi una prefissata inclinazione rispetto al fondo 12 in funzione della posizione considerata lungo lo sviluppo assiale della fascia battistrada 8.

Più in particolare, secondo l'invenzione, l'inclinazione delle pareti laterali di ingresso 13 e di uscita 14 degli incavi 11, assume un valore costante e prefissato in una zona equatoriale della fascia battistrada 8 indicata con E nelle figure 1 e 2.

Convenientemente, tale zona equatoriale E della fascia battistrada 8, si estende a cavallo del piano equatoriale X-X del pneumatico 1 per un tratto di larghezza compresa fra il 10% e il 35% dello sviluppo assiale della fascia battistrada medesima. Ancor più preferibilmente, la zona equatoriale E si estende a cavallo del piano equatoriale X-X del pneumatico per un tratto di larghezza compresa fra il 25% e il 30% dello sviluppo assiale della fascia battistrada 8.

Nella zona equatoriale E, la parete di ingresso 13 degli incavi Il e inclinata nel verso di rotolamento del pneumatico e forma rispetto ad un piano π tangente al fondo 12 un angolo a compreso tra 80° e 90° (figura 7).

Come esposto in precedenza e come illustrato nelle figure 7 e 8, i valori angolari definenti l'inclinazione delle pareti laterali ingresso 13 e di uscita 14 degli incavi 11 verranno tutti misurati in senso antiorario a partire dal suddetto piano π tangente al fondo 12 degli incavi stessi.

In accordo con una forma di realizzazione preferita illustrata nella figura 7, la parete di ingresso 13 degli incavi 11 forma rispetto al π un angolo a pari a circa 85°.

In altre parole, la parete di ingresso 13 degli incavi 11 forma rispetto ad un piano perpedicolare al fondo 12 un angolo pari a circa 5°.

Nella zona equatoriale E della fascia battistrada 8, la parete di uscita 14 degli incavi 1 1 è invece inclinata in verso opposto al verso di rotolamento del pneumatico (e cioè verso sinistra con riferimento alla figura 7) e forma rispetto al piano π un angolo a.' compreso tra 100° e 130°.

In accordo con una forma di realizzazione preferita illustrata nella figura 7, la parete di uscita 14 degli incavi 11 forma rispetto al piano π un angolo α' pari a circa 115°. In altre parole, la parete di uscita 14 degli incavi 11 forma rispetto ad un piano perpedicolare al fondo 12 un angolo pari a circa 25° misurato in verso opposto al verso di rotolamento del pneumatico.

In accordo con l'invenzione, in contrapposte zone laterali F, G della fascia battistrada 8, esterne a detta zona equatoriale E, l'inclinazione delle pareti laterali di ingresso 13 e di uscita 14 degli incavi 11 varia in modo lineare - secondo la corda del pneumatico 1 - a mano a mano che ci si allontana dal piano equatoriale X-X avvicinandosi a contrapposte porzioni di estremità 8a, 8b della fascia battistrada 8.

Più in particolare, l’angolo a - formato dalla parete di ingresso 13 degli incavi 11 rispetto al piano π tangente al fondo 12 - diminuisce linearmente secondo la corda e raggiunge un valore compreso tra 50° e 80° in corrispondenza delle porzioni di estremità 8a, 8b della fascia battistrada 8 (vedi figura 8).

In altre parole, nelle contrapposte zone laterali F, G della fascia battistrada 8, rinclinazione rispetto al piano π della parete di ingresso 13 degli incavi 11 diminuisce linearmente fino a raggiungere la minima inclinazione in corrispondenza delle suddette porzioni di estremità 8a, 8b.

Preferibilmente, in corrispondenza delle porzioni di estremità 8a, 8b, la parete di ingresso 13 degli incavi 11 forma rispetto al piano π un angolo a pari a 65° e cioè forma rispetto ad un piano perpedicolare al fondo 12, un angolo pari a circa 25° (vedi figura 8).

La legge di variazione preferita dell'angolo a in finizione della distanza dal piano equatoriale X-X del pneumatico 1 misurata lungo la corda di esso (indicata con wt). è rappresentata graficamente in figura 5.

Naturalmente, solo gli incavi 11 aventi una lunghezza tale da interessare finterò sviluppo assiale della fascia battistrada 8 saranno interessati da una variazione di inclinazione delle pareti di ingresso 13 nell'intero intervallo più sopra definito, mentre per gli incavi 11 posizionati in corrispondenza delle sole zone laterali F, G della fascia battistrada 8 ed aventi una lunghezza tale da non interessare la zona equatoriale E, la variazione dell'angolo a potrà essere confinata in un ambito che potrà andare da un minimo di 50° fino ad un massimo di 80° a mano a mano che ci si avvicina al piano equatoriale X-X.

