MX2014000968A - Neumatico para vehiculo de superficie. - Google Patents

Abstract

Se presenta un montaje de la rueda para un vehículo de superficie. El montaje de la rueda comprende un neumático que comprende una estructura de la cubierta que contiene una cavidad en su superficie interna. La estructura de la cubierta comprende un lado externo de unión a la superficie que tiene una superficie circunferencial, y las paredes laterales opuestas que son integrales con una extensión del lado de unión a la superficie. Las paredes laterales en sus extremos libres definen un lado interno de unión al borde del neumático mediante el cual el neumático se puede conectar a una maza de la rueda. Cada una de las paredes laterales opuestas comprenden un diseño de superficie que definen un montaje de suspensión dentro de la pared lateral para evitar así la dilatación de la cubierta de neumático a su volumen máximo cuando se comprime la cubierta con gas, mientras permite la deformación de la cubierta de neumático cuando se carga o despresuriza, de modo que el lado de unión a la superficie mantiene un contacto sustancialmente constante con la superficie.

Description

NEUMATICO PARA VEHICULO DE SUPERFICIE CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere a un montaje de neumático y/o rueda para un vehículo, con el objetivo de mejorar la propulsión de un vehículo de superficie.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Se sabe que generalmente para proporcionar una maniobrabilidad eficaz de un vehículo de superficie, sus neumáticos instalados en los bordes se deberían inflar hasta su presión de inflación, mientras que el pinchazo de una cubierta de neumático especialmente en la pared lateral del neumático puede provocar una pérdida muy rápida de presión de inflación interna. Las técnicas conocidas con el objetivo de solucionar un problema de conducir el vehículo tras el desinflado de su neumático están asociadas a la provisión de sensores o dispositivos de alarma de desinflado capaces de detectar de forma temprana el cambio en la presión del gas dentro del neumático para alertar al usuario sobre una pérdida de presión, así como también la provisión de varios recursos para retrasar los efectos del pinchazo en neumáticos el mayor tiempo posible. Por ejemplo, un neumático del tipo convencional se puede colocar dentro con varios elementos, algunos incluyen elastómeros tal como poliuretano de caucho y otros, tales como, en el caso de pinchazo del neumático Ref. 245833 principal externo o pérdida de presión de este, la estructura interna puede servir como soporte del neumático externo. También se conocen dispositivos que se colocan dentro del neumático y que, aunque no se inflan en uso normal, pueden reducir la pérdida de presión en el neumático en el caso de pinchazo de este. Además, en un neumático estándar, existe una fuerte dependencia entre la presión y la capacidad del neumático de soportar fuerzas de torque y laterales, es decir, cuanta menos presión interna en un neumático estándar, menos estable será y su capacidad de dirección precisa se verá reducida.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION La presente invención proporciona un montaje de locomoción novedoso que puede usarse para transportar y propulsar un vehículo de superficie. Más específicamente, la presente invención proporciona un enfoque novedoso para la configuración de un neumático de un vehículo de superficie. El neumático de la invención se puede configurar como una cámara de gas, aunque en algunas modalidades el gas puede ser aire. La configuración del neumático de la presente invención es tal que el procedimiento tecnológico asociado a la inflación del neumático se puede eliminar o al menos reducir de forma significativa.

Con respecto a esto, se debe considerar lo siguiente. Tal como se indicó anteriormente, para proporcionar la maniobrabilidad eficaz de un vehículo de superficie, su montaje de rueda debe ser sustancialmente flexible para que se deforme y, mientras se deforma, el montaje de rueda debería seguir la superficie de contacto permitiendo una mejor tracción y al mismo tiempo la flexibilidad permitirá la absorción de choques que contribuye tanto a la comodidad del viaje como a la estabilidad y seguridad general del vehículo. En muchos casos se gana flexibilidad al usar gas (mayormente aire) para inflar el neumático. Un neumático estándar consiste en una cubierta flexible, inflada y cerrada, donde el gas/aire dilatal neumático sustancialmente hasta su dimensión radial completa, definiendo así sustancialmente el mayor volumen potencial para la cámara dada, cualquier flexibilidad o deformación en la cubierta implica la deflexión y dilatación en la superficie de la cubierta. La deformación genera calor y provoca fatiga que da como resultado el desgaste y la pérdida de energía. Además, la forma en la que se acumula la deformación, no permitirá contacto suficiente entre el área desviada del neumático (el parche de contacto de la banda de rodadura del neumático) y la superficie, como se describirá adicionalmente más adelante .

La presente invención proporciona una cubierta semi flexible que por definición matemática define un volumen que es sustancialmente más pequeño que el volumen teórico que la cámara puede definir potencialmente , es decir, cuando se comprime con gas la cubierta está limitada por su estructura única, previniendo así la dilatación a su máximo volumen. Además, el perfil de la cubierta permite la deformación del neumático cuando se carga o despresuriza de modo que la parte de la banda de rodadura del neumático se mantiene en buen contacto constante con la superficie, así como también mantiene su capacidad de ejercer fuerzas laterales de torque y de soporte desde el vehículo al suelo, y genera sustancialmente menos calor mientras lo hace.

La pared lateral del neumático de la presente invención presenta una combinación de superficies curvas. Con este propósito, una combinación de superficies curvas se puede describir como una superficie combinada formada por un número infinito de puntos que mantienen una relación entre ellos, es decir, una distancia relativa entre sí a lo largo de la superficie, de modo que la curva o plegado de la superficie no cambiará la relación entre los puntos a lo largo de la superficie, y por lo tanto no implicará la dilatación o deflexión en la superficie. Por el contrario, la pared lateral de un neumático estándar se puede definir como una superficie esférica que se puede describir como un número infinito de puntos que mantienen una relación singular, es decir, cualquier cambio en la esfera dará como resultado un cambio en la relación entre algunos de los puntos y, por lo tanto, involucrara dilatación y deflexión, que en muchos casos genera calor y puede provocar fatiga en el material de la superficie.

