ES2259717T3 - Neumatico, particularmente apropiado a suelos cubiertos de nieve. - Google Patents

Abstract

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Description

Neumático, particularmente apropiado a suelos cubiertos de nieve.

La presente invención se refiere a neumáticos para vehículos de motor, particularmente para utilizar sobre terreno cubierto de nieve.

Un neumático en su forma más general comprende una estructura de cubierta, que incluye una porción de corona central y dos paredes laterales axialmente opuestas que terminan en un par de talones para fijar a la llanta de un neumático, y una banda de rodadura que se extiende coaxialmente alrededor de la porción de corona. En neumáticos de cubierta radial también hay una estructura de cintura asociada coaxialmente con la estructura de cubierta.

A su vez, la banda de rodadura comprende un diseño en relieve formado por una pluralidad de ranuras circunferenciales y transversales que, en combinación, dan lugar a una pluralidad de bloques distribuidos según diferentes tipos de configuración, por ejemplo a lo largo de un área central que se extienden a través del plano ecuatorial y en al menos dos áreas laterales, que se extienden en lados axialmente opuestos del área central.

La configuración de los bloques puede variar, pero generalmente cada uno de ellos se proyecta desde la superficie de la base de la banda de rodadura para terminar en una superficie superior.

Cada bloque está generalmente delimitado mediante un par de superficies laterales longitudinales y un par de superficies laterales transversales, siendo la primera de éstas paralela al plano ecuatorial o con una leve inclinación respecto al mismo, mientras que las segundas superficies interceptan la primera en una dirección generalmente axial y en cualquier caso con un gran ángulo de inclinación respecto al plano ecuatorial.

Las superficies laterales longitudinales y transversales de los bloques también son las paredes que delimitan las ranuras antes mencionadas: las superficies de base de dichas ranuras coincide con dicha superficie base de la banda de rodadura.

De particular importancia para un neumático para un terreno cubierto de nieve es la presencia de entalladuras adecuadas en los bloques, en otras palabras una serie densa de hendiduras o ranuras muy estrechas, orientadas esencialmente en forma transversal a la dirección de rodadura, siendo la función esencial de las entalladuras recoger y retener eficientemente la nieve, dado que la fricción de nieve sobre nieve es bien sabido que es mayor que la fricción de nieve sobre caucho.

Por ejemplo, la patente US 5.711.828 describe un neumático para terreno cubierto de nieve provisto de un diseño de banda de rodadura formado por una pluralidad de bloques, cada uno ranurado con una pluralidad de entalladuras en zigzag que son todas paralelas entre sí.

El documento EP 0.713.790 A2 describe un neumático de invierno diseñado para mejorar el rendimiento sobre nieve mediante el mantenimiento de buenas características de resistencia al fenómeno conocido del aquaplaning.

Este neumático comprende tres ranuras circunferenciales interceptadas por una pluralidad de ranuras transversales que forman en combinación dos filas circunferenciales de bloques centrales a los lados del plano ecuatorial y dos filas circunferenciales de bloques laterales.

Los bloques centrales son en forma de paralelogramos que tienen lados longitudinales inclinados en un ángulo de 3º a 15º respecto al plano ecuatorial. Cada bloque está provisto de una pluralidad de entalladuras en zigzag que se ubican transversalmente al bloque y paralelas entre sí. Algunas entalladuras tienen muescas, con un ancho y una profundidad de aproximadamente 1 mm, en sus extremos.

Cada una de estas muescas tienen paredes delimitadas por el material elastomérico de los bloques y se abren en una ranura longitudinal.

La patente US 4.815.511 se refiere a un neumático del tipo para todas las estaciones, hecho para mejorar las características de tracción sobre terreno cubierto de nieve.

El neumático comprende cuatro ranuras circunferenciales y una pluralidad de ranuras transversales que forman, en combinación, tres filas circunferenciales de bloques, en concreto una central y dos filas laterales, y dos filas de bloques laterales.

Cada fila comprende un primer y un segundo juego de bloques triangulares que se alternan circunferencialmente entre sí.

Los bloques de un juego tienen lados que forman las paredes de una primera ranura circunferencial y vértices opuestos a estos lados ubicados sobre las paredes que delimitan una segunda ranura, mientras que los bloques del otro juego tienen vértices alineados con los lados del primer juego y lados opuestos entre los vértices del primer juego.

Cada bloque de cada fila tiene, en una posición central de cada lado longitudinal, una muesca semicircular de pequeño tamaño, abierta hacia la ranura circunferencial.

Cada muesca está asociada con una entalladura estrecha que se ubica transversalmente al bloque durante una corta distancia.

El neumático se describe como una mejora a un neumático de la técnica anterior en el cual cada bloque tiene la forma de un paralelogramo y comprende un par de muescas de forma trapezoidal, que se extienden transversalmente hacia el interior del bloque.

Estas muescas se abren en las ranuras circunferenciales, y están escalonadas circunferencialmente entre sí en cada bloque, formando por lo tanto un bloque esencialmente en forma de S.

Adicionalmente, la patente US 6.003.574 a nombre del presente solicitante describe un neumático para terreno cubierto de nieve, provisto de una banda de rodadura en la cual las ranuras circunferenciales están delimitadas por una secuencia de porciones que están orientadas en forma oblicua respecto a la dirección de extensión circunferencial del neumático; estas porciones oblicuas convergen simétricamente hacia el plano ecuatorial, pero en una dirección opuesta a la dirección de convergencia de las ranuras transversales.