In accordo con l'invenzione, l'angolo α' - formato dalla parete di uscita 14 degli incavi 11 rispetto al piano π tangente al fondo 12 - diminuisce linearmente secondo la corda del pneumatico nelle zone laterali F, G della fascia battistrada 8 e raggiunge un valore compreso tra 90° e 100° in corrispondenza delle porzioni di estremità 8a, 8b della fascia battistrada 8 (figura 8).

In altre parole e come è agevole rilevare dalle figure 7 e 8, nelle zone laterali F, G della fascia battistrada 8, rinclinazione della parete di uscita 14 degli incavi 11 aumenta linearmente rispetto al piano π ed in verso opposto a quello di rotolamento del pneumatico, a mano a mano che ci si allontana dal piano equatoriale X-X fino a raggiungere la massima inclinazione in corrispondenza delle suddette porzioni di estremità 8a, 8b.

Preferibilmente, in corrispondenza delle porzioni di estremità 8 a, 8b, la parete di uscita 14 degli incavi 11 forma rispetto al piano π un angolo a’ pari a 95° cioè, rispetto ad un piano perpedicolare al fondo 12, un angolo pari a circa 5° (figura 8). Anche in questo caso, solo gli incavi 11 aventi una lunghezza tale da interessare l'intero sviluppo assiale della fascia battistrada 8 saranno interessati da una variazione di inclinazione delle pareti di uscita 14 nell'intero intervallo più sopra definito, mentre per gli incavi 11 posizionati in corrispondenza delle sole zone laterali F, G della fascia battistrada 8 ed aventi una lunghezza tale da non interessare la zona equatoriale E, la variazione dell'angolo α' potrà essere confinata in un ambito che potrà andare da un massimo di 130° fino ad un minimo di 100° a mano a mano che ci si avvicina al piano equatoriale X-X.

La legge di variazione preferita dell'angolo a' in funzione della distanza dal piano equatoriale X-X del pneumatico 1 misurata lungo la corda di esso (indicata con wt). è rappresentata graficamente in figura 5.

Le figure 6A-6C invece, mostrano altrettante sezioni trasversali degli incavi 11 in corrispondenza della zona equatoriale E del pneumatico 1 e delle porzioni di estremità 8a, 8b della fascia battistrada 8.

In una forma di realizzazione preferita del pneumatico 1 illustrata in figura 2, gli incavi 11 si estendono trasversalmente lungo la fascia battistrada 8 secondo un percorso curvilineo sostanzialmente parallelo alle cosiddette onde di consumo (altrimenti note con il termine di "onde di Schalamack") della fascia battistrada stessa.

A tale scopo, gli incavi 11 hanno almeno un centro di curvatura posizionato a monte di essi in corrispondenza delle contrapposte zone laterali F, G della fascia battistrada 8 esterne alla zona equatoriale E più sopra definita.

In tali zone laterali F, G gli incavi 11 hanno un raggio di curvatura Rq compreso tra 120 e 180mm, preferibilmente tra 140 e 160mm e ancor più preferibilmente pari a circa 150mm.

Preferibilmente, in un tratto della fascia battistrada 8 di lunghezza pari al passo del disegno battistrada, il pneumatico 1 della presente invenzione comprende almeno un incavo, preferibilmente una coppia di incavi I la, l lb, estesi sostanzialmente per l’intero sviluppo assiale della fascia battistrada 8 secondo un percorso curvilineo sostanzialmente a doppio flesso.

Ciascuno dei suddetti incavi Ila, l lb, include contrapposte porzioni laterali aventi rispettivi centri di curvatura posizionati a monte di essi e da parti contrapposte rispetto al piano equatoriale X-X del pneumatico 1 (vedi figura 2).

Anche in questo caso, le contrapposte porzioni laterali degli incavi I la, llb con andamento a doppio flesso - giacenti in corrispondenza delle contrapposte zone laterali F, G della fascia battistrada 8 - hanno un raggio di curvatura compreso tra 120 e 180mm, preferibilmente tra 140 e 160mm e ancor più preferibilmente pari a circa 150mm.