Por lo tanto, mediante un aspecto amplio de la invención se proporciona un montaje de rueda para un vehículo de superficie, que comprende una cubierta de neumático configurada para que sea montable en una maza de rueda, la cubierta de neumático mediante su superficie interna define una cavidad de gas que tiene determinado volumen máximo definido por una geometría de la cubierta (a saber el volumen máximo alcanzable en ausencia de limitaciones estructurales) , donde la cubierta de neumático comprende o define un montaje de suspensión dentro de sus paredes laterales (por ejemplo, un montaje de suspensión incrustado en las paredes laterales de la cubierta de neumático) . Por consiguiente, a presión de gas en la cavidad el volumen alcanzable a través de la expansión impuesta por la presión de gas es sustancialmente menor que el volumen máximo definido por la geometría de la cubierta .

El neumático de la presente invención se puede llenar con gas/aire para suspender mejor al vehículo, pero no tiene el requisito para ejercer fuerza de torque o para soportar fuerzas laterales. El neumático se puede diseñar para que funcione como un neumático mientras usa el gas/aire como un absorbente de choque de suspensión, sin embargo, puede funcionar de forma segura sin gas/aire, diseñado como una rueda no neumática y aprovechar su estructura para ejercer fuerzas laterales de torque y de soporte. La configuración no neumática es útil también en casos en los que no se puede usar gas/aire o no se desea su uso, tal como en un vehículo Luna, por ejemplo.

El neumático tiene un lado externo de unión a la superficie (denominado "banda de rodadura", que tiene una superficie circunferencial) y superficies/paredes laterales opuestas que son integrales con y se extienden desde el lado de unión a la superficie y mediante sus extremos libres define un lado interno de unión al borde del neumático, por la que el neumático se conecta al montaje de locomoción. De acuerdo con la invención, cada una de las paredes laterales opuestas del neumático tiene un diseño en forma de un relieve superficial, que en algunas modalidades define al menos una ranura que tiene un corte transversal en forma de V y está ubicada entre el lado de unión a la superficie (banda de rodadura) y el lado de unión al borde. La ranura con corte transversal sustancialmente en forma de V se denomina a continuación como ranura en forma de V. También se puede describir como si cada ranura en forma de V divide la pared lateral en 2 superficies curvas bidimensionales .

Por lo tanto, mediante las modalidades la pared lateral tiene un diseño de superficie que define una o más ranuras en forma de V que se extienden entre el lado de unión a la superficie y el lado de unión al borde (es decir, a lo largo del eje radial del neumático) . La provisión de las ranuras, que se fabrican en un material de neumático generalmente flexible/elástico y que tienen vértices sustancialmente redondos, le proporciona al neumático un montaje de suspensión deseado. Esto permite que el neumático (montaje de locomoción) que contiene presión de aire muy baja (incluso presión cero adentro) sea aun estable para soportar las fuerzas y girar y conducir el vehículo con maniobrabilidad suficiente .

Generalmente, la geometría en forma de V requerida de la ranura se puede lograr mediante cualquier ángulo de vértice adecuado. En algunas modalidades, los lados intersectados de la ranura en forma de V están formados por un par de segmentos opuestos de estructuras sustancialmente tronco-cónicas (o generalmente estructuras conoides) . El concepto general de usar tronco-cónicas en el montaje de locomoción de un vehículo de superficie se describe en la solicitud internacional (PCT) N . ° PCT/IL2011/000115 , que está cedida al cesionario de la presente solicitud, y la cual se incorpora a la presente en su totalidad mediante esta referencia .

De acuerdo con la presente invención, el neumático constituye una unidad de rueda-neumático que puede estar compuesta únicamente por la estructura de cubierta descrita anteriormente de composición de material elastomérico (o materiales semi elastoméricos) que contiene una cavidad/lumen que puede estar llenada por un medio gaseoso o no. Preferentemente, el neumático se configura para que tenga una distribución de rigidez y flexibilidad deseada a lo largo y a través de sus lados. Con este propósito, la rigidez y flexibilidad pueden ser diferentes en regiones diferentes de la pared lateral, es decir, las paredes laterales pueden tener un determinado diseño de rigidez/flexibilidad al menos a lo largo del eje radial (diseño radial) del neumático y en algunas modalidades un diseño de rigidez/flexibilidad adicional a lo largo de la circunferencia de la pared lateral (diseño circunferencial) . Estos diferentes niveles de rigidez y flexibilidad se pueden lograr de varias maneras, que pueden incluir material rígido implantable/incrustado, tal como plástico, acero, resorte, etc., se puede ganar rigidez al formar una estructura de "viga" usando una combinación de elementos que no dejan estrías, tales como cables o cuerdas, tales como cuerdas textiles, de nailon, Kevlar, etc. y/o elastómeros relativamente rígidos/duros tal como caucho duro, tal como se describirá más específicamente más adelante.

En el caso de que la cubierta esté llena de gas/aire comprimido, la estructura tiene que eliminar el gas de la cubierta repleta para definir el mayor volumen posible que pueda. Por lo tanto, se debe establecer un determinado límite para mantener la forma deseada de la cubierta. La parte interna de la ranura (cerca del lado de unión al borde/maza del neumático) tiende a aumentar su diámetro. Por lo tanto, la construcción del lado interno de la ranura con elementos no dilatables le dará soporte a la estructura de cámara, lo que evita que el lado interno "sobresalga".

Además, para que los lados interno y externo de la ranura soporten la presión del gas/aire, tanto el lado interno como el lado externo de la ranura son suficientemente rígidos a lo largo del eje radial del neumático. En algunas modalidades de la invención, se desea mantener la rigidez radial de los lados de la ranura, pero al mismo tiempo ganar flexibilidad circunferencial, por lo tanto, la estructura de la ranura se puede reforzar de manera irregular de modo que pueda contener elementos relativamente rígidos únicamente a lo largo del eje radial, o se puede diseñar de modo que se proporciona un conjunto de elementos de diseño (hendiduras, proyecciones, regiones más finas) que están dispuestos en una relación de separación circunferencialmente alrededor del o los lados de la ranura, debilitando de esta forma la estructura circunferencial mientras mantiene la rigidez radial. Se puede aplicar un principio similar donde un conjunto de bultos se extiende circunferencialmente alrededor del o los lados de la ranura proporcionando resultados similares .

