ES2350190T3 - Envuelta de aire reforzada para neumático de seguridad. - Google Patents

Abstract

Un neumático (2) de seguridad que acomoda una cámara (1) de aire reforzada tórica hueca que está llena de aire a una presión interna determinada con respecto a una presión de aire dada del neumático para formar una cavidad (S) al menos entre una superficie interna del neumático y la cámara bajo el estado normal de presión interna del neumático y para expandirse de forma radial con una disminución de la presión interna del neumático para asumir el soporte de la carga del neumático, comprendiendo dicha cámara de aire reforzada un tubo (6) impermeable al aire y una capa (7) de aros de refuerzo que rodea por completo una circunferencia externa de una porción de corona del tubo, en el que la capa de aros de refuerzo está fabricada de un material de baja resistencia a la tracción que tiene una tasa de deformación progresiva no superior al 5% bajo una condición en la que se aplica una tracción de la misma magnitud de una tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión interna correspondiente al 5% de la presión de aire dada del neumático a la temperatura de prueba de 80°C; el límite de deformación del material de baja resistencia a la tracción es mayor que la tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión interna de aire correspondiente al 5% de la presión dada del neumático, y es menor que la tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión de aire dada; y la resistencia a la rotura por tracción del material de baja resistencia a la tracción es superior a la tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión interna de aire correspondiente al 5% de la presión dada del neumático, y es inferior a la tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión de aire dada del neumático.

Description

La presente invención versa acerca de un neumático de seguridad en el que hay acomodado una cámara de aire reforzada tórica hueca que está lleno de aire a una presión interna determinada con respecto a una presión de aire dada del neumático para formar una cavidad al menos entre una superficie interna del neumático y la cámara bajo el estado de presión interna normal del neumático, y para expandirse de forma radial con una reducción de la presión interna del neumático para asumir el soporte de la carga del neumático. En particular, la presente invención tiene como objetivo aligerar y mejorar la durabilidad de dicha cámara de aire.

Como neumático de seguridad que puede circular una cierta distancia incluso en el estado autoportante en el que la presión interna del neumático se reduce bruscamente debido a un pinchazo o similar, se conocen neumáticos en los que un miembro de refuerzo asume una carga del neumático, tal como una cámara de refuerzo, un caucho de refuerzo y una correa de refuerzo, un cuerpo de formación de espuma, un cuerpo elástico, o un núcleo, o un neumático en el que se aplica un sellante o se llena para bloquear una porción dañada, tal como un agujero generado en el neumático para evitar que caiga la presión interna. Sin embargo, en estos neumáticos convencionales de seguridad, los procedimientos de fabricación son complicados y la manipulación relacionada con los mismos es difícil en muchos casos.

Para solucionar los anteriores problemas, el documento JP 2001-10314 A, por ejemplo, describe una cámara de aire similar a un tubo que está acomodado dentro del neumático de seguridad y asume un soporte de la carga del neumático al inflarse y deformarse con una reducción de la presión interna del neumático en el estado autoportante en el que se reduce la presión interna del neumático. Sin embargo, en tal cámara de aire, la cámara de aire se expande hacia fuera de forma radial debido a una influencia de una fuerza centrífuga asociada con un giro del neumático bajo una carga, de forma que la superficie externa de la cámara de aire puede tocar la superficie circunferencial interna, y rozar contra la misma, de una porción de banda de rodadura y podría acabar destrozarse la cámara de aire.

El documento WO 02/43975 describe que la expansión radial del tubo bajo la condición normal de circulación está contenida por una capa de refuerzo que constituye al menos una porción de corona del tubo y la capa de refuerzo está asignada una propiedad física que exhibe una característica de tasa de elongación-fuerza de tracción en la que una elongación debida a la deformación expansiva aumenta sustancialmente según aumenta de forma gradual la fuerza de tracción, por lo que la cámara de aire bajo la condición autoportante de circulación puede tocar de forma uniforme el neumático. Sin embargo, cuando se forma tal capa de refuerzo de forma integral con un tubo por medio de una junta vulcanizada, puede intervenir un objeto extraño, tal como una pequeña pieza de metal invasora, por ejemplo, a través de un agujero de un pinchazo, para provocar una grieta en la capa de refuerzo. En este caso, la grieta se puede propagar rápidamente al tubo formado integralmente con la capa de refuerzo y, como resultado, surge un problema de que se reduce la durabilidad de la cámara de aire.