Cada una de las porciones oblicuas de las ranuras circunferenciales se extiende entre dos ranuras transversales consecutivas y delimita bordes circunferenciales opuestos de un bloque central y un bloque lateral.

En esta solución; cada uno de los bloques central y lateral tiene una esquina que se proyecta en la correspondiente ranura circunferencial, respecto a la esquina adyacente del bloque inmediatamente siguiente.

En esta situación, las esquinas que se proyectan de los bloques centrales actúan como dientes que aseguran un agarre sobre la nieve en tracción, mientras que las esquinas que se proyectan de los bloques laterales produce este efecto durante el frenado.

Para incrementar el agarre sobre nieve, el neumático también tiene una muesca de forma trapezoidal que se extiende en los dos bloques adyacentes en cada fila central.

Esta muesca pasa a través de la ranura transversal entre dos bloques centrales y tiene un borde circunferencial axialmente interior y un borde circunferencial axialmente exterior, que divergen uno de otro, en ángulos preferentemente en el rango de 3º a 15º; en una dirección opuesta a la dirección de rodadura.

La patente EP-A-0 354 718 describe un neumático radial que comprende una banda de rodadura provista de al menos dos ranuras principales que se extienden en la dirección circunferencial del neumático y ranuras laterales que conectan dichas ranuras principales para formar múltiples bloques de la banda de rodadura que tienen dos paredes laterales que se enfrentan a las ranuras principales y dos paredes de extremo que se enfrentan a las ranuras laterales. Cada uno de dichos bloques está provisto en las paredes laterales del mismo de al menos dos ranuras laterales. La profundidad de cada ranura lateral en la dirección axial del neumático es 5 - 50% del ancho del bloque. Según la patente EP-A-0 354 718, las ranuras laterales aumentan el efecto de raspado de los bloques totales y mejorará las propiedades de rendimiento de arranque, aceleración y frenado sobre nieve en comparación con bloques que no tienen ranuras laterales; por otra parte, los bordes entre las caras laterales de la ranura y la cara de la banda de rodadura mejorará el efecto de raspado de hielo.

Habiendo examinado la técnica anterior indicada con anterioridad, el solicitante ha encontrado que es posible mejorar el agarre a la carretera del neumático sobre terreno cubierto de nieve, mediante la formación de muescas especiales, diseñadas para actuar como trampas para el encapsulado de la nieve, en los bloques, haciendo uso de la extracción de material elastomérico sobre una porción que se extiende longitudinalmente de la superficie lateral que forma la pared delimitante de una primera ranura.

También se ha encontrado que la realización de tales muescas se extiende a lo largo de una distancia considerable en la dirección longitudinal y se abren a lo lardo del borde delimitante entre una superficie lateral del bloque y la correspondiente superficie superior hace posible almacenar una cantidad suficiente de nieve para mejorar el agarre al suelo.

También se ha probado que es posible mejorar la captura de nieve haciendo la muesca en una forma piramidal, preferentemente con la superficie de la base cercana a un extremo, y terminando en el otro extremo con su vértice ubicado sobre la pared que delimita dicha primera ranura.

También se ha encontrado que, mediante la extracción del material elastomérico como se indicó con anterioridad, es posible formar un escalón en la superficie superior del bloque, manteniendo así sorprendentemente inalterada la resistencia del bloque a las fuerzas que actúan contra la superficie del bloque en el cual se corta el escalón.

En un primer aspecto, la invención se refiere a un neumático según la reivindicación 1.

Preferentemente, la dicha al menos una muesca se forma a lo largo del borde delimitante entre dicha superficie superior y la pared que delimita dicha ranura.

En una realización preferida, cada uno de los bloques de al menos una fila circunferencial comprende al menos una de estas muescas.

Preferentemente, dicha base de la muesca se genera mediante un plano que intercepta el bloque a una distancia predeterminada del vértice.

En una realización, todas las muescas formadas en una superficie del bloque que delimita la misma ranura se estrechan en la misma dirección, preferentemente en la dirección opuesta a la dirección de rodadura del neumático.

En una realización alternativa a la precedente, estas muescas se estrechan en direcciones opuestas.

Preferentemente, cada bloque de dicha al menos una fila comprende al menos una primera y una segunda muesca longitudinal, estando la primera muesca sobre el borde delimitante entre la superficie superior y una primera superficie lateral longitudinal, y estando la segunda muesca sobre el borde delimitante entre la superficie superior y una segunda superficie lateral longitudinal.

Aún más preferentemente, dicha primera y segunda muesca tienen estrechamientos en direcciones opuestas entre sí en cada bloque.

En algunas realizaciones, el neumático puede comprender, en al menos un bloque, al menos una muesca que se ubica transversalmente respecto a la dirección de movimiento, y preferentemente dicha al menos una muesca transversal se forma a lo largo del borde delimitante entre la superficie superior y la superficie lateral transversal del bloque.

Preferentemente, el neumático comprende, en cada bloque, un par de dichas muescas que son transversales respecto a la dirección de movimiento, estando cada una de estas muescas formada a lo largo del borde delimitante entre la superficie superior y una correspondiente superficie transversal lateral.

Estas muescas transversales pueden formarse en bloques en los cuales se proporcionan una o más muescas longitudinales.