Por lo tanto, el neumático puede tener un diseño de rigidez determinado a través de sus paredes laterales, es decir, entre los lados de unión a la superficie y de unión al borde. Lo que define a este diseño es que el vértice de la ranura y sus esquinas en los lados opuestos de la ranura son suficientemente elásticos (por ejemplo, alcanzado al fabricar el neumático con menor espesor dentro de estas regiones) en comparación con las regiones del neumático entre ellas. Como resultado, las dos partes de la ranura funcionan como dos vigas que se pueden doblar pero no deformarse. La forma general del neumático ranurado se mantiene y cualquier cambio es reversible. Por otro lado, el neumático debe tener suficiente flexibilidad para absorber las fuerzas que se ejercen sobre ella sin llegar a romperlo. De manera adicional, el lado interno de la ranura puede tener una rigidez rela ivamente mayor con respecto a ambas, la rigidez "radial" y la "circunferencial", para mantener la forma generalmente de rueda del neumático, y la parte externa de la ranura (cerca del lado de unión a la superficie del neumático) puede tener rigideces relativamente menores.

Por lo tanto, la combinación deseada de rigidez y flexibilidad se puede lograr mediante la provisión de un diseño de rigidez apropiado en el material generalmente flexible del neumático, es decir, mayor rigidez radial y circunferencial en la parte interna de la ranura que en la parte externa, mientras se aseguran tres puntos de flexión a lo largo de la dirección radial, es decir, en el vértice y esquinas en los lados opuestos de la ranura en forma de V. Tal como se indicó anteriormente, se puede proporcionar un segundo diseño de rigidez como un diseño circunferencial a lo largo de la dirección circunferencial de las partes internas y externas de la ranura. Esto puede lograrse mediante un conjunto de hendiduras separadas entre sí (por ejemplo, regiones con material implantado de diferente rigidez que en los espacios entre las hendiduras y/o el espesor de pared irregular) dispuestas a lo largo de la ranura con la orientación de las hendiduras sustancialmente perpendicular al plano del neumático (a través de la ranura) . Por lo tanto, el neumático con la ranura que se extiende a lo largo de su circunferencia tiene un primer diseño de rigidez en una dirección radial del neumático (a través de la ranura) y posiblemente también un segundo diseño de rigidez en un dirección circunferencial.

Por lo tanto, de acuerdo con otro aspecto amplio de la invención, se proporciona una cubierta de neumático para un vehículo de superficie, que comprende un diseño de superficie en sus paredes laterales que se extiende entre un lado de unión a la superficie y un lado de unión al borde del neumático, el diseño de superficie está configurado como un montaje de suspensión incrustado en las paredes laterales para evitar así la dilatación de la cubierta de neumático a su volumen máximo cuando se comprime la cubierta con gas, mientras permite la deformación de la cubierta de neumático cuando se carga o despresuriza, de modo que el lado de unión a la superficie mantiene un contacto sustancialmente constante con la superficie.

De acuerdo con aun otro aspecto amplio de la invención, se proporciona un neumático para un vehículo de superficie, el neumático comprende una estructura de cubierta cuya superficie interna contiene una cavidad, la estructura de cubierta comprende un lado externo de unión a la superficie que tiene una superficie circunferencial, paredes laterales opuestas que son integrales con y se extienden desde el lado de unión a la superficie, las paredes laterales mediante sus extremos libres definen un lado interno de unión al borde del neumático por el cual el neumático se conecta a un montaje de locomoción, donde cada una de las paredes laterales opuestas comprende un diseño de superficie que se extiende entre el lado de unión a la superficie y el lado de unión al borde y define un relieve superficial en forma de al menos una ranura que tiene un corte transversal sustancialmente con forma de V, y donde cada una de las paredes laterales está configurada con un diseño de rigidez predeterminado a través de la pared lateral .

El diseño de rigidez puede comprender rigidez relativamente pequeña y por lo tanto, flexibilidad relativamente alta de regiones del neumático en el vértice de la ranura con forma de V y las esquinas definidas por la conexión entre la ranura con el lado de unión a la superficie y el lado de unión al borde del neumático, respectivamente.

El diseño de rigidez puede comprender diferentes rigideces del neumático dentro de, respec ivamente, un lado externo de la ranura cercano al lado de unión a la superficie y un lado interno de la ranura cercano al lado de unión al borde del neumático. Por ejemplo, el lado interno de la ranura comprende un conjunto de elementos de soporte incrustados en este y que se extienden a lo largo de al menos uno de los ejes radial y circunferencial del neumático.

El lado de unión a la superficie está configurado para que tenga una rigidez predeterminada a lo largo de un eje circunferencial del neumático. Con este propósito, el lado de unión a la superficie puede comprender un conjunto de elementos de soporte incrustados en este.

De manera alternativa o adicional, el diseño de rigidez se puede formar al variar el espesor de al menos uno de los lados externo e interno de la ranura.

En términos generales, las paredes laterales de la ranura del neumático y la distribución de rigidez/flexibilidad apropiada del material del neumático dentro del neumático crea un montaje de suspensión óptimo, que permite el funcionamiento eficaz de un montaje de locomoción usando la cubierta prácticamente sin limitaciones a la falta/reducción de presión en la cavidad del neumático.

Tal como se indicó anteriormente, las regiones del neumático en los vértices de las ranuras (y esquinas externas) son relativamente flexibles. Se ha descubierto, de acuerdo con una modalidad de esta invención, que en una rueda deformable las partes flexibles de las paredes laterales (particularmente en los vértices) se pueden desarrollar tensiones considerables. La presente invención ofrece una solución para reducir las tensiones al proporcionar una disposición de soporte de carga específicamente diseñada.