El documento WO 02/96678 describe que se aplica una capa de refuerzo sobre toda la circunferencia externa en una porción de corona de un tubo que constituye una cámara de aire y se forma la capa de refuerzo por separado del tubo, o se une con una pequeña fuerza de adherencia al mismo, de forma que se evita que el agrietamiento, mencionado anteriormente en la capa de refuerzo, se propague al tubo. También se llama la atención a la revelación del documento JP-2004-090807A.

Sin embargo, las cámaras de aire dadas a conocer en el documento WO 02/43975 y en el documento WO 02/96678 aplican un cuerpo de material compuesto de género no tejido y de caucho para formar la capa de refuerzo, de forma que cuando se utiliza la cámara de aire durante mucho tiempo, una porción de caucho que constituye la cámara de aire sufre una deformación progresiva para expandirse de forma radial debido a la influencia de una fuerza centrífuga asociada con el giro del neumático o con la presión de aire cargada en la cámara de aire. Finalmente, la cámara de aire puede alcanzar y rozar contra la superficie interna del neumático y, por lo tanto, se puede destrozar la capa de refuerzo. Para suprimir la expansión radial debida a la deformación progresiva, el miembro de refuerzo tiene que consistir en una pluralidad de cuerpos de material compuesto, lo que tiene como resultado un aumento del peso del neumático de seguridad, y, por lo tanto, es desfavorable.

Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar una cámara de aire reforzada ligera para un neumático de seguridad en el que la capa de refuerzo está optimizada para poder suprimir de forma eficaz una expansión radial bajo la condición normal de circulación incluso si se utiliza durante mucho tiempo y, por otra parte, para suprimir una incidencia de un agrietamiento en un tubo bajo una condición autoportante de circulación, exhibiendo de ese modo una durabilidad superior.

La presente invención es un neumático de seguridad que acomoda una cámara de aire reforzada tórica hueca que está rellena de aire a una presión interna determinada con respecto a una presión dada de aire del neumático para formar una cavidad al menos entre una superficie interna del neumático y la cámara bajo el estado normal de presión interna del neumático y para expandirse de forma radial con una reducción de la presión interna del neumático para asumir el soporte de la carga del neumático, comprendiendo dicha cámara de aire reforzada un tubo impermeable al aire y una capa de aros de refuerzo que rodea completamente una circunferencia externa de una porción de corona del tubo, en la que la capa de aros de refuerzo está fabricada de un material de baja resistencia a la tracción.

Según se utiliza en el presente documento, la expresión “presión de aire dada” hace referencia a la presión de aire especificada para un neumático de seguridad, en el que se va a acomodar la cámara de aire reforzada, en una memoria, estándar industrial, o similar tal como JATMA, TRA y ETRTO, que son efectivos en el área en la que se fabrica, se vende o se utiliza el neumático, dependiendo de la capacidad de carga. La expresión “presión interna determinada con respecto a una presión de aire dada” hace referencia a aquella presión interna con la que se puede formar una cavidad entre la superficie externa de la cámara de aire reforzada y la superficie interna del neumático bajo el estado de carga de aire con la que se aplica la presión de aire dada al neumático, y con la que se puede expandir de forma radial la cámara de aire reforzada con una reducción de la presión interna del neumático para asumir el soporte de la carga del neumático en un estado autoportante en el que se ha perdido la presión interna del neumático. Más específicamente, la expresión hace referencia a la presión interna superior a la presión de aire dada preferentemente en hasta un 20% de la presión de aire dada. La expresión “material de baja resistencia a la tracción” hace referencia a un material que tiene tal característica de deformación que puede evitar la expansión radial notable de la cámara de aire reforzada hasta que alcanza el final de su vida útil bajo la condición normal de circulación del neumático de seguridad en el que está acomodada la cámara de aire reforzada.