En una realización preferida, la muesca, ya sea longitudinal o transversal, tiene una forma piramidal, esencialmente delimitada por una base y por dos planos laterales, en concreto el primer y el segundo plano, que inciden uno en otro, en ausencia de otros planos delimitantes, debido a que la muesca está abierta en sus lados exteriores; más en particular, el primer plano es perpendicular a la superficie superior del bloque e inclinado en un ángulo \alpha a la pared de la ranura en la cual se forma la muesca, mientras que el segundo plano se inclina en un ángulo \beta hacia un plano incidente, paralelo a la superficie superior.

Nuevamente con referencia a realizaciones preferidas, la ranura se extiende sobre una longitud al menos igual al 65% de la longitud del borde formado mediante la intersección entre la superficie lateral del bloque en el cual se forma la muesca y dicha superficie superior del bloque.

Adicionalmente, la relación "p/l" entre la profundidad máxima "p" de la muesca medida en una dirección perpendicular a la superficie superior del bloque (en la base de la muesca) y la extensión longitudinal máxima "l" de la muesca, medida a lo largo del borde correspondiente sobre la superficie superior, está en el rango de 0,06 a
0,6.

Características y ventajas adicionales se aclararán más mediante la siguiente descripción de un ejemplo de realización preferida de un neumático según la invención, provista para información y sin propósito restrictivo con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

La figura 1 muestra una vista en sección transversal de un neumático según la invención.

La figura 2 muestra un desarrollo parcial esquemático en vista en plano de la banda de rodadura del neumático de la figura 1.

La figura 3 muestra un aumento de un bloque de la banda de rodadura de la figura 2.

La figura 4 muestra una variante de algunas características del bloque de la figura 3.

La figura 5 muestra un aumento de algunas características del bloque de la figura 3 y algunas variantes de realizaciones de dichas características.

La figura 6 muestra en vista en planta un diseño esquemático para una banda de rodadura que es una alternativa a la de la figura 2, orientada en una dirección de rodadura predeterminada del neumático.

La figura 7 muestra el diseño de la figura 6 orientado en la dirección opuesta respecto a dicha dirección de rodadura del neumático.

La figura 8 muestra otra variante de realización de un bloque según la invención.

La figura 9 muestra un ejemplo adicional de realización de un bloque según la invención.

La figura 10 muestra el perfil a lo largo de la línea media de un neumático de bajo perfil al cual puede aplicarse el diseño de banda de rodadura según la invención.

Con referencia a la figura 1, el número 1 indica como una totalidad un neumático para vehículos de motor según la invención, por ejemplo un neumático del grado 195/65 R15.

El neumático 1 comprende una estructura de revestimiento 2, que incluye una porción de corona central 3 y dos paredes laterales axialmente opuestas 4 y 5, estando dicha estructura de revestimiento 2 provista de una tela de refuerzo 2a cuyos extremos opuestos 2b y 2c se levantan alrededor de los correspondientes cables de talón 6 y 7.

En el neumático antes mencionado, del tipo radial, las cuerdas de dicha tela de refuerzo yacen en planos radiales, en otras palabras planos que contienen el eje de rotación de dicho neumático, o en planos que tienen una pequeña inclinación respecto a dichos planos radiales.

Sobre el borde perimétrico radialmente exterior de los cables de talón 6 y 7, ubicados sobre los bordes radialmente internos de dichas paredes laterales 4 y 5, se aplica un relleno elastomérico 8 que ocupa el espacio formado entre la tela de refuerzo 2a y los extremos correspondientes 2b y 2c de la tela de refuerzo 2a.

Las áreas axialmente opuestas del neumático 1, cada una comprendiendo un cable de talón 6 o 7 y su relleno 8, forman lo que se llaman los talones, indicados como un todo mediante 9 y 10, que se diseñan para asegurar el neumático 1 sobre una correspondiente llanta de montaje 11 de la rueda de un vehículo.

En el ejemplo ilustrado, una estructura de cintura 12, que comprende una o más bandas de refuerzo 13 hechas de cuerdas textiles o metálicas incorporadas en una mezcla dada, se asocia coaxialmente con la estructura de revestimiento 2 antes mencionada.

Una banda de rodadura 14 se aplica en una forma conocida a la estructura de cintura 12; un diseño en relieve, ilustrado sólo esquemáticamente en la vista en plano en la figura 2, se corta en el grosor de la banda de rodadura.

Una banda de rodadura con dicho diseño es particularmente adecuada para desplazarse sobre superficies cubiertas de nieve.

La banda de rodadura 14 comprende cuatro ranuras circunferenciales 15 y una pluralidad de ranuras transversales 16, que en combinación delimitan cinco filas de bloques que tienen una forma cuadrada en vista en plano, en concreto una fila central 17 a lo largo del plano ecuatorial, dos filas intermedias 18 y 19 a los lados de la fila central, y dos filas laterales 20 y 21.

Los bloques se proyectan desde la superficie base 22 de la banda de rodadura, que coincide, en la ilustración en la figura 1, con la capa de mezcla ubicada directamente encima de la banda de refuerzo radialmente más exterior 13 en la estructura de cintura 12, esencialmente en la base de las ranuras.

Más en particular, los bloques se extienden radialmente hacia fuera hasta sus superficies superiores, que coinciden con la superficie exterior de la banda de rodadura.