La presente invención, por lo tanto, en su aspecto aun adicional proporciona un montaje de rueda deformable con un recinto inflable definido por el neumático descrita anteriormente, y una disposición de soporte de carga formado por una pluralidad de elementos de soporte, que comprenden un primer conjunto de elementos separados entre sí y un segundo conjunto de elementos separados entre sí, los elementos en cada uno de los conjuntos definen juntos una estructura sustancialmente tronco-cónica (es decir, las líneas que unen los puntos definidos en los extremos distales de los elementos juntos definen un tronco-cono) , las dos estructuras tronco-cónicas se intersectan entre sí con los elementos de uno ensamblando en cola de milano a aquellos de la otra estructura .

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS A los efectos de comprender mejor la materia que se describe en la presente y de ejemplificar cómo puede llevarse a cabo en la práctica, se describen modalidades a continuación, únicamente a modo de ejemplo no taxativo, con referencia a las figuras adjuntas, en las que: La Figura 1A ilustra el comportamiento típico de un neumátido tradicional mientras se carga, en comparación con el que utiliza el neumático de la invención que tiene paredes laterales ranuradas ,- las Figuras IB y 1C ilustran la huella del montaje de locomoción que utiliza el neumático de la invención en estado cargado y descargado, respectivamente, del neumático; la Figura 2A ilustra un ejemplo del neumático de la invención; las Figuras 2B y 2C muestran más específicamente un ejemplo del diseño dispuesto en las paredes laterales del neumático de la presente invención; la Figura 3 ilustra un ejemplo de los diseños geométricos y de rigidez proporcionados en el neumático de la invención ,- la Figuras 4A y 4B ilustran un ejemplo específico, no taxativo, de la configuración de un montaje de soporte incrustado en el neumático para proporcionar el diseño de rigidez deseado; la Figura 4C ejemplifica un diseño de rigidez adicional que puede usarse en el neumático de la invención; las Figuras 5A y 5B muestran otro montaje de soporte posible incrustado en el neumático para proporcionar un diseño de rigidez y flexibilidad deseado, las Figuras 6A y 6B ilustran características operativas ventajosas del neumático de la presente invención.

La Figura 7 es una vista en perspectiva de una rueda deformable, de acuerdo con una modalidad de la invención; la Figura 8 es una vista en perspectiva de corte transversal de la rueda de la Figura 7; la Figura 9 muestra una gran vista de corte transversal de una parte de la rueda con la estructura interna que soporta la carga contenida dentro del neumático; y la Figura 10 es una vista en perspectiva de corte transversal de una parte del neumático que ilustra la forma de asociación de un elemento de refuerzo con paredes laterales del neumático.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Para entender mejor las características del neumático configurado de acuerdo con la presente invención, utilizando la estructura de ranura con forma de V descrita anteriormente, se hace referencia a las Figuras 1A a 1C que describen la razón física que está detrás del comportamiento típico de un neumático tradicional (independientemente de su tamaño o corte transversal) en comparación con el neumático de la presente invención. La Figura 1A muestra un neumático en sus estados cargado y descargado. En la figura 1A, un círculo C en el medio del diámetro 620 constituye un borde, un círculo C2 es el neumático descargado, y las líneas Li y L2 entre el borde Ci y la circunferencia externa del neumático descargada C2 indican la línea de la pared lateral del neumático en un neumático no mal. La pared lateral en el neumático completamente inflado define la distancia máxima entre la circunferencia externa y el borde, es decir, la circunferencia externa en cualquier condición no puede traspasar el diámetro externo del neumático. La curva Ri corresponde a una condición de un neumático convencional cuando se desinfla, mientras que la curva R2 corresponde a la de un neumático de acuerdo con la presente invención cuando se desinfla.

Cuando se descarga aire del neumático, el neumático colapsará (bajo el peso del vehículo) y el caucho deberá desplazarse a algún lugar. Ya que la dimensión circunferencial no puede aumentar el diámetro original (líneas La y L2) , el caucho se encogerá y comprimirá un poco y aumentará un poco la huella. Si el neumático se desinfla más, tendrá que colapsar, y como no puede colapsar afuera, colapsará adentro como lo muestra la curva Ri . Cuando ocurre lo mismo con el neumático de la presente invención, la circunferencia externa será empujada (bajo la carga) y, como no tiene limitación (la pared lateral aquí es en realidad la "pared de la copa" y es casi horizontal, y puede "salirse" del borde) se deformará para absorber y ajustarse a la forma del suelo, como en la curva R2.

Las Figuras IB y 1C muestran la huella del neumático de la presente invención en los estados inflado y desinflado, respectivamente. Como puede observarse, se logra un 200 % de aumento en la huella.

Se hace referencia a las Figuras 2A a 2C, que ilustran cubiertas configuradas de acuerdo con la invención. La Figura 2A muestra el neumático 100 que está configurado como una estructura de cubierta cuya superficie interna 111 contiene una cavidad 112. Esta última puede llenarse con gas, por ejemplo, aire. Generalmente, el neumático puede ser inflable o no. La cubierta de neumático 100 tiene un lado externo de unión a la superficie 110 (banda de rodadura, que tiene una superficie circunferencial) , y paredes laterales opuestas 120A y 120B que son integrales con el lado de unión a la superficie 110 y se extienden a partir de allí. Las paredes laterales por sus extremos libres 160 se conectan a un borde de montaje de locomoción (no se muestra) y por lo tanto definen realmente un lado de unión al borde. De acuerdo con la invención, cada una de las paredes laterales opuestas 120A y 120B tiene un diseño de superficie que define al menos una ranura sustancialmente con forma de V 140 entre el lado de unión a la superficie 110 y el lado de unión al borde 160. En el presente ejemplo no taxativo, se proporciona un diseño de ranura única en cada pared lateral .