In accordo con una ulteriore caratteristica preferita dell'invenzione, inoltre, una delle porzioni laterali degli incavi I la, llb con andamento a doppio flesso si estende trasversalmente lungo la fascia battistrada 8 per sostanzialmente tutta la zona equatoriale E del pneumatico 1 ed una delle zone di estremità F, G della fascia battistrada stessa.

Più precisamente, nel caso illustrato, l'incavo Ila comprende una porzione laterale estesa sostanzialmente per l'intera larghezza della zona equatoriale E e per l'intera larghezza della zona laterale F, mentre l'incavo llb denota una conformazione speculare rispetto al piano equatoriale X-X e comprende una porzione laterale estesa sostanzialmente per l'intera larghezza della zona equatoriale E e per l'intera larghezza della contrapposta zona laterale G.

Preferibilmente, le contrapposte porzioni laterali degli incavi Ila, llb sono raccordate tramite una porzione intermedia, estesa trasversalmente lungo la fascia battistrada 8 esternamente alla zona equatoriale E ed in almeno una parte di una delle zone laterali F, G ed avente centro di curvatura posizionato a valle dell'incavo stesso. Più precisamente, nel caso illustrato, la porzione intermedia dell'incavo Ila si estende tra il piano equatoriale X-X ed una parte della zona laterale G, mentre la porzione intermedia dell'incavo l lb si estende tra il piano equatoriale X-X ed una parte della contrapposta zona laterale F.

Preferibilmente, tale porzione intermedia di raccordo ha un un raggio di curvatura R2 compreso tra 20 e 40mm e ancor più preferibilmente pari a circa 30mm.

Da prove ripetute effettuate dalla Richiedente, si è riscontrato che i pneumatici secondo l'invenzione non solo risolvono appieno il problema di migliorare la tenuta di strada sul bagnato e di aumentare la resistenza all’usura e, con essa, la resa chilometrica, della fascia battistrada del pneumatico, ma conseguono anche molteplici vantaggi rispetto ai pneumatici di tipo noto.

Tra di essi, è possibile menzionare i seguenti:

a) possibilità di ridurre il peso del pneumatico e, con esso, ridurre sia gli effetti di disturbo sull’assetto del veicolo indotti da urti 0 dalle asperità del terreno, sia lo spazio di arresto a causa della minore inerzia del pneumatico;

b) una maggiore uniformità di usura della fascia battistrada del pneumatico, con un conseguente vantaggioso aumento della tenuta di strada di esso;

c) una maggiore stabilità termica dei tasselli formati sulla fascia battistrada;

d) una minore resistenza al rotolamento, del pneumatico, con una conseguente riduzione dei consumi;

e) un miglioramento della capacità del pneumatico di smaltire l'acqua presente al di sotto dell'area di impronta (aquaplano).

Grazie all'adozione di una struttura di cintura con cordicelle a zero gradi, infine, i pneumatici dell'invenzione rendono il progetto del disegno battistrada libero da quei vincoli del rapporto pieni/vuoti che limitano la forma e la disposizione degli incavi nei pneumatici della tecnica nota.

Ne consegue una libertà di progetto che consente non soltanto di migliorare le prestazioni del pneumatico come più sopra esposto, ma anche di ottenere disegni battistrada aventi caratteristiche pregevoli anche sotto il profilo estetico, con tutti i vantaggi che ne derivano sotto il profilo commerciale.

Naturalmente, al ritrovato sopra descritto un tecnico del ramo potrà apportare modifiche e varianti allo scopo di soddisfare specifiche e contingenti esigenze applicative, varianti e modifiche comunque rientranti nell'ambito di protezione quale definito dalle successive rivendicazioni.

Claims (29)