En el ejemplo ilustrado en la figura 2, la banda de rodadura se representa por simplicidad con ranuras circunferenciales y transversales que se ubican paralelas y perpendiculares al plano ecuatorial respectivamente, pero, como se aclarará en el texto a continuación, la invención no se limita a esta representación en particular, e incluye, por ejemplo, ranuras circunferenciales inclinadas en un ángulo en el rango de 3º a 18º del plano ecuatorial, ranuras circunferenciales en zigzag, ranuras transversales con líneas medias inclinadas en una forma no axial respecto al plano ecuatorial, ranuras transversales con líneas medias curvilíneas que tienen una configuración convexa o cóncava, o una configuración combinada, en otras palabras inicialmente convexa y subsecuentemente cóncava o viceversa en la dirección desde un lateral hacia el plano ecuatorial, o nuevamente, por ejemplo, con un perfil sinusoidal o similar en la dirección transversal respecto al neumático entre los dos laterales, o en cualquier caso ranuras circunferenciales y/o transversales orientadas en forma tal que forman cualquier tipo de diseño, que puede ser simétrico, asimétrico o
direccional.

Preferentemente, las ranuras circunferenciales tienen un ancho en el rango de 3 a 18 mm y una profundidad en el rango de 2 a 12 mm.

Las ranuras transversales tienen un ancho en el rango de 1,5 a 9 mm y una profundidad en el rango de 2 a 12 mm.

Los bloques pueden tener formas diferentes en vista en plano de la mostrada en la figura 2, y en general pueden tener formas en vista en plano en forma de rectángulos, paralelogramos, polígonos u otras figuras geométricas o cualquier forma en la cual es posible identificar al menos un par de lados transversales en un bloque, siendo estos lados definidos como frontal y trasero según la dirección de rodadura del neumático.

Estos bloques se proyectan desde la superficie base en forma de paralelepípedos u otras formas comúnmente utilizadas en neumáticos disponibles comercialmente.

La figura 3 muestra la forma de un bloque 23, por ejemplo un bloque de fila central 17 de la banda de rodadura de las figuras 1 y 2.

El bloque 17 tiene la configuración de un paralelepípedo delimitado por dos superficies laterales longitudinales 24 y 25, dos superficies transversales laterales 26 y 27 que son, respectivamente, las superficies frontal y trasera respecto a la dirección de desplazamiento del neumático, y una superficie superior 28.

En la figura 2, la dirección de viaje del neumático está indicada mediante la flecha "F".

Debe observarse que las superficies longitudinal y transversal lateral del bloque, junto con las correspondientes superficies de los bloques de las filas adyacentes, forman las paredes que delimitan las ranuras longitudinal y transversal.

En la figura 3, por simplicidad, las ranuras longitudinal y transversal se han identificado mediante sus líneas medias que se muestran en líneas de trazos.

Como puede verse, el bloque 23 de la figura 3 tiene superficies longitudinales laterales 24 y 25 que forman las paredes axialmente internas de las dos ranuras circunferenciales 15 que delimitan la fila central 17 y superficies transversales laterales 26 y 27, cada una formando una de las dos paredes de las ranuras transversales 16 que están escalonadas circunferencialmente entre sí.

Siguiendo con la descripción de las características preferidas del bloque 23, debe observarse que este comprende, entre la superficie superior 28 y las superficies longitudinales 24 y 25, un par de muescas 29 y 30, que se extienden esencialmente en la dirección circunferencial, en otras palabras con sus dimensiones más grandes orientadas en la dirección de la ranura delimitada por la pared en la cual se forma la muesca.

Estas muescas son referidas en lo sucesivo como muescas longitudinales.

Las muescas 29 y 30 tienen sus lados abiertos sobre la totalidad de su longitud tanto sobre la ranura delimitada por la pared en la que están formadas y sobre la superficie superior 28.

Estas muescas longitudinales están formadas con perfiles que se estrechan en direcciones opuestas entre sí.

Más en particular, debe observarse que la muesca 29 tiene una dirección de estrechamiento en la dirección de desplazamiento F y la muesca 30 se estrecha en la dirección opuesta.

Preferentemente, las dos muescas longitudinales 29 y 30 están formadas con dimensiones idénticas y tienen apariencias idénticas.

Con referencia a la ilustración de la banda de rodadura en la figura 2, debe notarse que todos los bloques de todas las filas son idénticos y cada uno está provisto de pares de muescas longitudinales que se estrechan extendiéndose en direcciones opuestas entre sí.

Con mayor detalle, con referencia a las figuras 2 y 3, debe observarse que cada muesca longitudinal puede formarse en la pared delimitante de la ranura mediante la extracción de material elastomérico o mediante otros procesos utilizados para fabricar una banda de rodadura provista de bloques, por ejemplo mediante moldeado.

También debe notarse que el vértice de cada muesca longitudinal 29 y 30 en la realización de la figura 3 se ubica sobre el borde formado mediante la intersección entre la pared delimitante de la ranura longitudinal 15 en la cual se forma la muesca y la pared adyacente que delimita la ranura transversal 16 en el mismo bloque.

En una variante de realización mostrada en la figura 4, el bloque 23 de la fila central comprende una única muesca longitudinal 29 con su vértice separado del borde formado por la intersección entre las superficies longitudinal 24 y transversal 26, mientras que el bloque 23' de la fila intermedia adyacente tiene una muesca longitudinal 29' con su vértice sobre el borde formado por la intersección entre las superficies lateral y transversal 24' y
26'.

Características adicionales de las muescas longitudinales 29 y 30 de la figura 3 se refieren a sus respectivas bases 31 y 32, formadas por un plano que intercepta el bloque perpendicularmente al plano ecuatorial y ubicado a una distancia predeterminada "D" desde la pared transversal del bloque adyacente a dicha base.