La ranura 140 tiene lados internos y externos 150 y 130 que se intersectan en el vértice de la ranura 180. Como se ve mejor en la Figura 2B, el lado externo 130 de la ranura está conectado al lado de unión a la superficie 110 mediante una región de esquina 170 de la cubierta de neumático 100, y el lado interno 150 de la ranura está conectado al lado de unión al borde 160 mediante otra región de esquina 190 de la cubierta 100. La configuración es tal que estas regiones de esquina y vértice 170, 180 y 190 tienen menor rigidez y mayor flexibilidad/elasticidad que los lados interno y externos de la ranura. Por lo tanto, cada una de las paredes laterales 120A, 120B, tiene un diseño de superficie que forma al menos una ranura con forma de V, y también tiene un diseño de rigidez que se extiende a través de la pared lateral (es decir, a lo largo del eje radial) del neumático. Como también se muestra en la figura 2A, el neumático en su lado de unión al borde 160 está típicamente formado con un miembro circunferencial no dilatable (perla) que asegura el neumático al borde y en la mayoría de los casos está construido a partir de cuerdas de acero.

Preferentemente, las paredes laterales 120A y 120B tienen un diseño de rigidez adicional definido por diferentes rigideces de los lados internos y externos 150 y 130 de la ranura 140. Más específicamente, el lado interno 150 de la ranura 140, por la cual está conectada al lado de unión del borde 160 del neumático 100, tiene una rigidez mayor que el lado externo 130 de la ranura conectada al lado de unión a la superficie 110 del neumático. El lado interno 150 tiene una rigidez mayor que el lado externo 130 a lo largo de los ejes del radio y de la circunferencia.

La Figura 3 muestra más específicamente los diseños de rigidez y la superficie. Tal como se muestra, estos diseños se extienden a lo largo de la vía 310, es decir, a lo largo de la pared lateral 120A, que generalmente se puede definir como "eje radial" del neumático 100. Uno de los diseños se encuentra en la forma de un relieve superficial definido por la provisión de al menos una ranura 140, y el otro diseño es el diseño de rigidez a lo largo de la vía 310 (por ejemplo, composición material) . El diseño de rigidez se forma al menos al proporcionar una rigidez menor en las esquinas 170, 190 y en el vértice 180, y posiblemente también mediante diferentes rigideces de los lados externos e internos 130 y 150 de la ranura .

Generalmente, el diseño de rigidez a lo largo de la pared lateral se puede lograr utilizando diferentes materiales o el mismo material, tal como caucho, que ha sido sometido a procesos de diferentes grados de endurecimiento y/o tiene diferentes espesores. El diseño de rigidez se puede producir al colocar una estructura de soporte dentro del neumático. La estructura de soporte tiene típicamente la disposición predeterminada de elementos de soporte, tales como cables, telas, cuerdas, telas, microfibras. Los elementos de soporte están orientados con respecto a ejes circunferenciales y radiales para proporcionar la distribución de rigidez y flexibilidad deseada en la cubierta, que aseguran el largo circunferencial a lo largo de la sección transversal del neumático definido por la vía 310 del lado de unión al borde (perla) 160 hacia el lado de unión a la superficie (banda de rodadura) 110, y mantienen la flexibilidad circunferencial a lo largo de la misma sección transversal. Además, la distribución de la rigidez y flexibilidad debería seleccionarse para mantener una rigidez radial sobre los lados internos y externos (conos) 150 y 130 mientras que mantienen los puntos de flexión suficiente en las regiones de las esquinas, es decir, la región 190 entre la ranura y la perla, la región 180 entre los lados internos y externos (es decir, la región vértice de la ranura) , y la región 170 (también llamado "hombro") entre la ranura y la banda de rodadura .

Se hace referencia a las Figuras 4A y 4B que muestran un ejemplo específico pero no taxativo del neumático 100 de la presente invención. Tal como se muestra en las figuras, los lados en la ranura así como el lado de unión a la superficie están proporcionados con los elementos de soporte. Los elementos de soporte incluyen las llamadas bandas de hombro que se extienden a lo largo del lado de unión a la superficie cerca del hombro (170 en la Figura 3), los pliegues internos del cono y los pliegues externos del cono orientados con determinada relación angular entre ellos y con respecto a los ejes radiales y circunferenciales.

Tal como se muestra en el ejemplo específico de la Figura 4A, el diseño de rigidez se puede lograr al proporcionar los cables 410 y 420 colocados en la cubierta de neumático, en el lado de unión a la superficie 110 y en los lados externos e internos de la ranura en la pared lateral 120A. La Figura 4B muestra la misma configuración de la Figura 4A desde un ángulo diferente. Cabe destacar que los cables 410 se utilizan para asegurar el largo circunferencial del neumático en el lado de unión a la superficie 110, cercano a la esquina 170.

Ahora se hace referencia a la Figura 4C que ilustra otra característica de la invención, que se puede utilizar adicionalmente en cualquiera de los ejemplos anteriormente descritos. En algunas modalidades de la invención, el neumático tiene un diseño de rigidez adicional que se extiende a lo largo de los ejes circunferenciales de al menos uno de los lados internos y externos de la ranura 140 hecho en la pared lateral 12 OA. Tal como se puede ver en este ejemplo específico no taxativo, los lados exteriores e interiores 130 y 150 de la ranura 140 tienen un espesor variante que define el diseño de rigidez. El espesor variante está formado por un conjunto de regiones relativamente gruesas separadas entre sí 450 separadas por regiones de flexión más delgadas 460, donde el conjunto se extiende a lo largo del eje circunferencial del lado respectivo de la ranura, y el área de las regiones alineada sustancialmente perpendicular al plano del neumático (es decir, a través del lado de la ranura) . Esta configuración permite alcanzar un diseño de rigidez circunferencial deseado al, entre otras cosas, seleccionar de forma apropiada las características del diseño, es decir, el espesor de diferentes regiones 450 y 460, y una distancia entre las regiones gruesas localmente adyacentes 450 (es decir, la longitud de las zonas de flexión delgadas 460) .