Según la invención, el material de baja resistencia a la tracción tiene una tasa de deformación progresiva no superior a un 5% bajo una condición en la que se aplica una tracción que tiene la misma magnitud de una tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión interna correspondiente al 5% de la presión de aire dada del neumático. Según se utiliza en el presente documento, la expresión “tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión interna” hace referencia a una tracción por unidad de anchura que actúa sobre el tubo antes de ser expandido de forma radial por medio de la presión interna aplicada, y más específicamente, hace referencia a la fuerza f = rP, en la que r es un radio inicial del tubo y P es una presión aplicada. La expresión “tasa de deformación progresiva” hace referencia a una tasa de elongación de una pieza de prueba de su longitud en el tiempo transcurrido de 100 horas con respecto a su longitud en el tiempo transcurrido de 10 horas mientras que se encuentra a la temperatura de prueba de 80 grados C, a la vez que se aplica una tracción dada, y se mide según la prueba de deformación por tracción especificada en el Estándar Industrial Japonés (JIS) K 7115-1993.

Preferentemente, el material de baja resistencia a la tracción tiene una tasa de elongación no inferior al 20% bajo una condición en la que se aplica una tracción que tiene la misma magnitud de una tracción que actúa sobre un tubo lleno con la presión interna idéntica a la presión de aire dada.

Según la invención, tanto el límite de deformación como la resistencia a la rotura por tracción del material de baja resistencia a la tracción son mayores que la tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión interna de aire correspondiente al 5% de la presión dada del neumático, y es menor que la tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión de aire dada del neumático. Según se utiliza en el presente documento, “límite de deformación” y “resistencia a la rotura por tracción” hacen referencia a los resultados obtenidos según JIS K 7161.

Además, el material de baja resistencia a la tracción es, preferentemente, una resina o un material compuesto de cordones y de caucho. Como el material de baja resistencia a la tracción, se pueden enumerar a modo de ejemplo el polipropileno, el policarbonato, y el tereftalato de polietileno. Como los cordones que constituyen el material compuesto, se pueden enumerar a modo de ejemplo el cordón de fibra orgánica tal como nailon-6, nailon-66, aramida, tereftalato de polietileno, naftalato de polietileno y similares, que son utilizados en una capa de correa de un neumático convencional.

Además, desde el punto de vista de la reducción de tamaño el equipo de fabricación, la capa de aros de refuerzo consiste, preferentemente, en al menos dos miembros de anillo. En este caso, se prefiere que se forme el miembro de anillo al enrollar de forma circunferencial un miembro de cinta haciendo que una porción superpuesta que se extiende sobre al menos una vuelta y se une el miembro de cinta a sí mismo al menos en una parte de la porción superpuesta.

De forma alternativa, desde el punto de vista de mejorar la eficacia de producción, la capa de aros de refuerzo está formada, preferentemente, al enrollar en espiral el miembro de cinta.

Además, la cámara de aire puede tener dos o más capas de aros de refuerzo. En este caso, las capas de aros de refuerzo consisten, preferentemente, en al menos dos miembros de anillo dispuestos lado a lado y un miembro formado al enrollar de forma radial un miembro de cinta.

Además, la capa de aros de refuerzo se encuentra, preferentemente, en una región del 5095% de la anchura del tubo con el plano central siendo su centro la dirección a lo ancho en el tubo lleno con una presión interna del 5% de la presión de aire dada del neumático.

También se prefiere que la capa de aros de refuerzo esté formada por separado del tubo, o se una al tubo con una fuerza de adherencia no superior a 4 kN/m. Según se utiliza en el presente documento, la expresión “fuerza de adherencia” hace referencia a un resultado obtenido según la prueba de adherencia de tejido y de caucho vulcanizado especificada en JIS K 6256 a la temperatura de prueba de 80 grados C.

Preferentemente, la cámara de aire reforzada comprende, además, una capa de protección que tiene una anchura mayor que la de la capa de aros de refuerzo en la circunferencia externa de la porción de corona del tubo, y la capa de protección está fabricada de un material de elongación elevada y está formada por separado del tubo. Según se utiliza en el presente documento, la expresión “anchura mayor” significa que no es menor que el 50% de la anchura de la capa de aros de refuerzo.