La distancia "D" se mide a lo largo del borde que forma la intersección entre la superficie superior y la superficie lateral del bloque, y es igual a la distancia entre dicha base y el borde opuesto al vértice de dicha muesca.

Más precisamente, la base 31 se ubica a una distancia "D" de la superficie transversal 27, correspondiente a la pared de la ranura 16, opuesta al vértice de la muesca 29, y la base 32 se ubica a una distancia "D" de la pared transversal 26, opuesta al vértice de la muesca 30.

Preferentemente, esta distancia "D" no es mayor al 85% de la longitud del borde formado por la intersección entre la superficie lateral 24 (o 25) en la cual se forma la muesca y la superficie superior del mismo bloque.

La forma estrecha de las muescas 29 y 30 tiene su profundidad máxima "p", medida en una dirección perpendicular a la superficie superior del bloque (en las bases 31 o 32 de las muescas) y profundidad cero en el vértice.

En la realización preferida de la figura 3, la muesca longitudinal tiene una profundidad máxima "p" medida sobre el plano paralelo al plano ecuatorial que pasa a través del centro de la base y una extensión longitudinal máxima "i" medida paralela al borde formado por la intersección entre la superficie superior 28 y la pared longitudinal 24 o 25 en la cual se forma la muesca.

En esta realización de la muesca longitudinal, la relación "p/i" preferentemente está en el rango de 0,06 a 0,6.

Estos valores de la relación "p/i" están preferentemente asociados con un bloque con una altura máxima "H", medida entre la superficie base de la banda de rodadura, desde la cual se proyecta el bloque, y la superficie superior.

Preferentemente, el valor "H" está en el rango de 2 a 12 mm.

Con mayor detalle, en algunas realizaciones preferidas la profundidad máxima "p" está en el rango de 1,5 a 7 mm, y la extensión máxima "i" está en el rango de 5 a 35 mm.

También preferentemente, la relación "b/B" entre el lado "b" de la base de la ranura longitudinal y la máxima extensión transversal "B" (figura 3) de la superficie superior del bloque, medida sobre un plano perpendicular al plano ecuatorial, está en el rango de 0,06 a 0,6.

En la práctica, tanto en la realización de la figura 3 y en otras realizaciones de la invención, el valor de la relación "b/B" expresa como un porcentaje la extensión de la base de la muesca en el cuerpo del bloque relativo a la máxima dimensión transversal de dicho bloque.

Según la invención, los valores antes mencionados de las relaciones "p/i" y "b/B" y el valor "H" son comunes a otras realizaciones preferidas en las cuales hay bloques que tienen formas diferentes de la mostrada en la figura 3, pero en todos los casos que tienen formas que pueden delimitarse entre al menos dos superficies longitudinales y al menos dos superficies transversales.

Preferentemente, dichas superficies longitudinales están predominantemente orientadas en la dirección circunferencial, o en cualquier caso inclinadas en un ángulo de no más de 45º respecto a dicha dirección circunferencial; dichas superficies transversales también se ubican transversalmente a la dirección de movimiento, o en cualquier caso están inclinadas en un ángulo preferentemente dentro del rango de 90º a 45º respecto al plano ecuatorial.

Las superficies laterales delimitan la muesca, que se extiende desde la base al vértice, pueden formarse de varias formas.

Para facilitar la comprensión de este problema, un bloque 33 comprende 3 tipos de muescas, indicadas mediante 34, 47 y 48 respectivamente, se muestra en la figura 5.

La muesca 34 se delimita por una base 35 paralela a la superficie transversal 27 y mediante dos superficies laterales 36 y 37, siendo la primera y segunda superficie respectivamente, formadas a lo largo de planos que son perpendiculares entre sí.

La primera superficie 36 es perpendicular a la superficie superior 28 y forma un ángulo \alpha con la superficie longitudinal 24 del bloque.

La segunda superficie 37 se inclina en un ángulo de \beta a un plano paralelo a la superficie superior 28.

Preferentemente, el ángulo \alpha está en el rango de -30º a 30º; preferentemente, el ángulo \beta está en el rango de -30º a 30º.

En un ejemplo diferente de realización de la que se ha descrito, la superficie 36 puede orientarse paralela a la superficie lateral 24.

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Las muescas 29 y 30 pueden formarse con superficies delimitantes en la misma forma que se ilustra a modo de ejemplo para la muesca 34 de la figura 5, o con variaciones de su proceso de formación, por ejemplo con una primera y segunda superficie 36 y 37 inclinadas en ángulos distintos de 90º entre sí, como por ejemplo en la muesca 48 de dicha figura, o con la primera y segunda superficie teniendo una configuración distinta de una plana, y en particular formando una única superficie curvada tal como la de la muesca 47 en la figura 5.

Con referencia ahora al rendimiento del neumático descrito e ilustrado en las figuras 1 a 3, se demostrará el comportamiento favorable de este neumático sobre terreno cubierto de nieve.

Cuando el neumático se desplaza en la dirección de rodadura F, cada muesca longitudinal 29 inicialmente se encuentra con el terreno con su vértice en la posición óptica para permitir que la nieve entre de forma eficiente y puede compactarse en el espacio vacío entre el vértice y la base 31.