Cabe destacar, aunque no se ilustra específicamente, que la rigidez deseada se puede obtener al reemplazar las regiones que se proyectan (más gruesas) 450 por hendiduras formando por lo tanto regiones más delgadas separadas por regiones más gruesas del neumático. En una modalidad diferente, tal rigidez variante (diseño de rigidez/flexibilidad) a lo largo del lado de la ranura se puede alcanzar al formar el lado de la ranura con interrupciones/ranuras separadas entre sí y unir/colocar allí los elementos rígidos deseables.

Tal como se describió anteriormente, el neumático de la presente invención debería ser rígido a lo largo de su dirección radial. En algunas modalidades de la invención, es deseable mantener la rigidez radial del neumático mientras que al mismo tiempo se mantiene la flexibilidad circunferencial. Por lo tanto, la ranura con forma de V se puede reforzar en una forma irregular. Esto se puede lograr al proporcionar/colocar en el neumático una estructura de soporte que agrega rigidez al neumático a lo largo del eje radial pero al mismo tiempo permite que el neumático sea lo suficientemente flexible en su dirección circunferencial.

Un ejemplo para obtener esto es al utilizar una estructura de soporte de tipo resorte tal como se ejemplifica en las Figuras 5A y 5B. La Figura 5A ilustra un ejemplo posible no taxativo de tal soporte de tipo resorte, con forma a un resorte continuo 510 colocado en los lados externos e internos 150 y 130 de la ranura 140. El resorte continuo 510 se extiende a través de la ranura completa 140, desde el lado externo 150 de la ranura hasta su lado interno 130 mientras pasa a través del vértice 180. La configuración le proporciona a la ranura y a todal neumático la rigidez deseada en las direcciones radiales y circunferenciales mientras que la rigidez en la dirección circunferencial es considerablemente menor que aquella en la dirección radial, logrando así la flexibilidad deseada a lo largo del eje circunferencial .

La Figura 5B ejemplifica una configuración de alguna forma diferente de la estructura de soporte que está formada por miembros de soporte de tipo resorte separados, la primera 520? se encuentra colocada en el lado externo 150 de la ranura, y la segunda se encuentra colocada dentro del lado interno 130. Además, una banda 530 se coloca en cada uno de los lados internos y externos de la ranura, cerca del vértice de la ranura 180. Cabe destacar que la configuración en la Figura 5A es probablemente más rígida en el eje radial que la configuración mostrada en la Figura 5B, lo que permite el diseño de diferentes neumáticos con diferentes rigideces como sean necesarias en situaciones específicas.

Cabe destacar que los resortes anteriormente ejemplificados se pueden sustituir por cualesquiera otros elementos de soporte adecuados hechos de un material considerablemente rígido tal como polímeros, materiales compuestos y otras aleaciones.

Se hace referencia a las Figuras 6A y 6B que ilustran algunas características operativas ventajosas del neumático 100 de la presente invención. La cubierta se muestra mientras está sujeta a presión causada por la inflación (llenando la cavidad 112 de gas) . Para que el neumático 100 mantenga la presión de aire que ejerce fuerzas en las paredes laterales 120A y 120B y empuja el lado externo 130 y el lado interno 150 de la ranura afuera tal como se ejemplifica por sus posiciones 130' y 150', respectivamente, es necesario proporcionar las paredes laterales 120A y 120B con una rigidez radial suficiente, de otro modo las paredes laterales se pueden doblar, colapsar y sobresalir.

Tal como se describe anteriormente, las paredes laterales tendrán diseños de rigidez que le proporcionan a los lados externos e internos de la ranura la rigidez requerida para soportar la presión de gas (aire) y prevenir que las paredes laterales colapsen, es decir, sobresalgan. Una aparición posible se ejemplifica en la Figura 6B en la que el vértice 180' relativamente flexible sobresalga hacia afuera debido a la alta presión, mientras que la rigidez aplicada a los lados externos e internos de la ranura evitan que el neumático reviente o colapse.

Tal como se indica anteriormente, el neumático anteriormente descrito (es decir, con ranuras con forma de V a través de sus paredes laterales y con un diseño/perfil de rigidez específico a lo largo de la ranura) puede en sí mismo presentar un montaje de la rueda de un vehículo, o tal cubierta se puede montar sobre una disposición de carga para formar juntos un montaje de rueda. El montaje de la rueda puede tener dos configuraciones: una configuración redondeada, no deformada, en la que un lado de unión a la superficie del neumático es sustancialmente circular y una configuración deformada en la que el lado de unión a la superficie del neumático no es circular y tiene una parte extendida que se une a la superficie. También como se indica anteriormente, el montaje de la rueda de la presente invención en algunas modalidades presenta una mejora del montaje de la locomoción del tipo descrito en una solicitud internacional de propiedad compartida N. ° PCT/IL2011/000115 , la cual se incorpora a la presente mediante esta referencia.

También como se indica anteriormente, las regiones del neumático en los vértices 180 de las ranuras 140, así como las regiones de las esquinas 170 y 190 en lados opuestos de la ranura, son relativamente flexibles. En un montaje de rueda deformable utilizando tal neumático las partes flexibles de las paredes laterales (particularmente en los vértices) , se pueden desarrollar tensiones considerables. Tales tensiones se pueden reducir al proporcionar una disposición de soporte de carga específicamente diseñada. La disposición de soporte de carga puede estar formada por elementos de cola de milano discretos, que están colocados de una manera para definir dos estructuras considerablemente tronco-cónicas orientadas de forma opuesta. Las paredes laterales del recinto del neumático siguen las superficies tronco-cónicas y tienen por lo tanto una forma general de corte transversal con forma de V con los vértices de las formas de V de las dos paredes laterales enfrentadas entre sí. El montaje de locomoción/rueda se denomina por momentos en la presente como "rueda deformable".