De forma alternativa, la capa de aros de refuerzo puede comprender, además, una capa de protección que tiene una anchura mayor que la de la capa de aros de refuerzo, y la capa de protección puede estar fabricada de un material de elongación elevada y unirse al tubo con una fuerza de adherencia no superior a 4 kN/m.

Desde el punto de vista de la reducción del tamaño del equipo de fabricación, la capa de protección consiste, preferentemente, en al menos dos miembros de anillo, y desde el punto de vista de igualar la tracción aplicada entre el miembro de anillo y conservar una forma uniforme tanto en una circulación normal como en una circulación autoportante, la capa de protección está formada, preferentemente, al enrollar en espiral un miembro de cinta. La capa de protección puede estar dispuesta únicamente en la porción de corona del tubo, pero la capa de protección se extiende, preferentemente, hacia ambos lados del tubo y, más preferentemente, rodea por completo el tubo en su vuelta completa.

Además, el tubo está dotado, preferentemente, en la porción de corona de una capa de refuerzo que tiene género no tejido, cordones de fibras cortas o fibras orgánicas alineados en la misma dirección.

Además, la circunferencia externa del tubo está dotado, preferentemente, de medios para evitar un desplazamiento para evitar que la capa de aros de refuerzo se mueva en la dirección a lo ancho.

También se prefiere que los medios para evitar un desplazamiento sean proyecciones delimitadoras que están dispuestas en dos líneas circunferenciales, pasando cada una a través de un punto circunferencial externo del tubo que contacta con cada uno de los bordes de la capa de aros de refuerzo, y/o al menos dos proyecciones pasantes que están dispuestas en dos líneas circunferenciales, pasando cada una a través de puntos circunferenciales externos del tubo cerca de los bordes de la capa de aros de refuerzo y que se extienden de forma radial a través de la capa de aros de refuerzo; o paredes laterales de una porción rebajada formada en la porción de corona del tubo para poder recibir la capa de aros de refuerzo. Según se utiliza en el presente documento, la expresión “cerca de los bordes de la capa de aros de refuerzo” hace referencia a regiones en un 2% de la anchura de la capa de aros de refuerzo que se extienden hacia dentro desde los bordes de la capa de aros de refuerzo en la dirección a lo ancho de la cámara de aire reforzada.

La proyección delimitadora mencionada anteriormente tiene, preferentemente, una forma de saliente que se extiende en la dirección radial del tubo, o una forma de gancho con su porción de punta doblándose y extendiéndose hacia dentro en la dirección a lo ancho de la cámara de aire reforzada. Se describirá adicionalmente la invención con referencia a los dibujos adjuntos, en los que