Este rellenado con nieve y su compactación en las muescas longitudinales 29 y 30 presentes en los bloques del diseño de la banda de rodadura da lugar a una pluralidad de áreas distribuidas tanto circunferencial como transversalmente, que se comportan como elementos para retener la nieve que ha penetrado en las ranuras entre los bloques del diseño, impidiendo estos elementos la descarga de la nieve del diseño antes mencionado y maximizando de esta manera ventajosamente la fricción del neumático sobre el terreno cubierto de nieve.

Este resultado ventajoso se logra en todas las condiciones de desplazamiento del neumático, en otras palabras en desplazamientos rectos y en curvas, y en aceleración así como en el frenado, tanto de neumáticos instalados sobre el eje de conducción como para aquellos instalados sobre el eje libre.

Para incrementar la tracción sobre terreno cubierto de nieve, el neumático comprende, en una variante de realización, una banda de rodadura con el diseño mostrado en la figura 6.

Este neumático se ilustra aquí con una banda de rodadura idéntica a la de la figura 2, excepto por la característica de que cada bloque en todas las filas comprende dos muescas longitudinales 29 y 30 idénticas a las descritas con anterioridad, pero ambas estrechadas en la dirección de rodadura F.

La variante mostrada en la figura 7 difiere de aquellas de las figuras 2 y 6 en que cada bloque en todas las filas comprenden un par de muescas longitudinales 29 y 30 estrechadas en la dirección opuesta a la dirección de rodadura F.

La banda de rodadura se ha descrito hasta ahora con referencia a las muescas longitudinales 29 y 30 que son idénticas entre sí en todas las realizaciones de las figuras 2, 6 y 7.

En una variante de realización alternativa, la banda de rodadura esencialmente tiene las mismas características, excepto en que comprende una o más filas de bloques 40 (figura 8), comprendiendo cada uno un par de muescas longitudinales 41 y 42, estrechadas en direcciones opuestas entre sí, pero con bases 43 y 44 abiertas sobre las ranuras transversales 16.

Alternativamente, algunas realizaciones de bloques según la invención tienen muescas longitudinales formadas a una profundidad intermedia entre la superficie superior y la superficie base del bloque.

Finalmente, en otra variante de realización mostrada en la figura 4, los bloques del neumático según la invención tienen muescas longitudinales (60) o muescas transversales que tienen sus lados abiertos sólo sobre dichas superficies superiores, estando dichas muescas ubicadas preferentemente a lo largo de las líneas medias de estas superficies.

En algunas realizaciones, por lo tanto, la banda de rodadura mostrada en las figuras 2, 6 y 7 puede comprender una o más filas de bloques, comprendiendo cada una, en combinación o alternativamente, muescas longitudinales 29 y 30, muescas longitudinales adicionales 45, 46 y 60, como se muestra en la figura 4, muescas longitudinales similares a aquellas indicadas mediante las referencias 47 y 48 en la figura 5, y también una o más muescas longitudinales 48' como se muestra en la figura 8.

En particular, la figura 4 muestra algunas realizaciones que comprenden una muesca longitudinal 46 con una base semicircular y una pared lateral curva, mientras que la muesca longitudinal 45 tiene dos superficies delimitantes planas a lo largo de su extensión, formando un ángulo agudo entre ellas.

Ventajosamente, estas muescas 45, 46, 47, 48 y 48' asocian sus acciones con aquella de las muescas 29 y 30, en que maximizan la cantidad de nieve fresca que puede ser capturada por las ranuras con esta cara de muescas.

El resultado de la presencia de las muescas 45, 46, 47, 48 y 48' es facilitar una considerable compresión de la nieve entre las paredes de los bloques, causando que la nieve quede atrapada.

En la práctica, la incorporación de la nieve en los espacios apropiados de la banda de rodadura se mantiene estable, maximizando así la fricción nieve-sobre-nieve.

En la forma más general, el neumático según la invención puede comprender muescas transversales formadas en cada bloque, por ejemplo mediante la extracción de material elastomérico entre la superficie superior y la superficie transversal que forma una de las paredes delimitantes de una ranura transversal.

La configuración de las muescas transversales en la forma preferida es idéntica a la descrita respecto a las muescas longitudinales 29 y 30 de la figura 3, excepto por el hecho de que las muescas transversales se realizan a lo largo de las superficies transversales del bloque.

A modo de ejemplo, la figura 9 muestra un bloque 49 que comprende dos muescas transversales 50 y 51, estando la primera ubicada entre la superficie superior 28 y la superficie transversal 26, y la segunda ubicada entre la superficie superior 28 y la superficie transversal 27.

En una forma preferida de las muescas transversales 50 y 51, las bases se cierran en la misma forma que la muesca longitudinal 34 mostrada en la figura 5, en lugar de abrirse hacia fuera, como se muestra en la variante de la figura 9.

Las muescas transversales 50 y 51 tienen una función similar a la de las muescas longitudinales, excepto en que pueden llevar a cabo su acción de recoger e incorporar nieve especialmente cuando el neumático se desplaza por esquinas redondeadas o bajo la acción de fuerzas de deslizamiento.

También es posible, en el caso de muescas transversales, utilizar ranuras transversales formadas a una distancia de la superficie superior del bloque, como se describe con anterioridad, por ejemplo como se indica para la muesca transversal 52 del bloque de la figura 8.

Debe destacarse que el bloque que forma parte del neumático según la invención puede comprender ya sea sólo muescas longitudinales, o sólo muescas transversales, o ambos tipos de muescas.