La Figura 7 ilustra una rueda deformable generalmente designada 200 con una cubierta 100 formada alrededor de una maza de la rueda 104 (a veces conocida como "borde") colocada alrededor de un eje A, que en el uso coincide con el eje de la rueda. El neumático 100 tiene un lado/miembro de unión a la superficie 110 (banda de rodadura, que tiene una superficie circunferencial) con un relieve superficial apropiado para una adherencia firme de la superficie y tiene paredes laterales 120A y 120B.

Como se puede ver en las Figuras 8 y 9, las paredes laterales 120A, 120B tienen partes periféricas respectivas 114A, 114B que definen una ranura 140 con un corte transversal generalmente en forma de V, que limitan en su extremo con partes más centrales, respectivas, de faldón 190, que están configuradas para formar un sello hermético al gas con la maza 104 (la mejor manera para formar un sello hermético al gas se puede ver en las Figuras 2A-2C) . El neumático se puede reforzar con metal, por ejemplo, acero, fibras o cables, dos de los cuales: 113A y 113B, 115A y 115B, que son fibras circunferenciales colocadas dentro de la matriz engomada del neumático, están ilustradas en la Figura 9.

El lado de unión a la superficie 110, las paredes laterales 120A, 120B y la maza 104 generalmente definen un recinto 100 para almacenar el gas presurizado, por ejemplo, aire. Tal como se describe anteriormente, debido al cambio en la presión de gas dentro del recinto 100, la rueda puede cambiar su configuración de una generalmente circular a una configuración deformada, en la que una parte extendida del miembro de unión a la superficie se une a la superficie.

Tal como se ejemplifica en la modalidad de la Figura 9, incluida dentro del neumático se encuentra una disposición de soporte de carga generalmente designada 540, que está formada por una pluralidad de elementos de soporte que comprenden los elementos 132 dispuestos en un primer conjunto de forma separada; y un segundo conjunto de elementos 134 dispuestos en una segunda forma separada. Los elementos de soporte proporcionan el diseño/perfil de rigidez deseada a lo largo de la ranura con forma de V.

En esta modalidad, los elementos 132 y 134 son idénticos y los conjuntos son imágenes reflejo entre sí, sustancialmente, ligeramente movidas en el eje (movidas en alrededor de la mitad del desplazamiento angular entre los elementos adyacentes en un conjunto) . Cada conjunto de elementos definen sustancialmente estructuras tronco-cónicas que se intersectan entre sí en una zona de intersección 550, donde los elementos 132 y 134 están dispuestos en forma de cola de milano donde cada uno de los elementos 132 y 134 están rodeados de cada lado por dos elementos 134 y 132, respectivamente .

Tal como se puede ver en la Figura 9 y también en la Figura 10 (la última representando un elemento de aislamiento 132 para ilustrar su estructura y manera de asociación con la parte engomada del neumático), cada uno de los elementos 132, 134 tiene un elevación lateral generalmente curva. Para facilitar la lectura, la descripción de la estructura de cada elemento se enfocará en el elemento 132, que es sustancialmente idéntico al del elemento 134.

Como se puede ver en las Figuras 9 y 10, el elemento 132 tiene un perfil lateral generalmente curvo e incluye un reborde de metal 142 colocado en una matriz engomada 144. La estructura generalmente curva define a un primer segmento 132? y a un segundo segmento 132B, definido en dos lados opuestos del punto de intersección 550, y una sección intermedia 132C. El reborde de metal por lo tanto tiene los segmentos correspondientes 142A, 142B y 142C. Los segmentos 142A y 142B se ubican en planos paralelos y separados entre sí.

Luego de la deformación de una parte de la rueda, el primer conjunto de elementos 132 y el segundo conjunto de elementos 134 se articulan uno contra el otro, en la dirección de las flechas i y X2. Como resultado, el segmento 134A del elemento 134 se acerca más a la elevación del segmento 132A del elemento 132; y lo mismo se aplica con respecto a los segmentos 132A y 134B. Las partes de las paredes laterales 114A, 114B tienen las primeras regiones respectivas que definen los lados externos 130 de la ranura, que siguen la superficie tronco-cónica definida por los segmentos 134A, 132A (y por lo tanto por sí mismas definen una superficie sustancialmente tronco-cónica) ; y de forma similar tienen regiones 150 que también siguen una superficie tronco-cónica definida por los segmentos 132B, 134B con regiones intermedias 180 en el vértice del corte transversal con forma de V.

El movimiento pivotal, tal como lo ilustran las flechas Xi y X2, también aplica una tensión sobre las partes engomadas de los neumáticos, particularmente en las regiones 180. Sin embargo, en la disposición mostrada en la presente, donde los segmentos en cada lado de un punto de intersección 550 se encuentran situados en diferentes planos paralelos (inclinados) y separados entre sí, la tensión se reduce considerablemente en comparación con lo que ocurriría en el caso de un elemento sustancialmente derecho de la estructura de soporte de carga. Cada uno de los elementos 132, 134, definidos entre caras laterales sustancialmente paralelas y opuestas, tienen contornos de superficie que permiten una asociación firme con partes correspondientes de las regiones 130, 150, 180, tal como se ilustra claramente en las Figuras 9 y 10.

En la modalidad ilustrada en estas figuras 9 y 10, los elementos están fijos a las caras laterales 120A, 120B mediante encolado o soldadura. En otras modalidades de la invención, la asociación puede ser menos firme, permitiendo un poco de tolerancia de movimiento entre las caras opuestas de los elementos y las paredes laterales.