1. RIVENDICAZIONI 1. Pneumatico per veicoli a due ruote avente un rapporto di curvatura non inferiore a 0,3 comprendente: - una struttura di carcassa (2) di forma torica ad elevata curvatura trasversale presentante una porzione centrale di corona (16) e due fianchi terminanti in una coppia di talloni (15) per l'ancoraggio ad un corrispondente cerchio di montaggio; - una struttura di cintura (6), inestensibile circonferenzialmente, estesa coassialmente attorno alla struttura di carcassa (2); - una fascia battistrada (8), estesa coassialmente attorno alla struttura di cintura (6), comprendente una pluralità di tasselli (10) definiti tra una pluralità di incavi (11) estesi in direzione sostanzialmente traversale alla direzione di avanzamento del pneumatico, detti incavi (11) comprendendo un fondo (12) raccordato a contrapposte pareti laterali di ingresso (13) e di uscita (14) estese sostanzialmente perpendicolarmente a detto fondo (12); caratterizzato dal fatto che: a) detta struttura di cintura (6) comprende almeno uno strato radialmente esterno (9a) includente una pluralità di spire (7a) circonferenziali, assialmente affiancate, di una cordicella (7) avvolta con angolo sostanzialmente nullo rispetto al piano equatoriale (X-X) del pneumatico; e dal fatto che b) l'area occupata da detti tasselli (10) in una porzione della fascia battistrada (8) avente una lunghezza pari al passo (p) del disegno battistrada e larghezza pari allo sviluppo assiale della fascia battistrada (8), è compresa tra il 70% ed il 90% dell'area complessiva di detta porzione.
2. 2. Pneumatico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'area occupata da detti tasselli (10) in detta porzione della fascia battistrada (8) avente lunghezza pari al passo (p) del disegno battistrada e larghezza pari allo sviluppo assiale della fascia battistrada (8), è è compresa tra l'80% ed l’85% dell'area complessiva di detta porzione.
3. 3. Pneumatico secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che dette spire di cordicella (7a), disposte con angolo sostanzialmente nullo rispetto al piano equatoriale (X-X) del pneumatico, sono distribuite con fittezza variabile lungo lo sviluppo assiale di detta struttura di cintura (6).
4. 4. Pneumatico secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la fittezza di dette spire di cordicelle (7a) aumenta progressivamente da detto piano equatoriale (X-X) verso le estremità della struttura di cintura (6), essendo di valore non superiore a 8 corde/cm in una zona posta a cavallo del piano equatoriale (X-X).
5. 5. Pneumatico secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che la fittezza con cui sono distribuite dette spire di cordicella (7a) è determinata dalla seguente relazione: dove:

   - No è il numero delle spire di cordicella (7a) disposte in un tratto centrale di lunghezza unitaria posto a cavallo del piano equatoriale; - R è la distanza fra il centro di detto tratto e l'asse di rotazione del pneumatico; - r è la distanza fra il centro del generico tratto unitario, compreso fra il piano equatoriale e le estremità di detto strato radialmente esterno (9a), e l'asse di rotazione del pneumatico; - K è un parametro che tiene conto del materiale costituente e della formazione delle cordicelle nonché della quantità di gomma attorno alla cordicella, e del peso della porzione di strato radialmente interno (9b) in corrispondenza di detto tratto unitario, variabile in corrispondenza di variazioni del tipo di materiale e delle caratteristiche strutturali delle strisce di cintura lungo il profilo di corona che si discostano dai valori di riferimento.
6. 6. Pneumatico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta struttura di cintura (6) comprende ulteriormente uno strato di rinforzo (9b) in posizione radialmente interna.
7. 7. Pneumatico secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto strato di rinforzo radialmente interno (9b) è interrotto in corrispondenza del piano equatoriale (X-X) del pneumatico per un tratto di larghezza compresa fra il 10% e il 30% dello sviluppo assiale di detta struttura di cintura (6).
8. 8. Pneumatico secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto strato di rinforzo radialmente interno (9b) è essenzialmente costituito da un foglio di materiale elastomerico, interposto tra la struttura di cintura (6) e la tela di carcassa (3), comprendente mezzi leganti dispersi nel materiale elastomerico di detto foglio.
9. 9. Pneumatico secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto strato radialmente interno (9b) della struttura di cintura (6) comprende strisce (17, 18) assialmente affiancate, provviste di elementi di rinforzo orientati secondo direzioni inclinate in ciascuna striscia e opposte fra loro in dette strisce relativamente al piano equatoriale del pneumatico.
10. 10. Pneumatico secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detto strato radialmente interno (9b) comprende da ciascuna parte del piano equatoriale due strisce (17, 18) radialmente sovrapposte, provviste di elementi di rinforzo orientati secondo direzioni inclinate in ciascuna striscia e opposte fra loro nelle due strisce (17, 18) relativamente al piano equatoriale (X-X) del pneumatico.
11. 11. Pneumatico secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che gli elementi di rinforzo in una di dette strisce (17, 18) sono in materiale diverso da quello degli elementi di rinforzo nella striscia adiacente in direzione radiale.
12. 12. Pneumatico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti incavi (11) si estendono trasversalmente lungo la fascia battistrada (8) secondo un percorso curvilineo sostanzialmente parallelo alle onde di consumo della fascia battistrada (8).
13. 13. Pneumatico secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che in corrispondenza di dette contrapposte zone laterali (F, G) della fascia battistrada (8), esterne a detta zona equatoriale (E), detti incavi (11) hanno almeno un centro di curvatura posizionato a monte di essi.
14. 14. Pneumatico secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detti incavi (11) hanno un raggio di curvatura (Ri) compreso tra 120 e 180mm.
15. 15. Pneumatico secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un incavo (I la, 1 lb) esteso sostanzialmente per l’intero sviluppo assiale della fascia battistrada (8) secondo un percorso curvilineo sostanzialmente a doppio flesso, includente contrapposte porzioni laterali aventi rispettivi centri di curvatura posizionati a monte dell’incavo (Ila, 1 lb) e da parti contrapposte rispetto a detto piano equatoriale (X-X) del pneumatico.
16. 16. Pneumatico secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che dette contrapposte porzioni laterali hanno un raggio di curvatura (Ri) compreso tra 120 e 180mm.
17. 17. Pneumatico secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che almeno una delle porzioni laterali di detto almeno un incavo (I la, 1 lb) si estende trasversalmente lungo la fascia battistrada (8) per sostanzialmente tutta la zona equatoriale (E) del pneumatico ed una zona di estremità (F, G) della fascia battistrada (8).
18. 18. Pneumatico secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che le porzioni laterali di detto almeno un incavo (I la, llb) sono raccordate tramite una porzione intermedia avente centro di curvatura posizionato a valle dell'incavo (Ila, 11 b).
19. 19. Pneumatico secondo la rivendicazione 18, caratterizzato dal fatto che detta porzione intermedia di raccordo si estende trasversalmente lungo la fascia battistrada (8) esternamente a detta zona equatoriale (E) ed in almeno una parte di una di dette zone laterali (F, G).
20. 20. Pneumatico secondo la rivendicazione 18, caratterizzato dal fatto che detta porzione intermedia di raccordo ha un un raggio di curvatura (!3⁄4) compreso tra 20 e 40mm.
21. 21. Pneumatico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che in una zona equatoriale (E) della fascia battistrada (8) la parete di uscita (14) di detti incavi (11) è inclinata rispetto a detto fondo (12) in verso opposto al verso di rotolamento del pneumatico e forma rispetto ad un piano tangente (π) a detto fondo (12) un angolo (α') compreso tra 100° e 130°.
22. 22. Pneumatico secondo la rivendicazione 21, caratterizzato dai fatto che detto angolo (α') è compreso tra 110° e 120°.
23. 23. Pneumatico secondo la rivendicazione 21, caratterizzato dal fatto che detto angolo (α') è sostanzialmente costante in detta zona equatoriale (E) del pneumatico.
24. 24. Pneumatico secondo la rivendicazione 21, caratterizzato dal fatto che detta zona equatoriale (E) si estende a cavallo del piano equatoriale (X-X) del pneumatico per un tratto di larghezza compresa fra il 10% e il 35% dello sviluppo assiale di detta fascia battistrada (8).
25. 25. Pneumatico secondo la rivendicazione 21, caratterizzato dal fatto che in corrispondenza di contrapposte zone laterali (F. G) della fascia battistrada (8), esterne a detta zona equatoriale (E), l'angolo (α') diminuisce linearmente secondo la corda del pneumatico fino ad un valore minimo compreso tra 90° e 100°.
26. 26. Pneumatico secondo la rivendicazione 21, caratterizzato dal fatto che in detta zona equatoriale (E) della fascia battistrada (8) la parete di ingresso (13) di detti incavi (11) è inclinata rispetto a detto fondo (12) nel verso di rotolamento del pneumatico e forma rispetto ad un piano (π) tangente a detto fondo (12) un angolo (a) compreso tra 80° e 90°.
27. 27. Pneumatico secondo le rivendicazioni 26, caratterizzato dal fatto che detto angolo (a) è sostanzialmente costante in detta zona equatoriale (E) del pneumatico.
28. 28. Pneumatico secondo la rivendicazione 26, caratterizzato dal fatto che in corrispondenza di contrapposte zone laterali (F, G) della fascia battistrada (8), esterne a detta zona equatoriale (E), l'angolo (a) diminuisce linearmente secondo la corda del pneumatico fino ad un valore minimo compreso tra 50° e 80°.
29. 29. Pneumatico secondo la rivendicazione 28, caratterizzato dal fatto che detto angolo (a) è compreso tra 60° e 70°.