Ventajosamente, un gran número de muescas corresponde a un mayor grado de deformabilidad del bloque, consecuentemente con mayor confort durante el desplazamiento del neumático sobre carreteras secas, a pesar que un mayor grado de deformabilidad, mediante comparación con un bloque que no tenga estas muescas, puede causar un deterioro del comportamiento sobre terreno seco, particularmente en términos de resistencia al desgaste.

Para no comprometer este rendimiento, el solicitante ha encontrado que, en el neumático según la invención, la relación entre áreas sólidas y vacíos en cada bloque debe preferentemente estar en el rango de 0,007 a 0,07.

También debe destacarse que la presencia de muescas particularmente largas en la parte superior de los bloques tiende a impartir al bloque por lo tanto a la banda de rodadura en su totalidad, una mayor resistencia, cuando se desplaza sobre terreno cubierto de nieve, a tensiones tangenciales, particularmente aquellas presentes en giros, en la dirección axial del neumático.

Esta situación favorable parece depender de la formación de un escalón por debajo de la superficie superior del bloque: se ha encontrado que este escalón también mejora el comportamiento del neumático sobre carreteras secas, en giros y en frenado, debido a que forma dos bordes (en lugar de un único borde como en los bloques sin muescas) que actúan conjuntamente para resistir las fuerzas tangencial, axial y circunferencial aplicadas al bloque.

El resultado es inesperado, debido a que la búsqueda de medios para mejorar el agarre sobre nieve no producen ninguna indicación de que también pudieran lograrse en el desplazamiento del neumático sobre carreteras secas.

Se tiene conciencia del logro tanto de una mejora sobre terreno cubierto de nieve y mejoras en términos de la resistencia del bloque a fuerzas tangenciales sobre carreteras secas resultan de la observación del comportamiento del neumático según la invención, mediante la comparación con un neumático con bloques que no tienen muescas, durante el giro.

Más en particular, un mejor conocimiento de los resultados favorables obtenidos se mostró a partir de la observación durante el giro de un neumático según la invención que comprende un área de contacto con el suelo muy angosto en la dirección de desplazamiento respecto a un neumático que tenga la misma área de contacto con el suelo pero con bloques sin muescas.

Para permitir que la situación sea entendida más claramente, puede mencionarse que, como sabrás las personas entendidas en la técnica, un neumático hinchado a una presión dada especificada por el fabricante se deforma en contacto con el terreno en un área de contacto con el suelo caracterizada por una relación particular entre la longitud medida en la dirección del plano ecuatorial y el ancho medido en la dirección axial.

Existen en el mercado neumáticos conocidos que tienen áreas de contacto con el suelo en las cuales dicha relación es mayor a 1, por ejemplo neumáticos de los grados 175/70R13 y 175/65R14, así como neumáticos que tienen áreas de contacto con el suelo con una relación de menos de 1, por ejemplo neumáticos de los grados 225/40R18 y 265/35R18.

Un neumático con un área de contacto con el suelo que tiene una relación de menos de 1 tiende a tener menor estabilidad en el giro que un neumático con un área de contacto con el suelo que tenga una relación de más de 1.

Dado lo anterior, se encontró que los neumáticos que tienen un área de contacto con el suelo mayor a 1 provistas de muescas longitudinales sobre la parte superior de los bloques tienen mayor estabilidad de giro que aquellos que tienen el mismo diseño y área de contacto con el suelo pero que tienen bloques sin muescas.

Respecto a neumáticos con un área de contacto con el suelo de menos de 1, la figura 10 muestra la línea media 53 de un neumático de bajo perfil del grado 265/35R18, provisto del diseño de banda de rodadura según la invención con una estabilidad de giro mejorada.

El neumático de bajo perfil mostrado en la figura 10 muestra en particular resultados ventajosos en el agarre sobre nieve tanto en tracción como en frenado cuando se está provisto de muescas longitudinales en la parte superior de los bloques que se muestran en las figuras 2 y 3.

La invención se ha descrito con referencia a ciertos ejemplos de realización, pero las soluciones ilustradas son igualmente aplicables a neumáticos con cualquier número de filas de bloques circunferenciales, sin importar si dichas filas de bloques están delimitadas por ranuras rectas más que en zigzag o si los bloques comprenden entalladuras, ya sea rectas o en zigzag, y también a neumáticos para cualquier clase de vehículo y operación, debido a que la provisión hecha según la invención para desplazarse sobre nueve no afecta adversamente el desplazamiento sobre carreteras secas.

Por otro lado, las muescas longitudinales de los bloques de una fila puede estar escalonados circunferencialmente respecto a aquellos de la fila adyacente en una cantidad diferente de la mostrada en las figuras 2, 6 y 7, por ejemplo para mejorar el desplazamiento silencioso.

Claims (19)

1. Neumático, particularmente adecuado para terreno cubierto de nieve, que comprende una banda de rodadura (14) provista de un diseño en relieve delimitado por una pluralidad de ranuras circunferenciales (15) y transversales (16) que forman al menos una fila circunferencial (17, 18, 19, 20, 21) de bloques (23, 33, 40, 49) que se proyectan desde una superficie base (22) de dicha banda de rodadura y que se extiende radialmente hacia fuera hasta su superficie superior (28), estando cada bloque delimitado por superficies laterales longitudinales (24, 25) y superficies laterales transversales (26, 27), siendo cada una de dichas superficies parte de al menos una pared de dichas ranuras (15, 16), en la cual al menos uno de dichos bloques tiene al menos una muesca (29, 29', 30, 34, 41, 42, 45, 46, 47, 48, 48', 50, 51, 52, 60) en una de dichas superficies (24, 25, 26, 27, 28), dicha muesca tiene su dimensión más grande orientada en la dirección de una de dichas ranuras circunferenciales o transversales delimitadas por dichas paredes y se estrecha a lo largo de dicha dimensión mayor entre una base y un vértice opuesto a dicha base caracterizado por el hecho de que tiene al menos uno de sus lados abiertos a lo largo de toda su longitud sobre una de dichas superficies lateral longitudinal (24, 25) o superficie lateral transversal (26, 27).

2. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicha muesca (29, 29', 30, 34, 41, 42, 45, 46, 47, 48, 48', 50, 51, 52) se forma a lo largo de un borde delimitante entre dicha superficie superior (28) y dicha pared que delimita dicha ranura (15, 16).

3. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que cada uno de dichos bloques (17, 18, 19, 20, 21) comprende al menos una muesca (29, 29', 30, 34, 41, 42, 45, 46, 47, 48, 48', 50, 51, 52, 60).

4. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicha base de dicha muesca (29, 29', 30, 34, 41, 42, 45, 46, 47, 48, 48', 50, 51, 52, 60) se genera mediante un plano que intercepta dicho bloque (23, 33, 40, 49) a una distancia predeterminada desde dicho vértice.

5. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que una o más de dichas muescas (29, 29', 30, 34, 41, 42, 45, 46, 47, 48, 48', 50, 51, 52, 60) presente en una superficie de dicho bloque (23, 33, 40, 49) que delimita la misma ranura se estrechan en la misma dirección.

6. Neumático según la reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que dicha dirección de estrechamiento es opuesta a la dirección de rodadura de dicho neumático.

7. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que al menos dos de las muescas (29, 29', 30, 34, 41, 42, 45, 46, 47, 48, 48', 50, 51, 52) presentes en una superficie de dicho bloque (23, 33, 40, 49) que delimita la misma ranura se estrechan en direcciones opuestas.

8. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que cada bloque (23, 33, 40, 49) de dicha al menos una fila (17, 18, 19, 20, 21) comprende al menos una primera y una segunda muesca longitudinal (29, 29', 30, 34, 41, 42, 45, 46, 47, 48, 48'), estando la primera muesca sobre el borde delimitante entre dicha superficie superior (28) y una primera superficie lateral longitudinal (24, 25), y estando la segunda muesca sobre el borde delimitante entre la superficie superior y una segunda superficie longitudinal lateral.

9. Neumático según la reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que dichas primera y segunda muescas (29, 29', 30, 34, 41, 42, 45, 46, 47, 48, 48') tienen estrechamientos que se ubican en direcciones opuestas entre sí.

10. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que comprende, en al menos un bloque (23, 33, 40, 49), al menos una muesca (50, 51, 52) que se ubica transversalmente respecto a la dirección de
movimiento.

11. Neumático según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que dicha al menos una muesca transversal (50, 51, 52) se forma a lo largo del borde delimitante entre dicha superficie superior (28) y una de dichas dos superficies laterales longitudinales (26, 27) de dicho bloque (23, 33, 40, 49).

12. Neumático según la reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que comprende, para cada uno de dichos bloques (23, 33, 40, 49), un par de dichas muescas (50, 51, 52) que son transversales respecto a la dirección de movimiento.

13. Neumático según la reivindicación 10, caracterizado por el hecho de que dicho bloque (23, 33, 40, 49) tiene una o más muescas longitudinales (29, 29', 30, 34, 41, 42, 45, 46, 47, 48, 48').

14. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicha muesca (29, 29', 30, 34, 41, 42, 45, 46, 47, 48, 48', 50, 51, 52, 60) tiene una forma piramidal, esencialmente delimitada por dicha base y por dos planos laterales, en concreto el primer y segundo plano, que inciden uno sobre otro.

15. Neumático según la reivindicación 14, caracterizado por el hecho de que dicho primer plano es perpendicular a la superficie superior (28) de dicho bloque (23, 33, 40, 49) e inclinado en un ángulo de \alpha a dicha pared de la ranura en la cual se forma dicha muesca (29, 29', 30, 34, 41, 42, 45, 46, 47, 48, 48', 50, 51, 52, 60), mientras que dicho segundo plano se inclina en un ángulo \beta respecto a un plano incidente, paralelo a dicha superficie superior.

16. Neumático según la reivindicación 15, caracterizado por el hecho de que dicho ángulo \alpha está en el rango de -30º a 30º.

17. Neumático según la reivindicación 15, caracterizado por el hecho de que dicho ángulo \beta está en el rango de -30º a 30º.

18. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicha muesca (29, 29', 30, 34, 41, 42, 45, 46, 47, 48, 48', 50, 51, 52) se extiende en una longitud al menos igual al 65% de la longitud de un borde formado por la intersección entre dicha superficie lateral del bloque (23, 33, 40, 49) en la cual se forma dicha muesca y dicha superficie superior (28) del bloque.

19. Neumático según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la relación "p/i" entre la profundidad máxima "p" de dicha muesca (29, 29', 30, 34, 41, 42, 45, 46, 47, 48, 48', 50, 51, 52, 60) medida en una dirección perpendicular a dicha superficie superior del bloque, en dicha base de la muesca, y la máxima extensión longitudinal "i" de dicha muesca, medida a lo largo de un borde correspondiente sobre la superficie superior (28), está en el rango de 0,06 a 0,6.