Por lo tanto, la presente invención proporciona una configuración novedosa de un neumático/rueda de vehículo de superficie, que incorpora un acercamiento diferente para proporcionar un montaje de suspensión deseado dentro del neumático formado por la geometría del neumático y las características del material. El montaje de la suspensión se logra mediante la provisión de ranuras con forma sustancialmente de V (de corte transversal) en las paredes laterales del neumático de la cámara y parámetros de rigidez y flexibilidad deseada de diferentes regiones/lados de la ranura, y posiblemente también del lado de unión a la superficie del neumático.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (23)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un montaje de rueda para un vehículo de superficie, caracterizado porque comprende un neumático que comprende una estructura de cubierta cuya superficie interna contiene una cavidad, la estructura de cubierta comprende un lado externo de unión a la superficie que tiene una superficie circunferencial, paredes laterales opuestas que son integrales con y se extienden desde el lado de unión a la superficie, las paredes laterales mediante sus extremos libres definen un lado interno de unión al borde del neumático por el cual el neumático se conecta a una maza de rueda, donde cada una de las paredes laterales opuestas comprende un diseño de superficie que se extiende entre el lado de unión a la superficie y el lado de unión al borde y define un relieve superficial en forma de al menos una ranura que tiene un corte transversal sustancialmente con forma de V, y donde cada una de las paredes laterales está configurada con un diseño de rigidez predeterminado a través de la pared lateral .

2. El montaje de la rueda de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el diseño de rigidez comprende rigidez relativamente pequeña y por lo tanto, flexibilidad relativamente alta de regiones del neumático en el vértice de la ranura con forma de V y las esquinas definidas por la conexión entre la ranura con el lado de unión a la superficie y el lado de unión al borde del neumático, respectivamente.

3. El montaje de la rueda de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el diseño de rigidez comprende diferentes rigideces del neumático dentro de, respectivamente, un lado externo de la ranura cercano al lado de unión a la superficie y un lado interno de la ranura cercano al lado de unión al borde del neumático.

4. El montaje de la rueda de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos uno de los lados internos o externos de la ranura comprende una estructura de soporte configurada para proporcionar una rigidez deseada al menos al lado.

5. El montaje de la rueda de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la estructura de soporte comprende un conjunto de elementos de soporte colocados en al menos el lado de la ranura y extendidos a lo largo de al menos uno de los ejes radial y circunferencial del neumático.

6. El montaje de la rueda de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el lado de unión a la superficie está configurado para tener rigidez predeterminada a lo largo de un eje circunferencial del neumático.

7. El montaje de la rueda de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el lado de unión a la superficie comprende un conjunto de elementos de soporte colocados allí.

8. El montaje de la rueda de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el diseño de rigidez comprende un diseño formado por espesores variados de al menos uno de un lado externo de la ranura que se encuentra más cerca del lado de unión a la superficie y un lado interno de la ranura que se encuentra más cerca del lado de unión al borde.

9. El montaje de la rueda de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el neumático está apoyado sobre una disposición de soporte de carga formada por una pluralidad de elementos de soporte, que comprenden un primer conjunto de elementos separados entre sí, los elementos en cada uno de los conjuntos que juntos definen una estructura tronco-cónica, las dos estructuras tronco-cónicas intersecándose entre sí en una región de intersección con los elementos de uno ensamblando en cola de milano a aquellos de la otra estructura.

10. El montaje de la rueda de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque los elementos del primer conjunto y aquellos del segundo conjunto son considerablemente los mismos.

11. El montaje de la rueda de conformidad con la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque la disposición de soporte de carga lleva el lado de unión a la superficie del neumático y las dos estructuras tronco-cónicas están asociadas con las dos paredes opuestas del neumático.

12. El montaje de la rueda de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque una región de intersección de dos conjuntos de elementos definen para cada uno de los elementos, un primer segmento, que se extiende de la región de intersección hacia el lado del neumático y un segundo segmento que se extiende sustancialmente en la dirección opuesta, donde los primeros segmentos de los elementos se asocian con el neumático y las segundas partes de los elementos se asocian con una maza de la rueda.

13. El montaje de la rueda de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque los elementos están configurados para tener un perfil lateral curvo.

14. El montaje de la rueda de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado porque un primer segmento de cada elemento definido para cada elemento en un lado de la región de intersección y un segundo segmento definido en el otro lado están ubicados en planos sustancialmente paralelos y separados entre sí.

15. El montaje de la rueda de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el primer y segundo segmento de cada elemento están conectados por un segmento intermediado que se encuentra en ángulo con respecto al primer y segundo segmento.

16. El montaje de la rueda de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 15, caracterizado porque las paredes laterales limitan en su extremo con una parte de faldón rígida que está configurada para formar un sello hermético al gas con una maza de la rueda.

17. El montaje de la rueda de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 16, caracterizado porque un lado de cada uno de los elementos se apoya directamente en la maza de la rueda.

18. El montaje de la rueda de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque un lado de cada uno de los elementos se apoya sobre la región de faldón.

19. Un vehículo, caracterizado porque comprende el montaje de la rueda de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

20. Una cubierta de neumático para un vehículo de superficie, caracterizada porque comprende un diseño de superficie en sus paredes laterales que se extiende entre un lado de unión a la superficie y un lado de unión al borde del neumático, el diseño de superficie está configurado como un montaje de suspensión incrustado en las paredes laterales para evitar así la dilatación de la cubierta de neumático a su volumen máximo cuando se comprime la cubierta con gas, mientras permite la deformación de la cubierta de neumático cuando se carga o despresuriza, de modo que el lado de unión a la superficie mantiene un contacto sustancialmente constante con la superficie.

21. La cubierta de neumático de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque el diseño de superficie comprende un relieve de superficie en forma de al menos una ranura que tiene un corte transversal sustancialmente con forma de V.

22. La cubierta de neumático de conformidad con la reivindicación 20 ó 21, caracterizada porque el diseño de superficie comprende un diseño de rigidez predeterminado a través de la pared lateral .

23. Un montaje de rueda para un vehículo de superficie, caracterizado porque comprende una cubierta de neumático configurada para poder ser montada sobre una maza de la rueda, la cubierta de neumático por su superficie interna definiendo una cavidad de gas que tiene un volumen máximo determinado definido por una geometría de la cámara, donde la cubierta de neumático comprende o define un montaje de suspensión dentro de sus paredes laterales, de modo que bajo presión de gas en la cavidad, el volumen alcanzable a través de la expansión impuesta por la presión de gas es sustancialmente más pequeño que el volumen máximo definido por la geometría del neumático.