La FIG. 1 es una vista en corte a lo ancho de un neumático de seguridad que acomoda una cámara de aire reforzada típica según la presente invención, que se muestra en un estado en el que el neumático de seguridad está colocado en una llanta y está llenado con una presión interna dada. La FIG. 2 es una vista en corte a lo ancho del neumático de seguridad de la FIG. 1 inmediatamente después de que se pincha el neumático de seguridad. La FIG. 3a es un gráfico que muestra cambios temporales en las tasas de elongación de diversos materiales. La FIG. 3b es un gráfico que muestra una tasa de tracción-elongación característica de un material típico de baja resistencia a la tracción que constituye una capa de aros de refuerzo utilizada en la presente invención. La FIG. 3c es un gráfico que muestra una tasa de tracción-elongación característica de otro material de baja resistencia a la tracción que constituye una capa de aros de refuerzo utilizada en la presente invención. La FIG. 3d es un gráfico que muestra una tasa de tracción-elongación característica de otro material de baja resistencia a la tracción que constituye una capa de aros de refuerzo utilizada en la presente invención. La FIG. 4 es una vista en corte a lo ancho de un neumático de seguridad que acomoda otra cámara de aire reforzada según la presente invención, que se muestra en un estado en el que el neumático de seguridad está colocado en una llanta y está llenado con una presión interna dada. La FIG. 5 es una vista en perspectiva de un miembro de anillo que constituye la capa de aros de refuerzo mostrada en la FIG. 4. La FIG. 6 es una vista en corte a lo ancho de un neumático de seguridad que acomoda otra cámara de aire reforzada según la presente invención, que se muestra en un estado en el que el neumático de seguridad está colocado en una llanta y está llenado con una presión interna dada. La FIG. 7 es una vista en perspectiva de un miembro de anillo que constituye la capa de aros de refuerzo mostrada en la FIG. 6. La FIG. 8 es una vista en corte a lo ancho de un neumático de seguridad que acomoda otra cámara de aire reforzada según la presente invención, que se muestra en un estado en el que el neumático de seguridad está colocado en una llanta y está llenado con una presión interna dada. La FIG. 9 es una vista en corte a lo ancho de un neumático de seguridad que acomoda otra cámara de aire reforzada según la presente invención, que se muestra en un estado en el que el neumático de seguridad está colocado en una llanta y está llenado con una presión interna dada. La FIG. 10 es una vista en corte a lo ancho de un neumático de seguridad que acomoda otra cámara de aire reforzada según la presente invención, que se muestra en un estado en el que el neumático de seguridad está colocado en una llanta y está llenado con una presión interna dada. La FIG. 11 es una vista en corte a lo ancho de un neumático de seguridad que acomoda otra cámara de aire reforzada según la presente invención, que se muestra en un estado en el que el neumático de seguridad está colocado en una llanta y está llenado con una presión interna dada. La FIG. 12 es una vista en corte a lo ancho de un neumático de seguridad que acomoda otra cámara de aire reforzada según la presente invención, que se muestra en un estado en el que el neumático de seguridad está colocado en una llanta y está llenado con una presión interna dada. La FIG. 13 es una vista en corte a lo ancho de un neumático de seguridad que acomoda otra cámara de aire reforzada según la presente invención, que se muestra en un estado en el que el neumático de seguridad está colocado en una llanta y está llenado con una presión interna dada. La FIG. 14 es una vista en corte a lo ancho de un neumático de seguridad que acomoda otra cámara de aire reforzada según la presente invención, que se muestra en un estado en el que el neumático de seguridad está colocado en una llanta y está llenado con una presión interna dada. La FIG. 15 es una vista en corte a lo ancho de un neumático de seguridad que acomoda otra cámara de aire reforzada según la presente invención, que se muestra en un estado en el que el neumático de seguridad está colocado en una llanta y está llenado con una presión interna dada. La FIG. 16 es una vista en corte a lo ancho de un neumático de seguridad que acomoda otra cámara de aire reforzada según la presente invención, que se muestra en un estado en el que el neumático de seguridad está colocado en una llanta y está llenado con una presión interna dada. La FIG. 17 es una vista ampliada en corte de una proyección pasante. La FIG. 18 es una vista en corte a lo ancho de un neumático de seguridad que acomoda otra cámara de aire reforzada según la presente invención, que se muestra en un estado en el que el neumático de seguridad está colocado en una llanta y está llenado con una presión interna dada. La FIG. 19 es una vista en corte a lo ancho de un neumático de seguridad que acomoda otra cámara de aire reforzada según la presente invención, que se muestra en un estado en el que el neumático de seguridad está colocado en una llanta y está llenado con una presión interna dada. Las FIGURAS 20 (a)-(c) son vistas de desarrollo de una parte de una porción de corona de diversas cámaras de aire reforzadas según la presente invención. La FIG. 21 es una vista en corte a lo ancho de un neumático de seguridad que acomoda otra cámara de aire reforzada según la presente invención, que se muestra en un estado en el que el neumático de seguridad está colocado en una llanta y está llenado con una presión interna dada. La FIG. 22 es una vista en corte a lo ancho de un neumático de seguridad que acomoda otra cámara de aire reforzada según la presente invención, que se muestra en un estado en el que el neumático de seguridad está colocado en una llanta y está llenado con una presión interna dada. La FIG. 23 es una vista en corte a lo ancho de un neumático de seguridad que acomoda otra cámara de aire reforzada según la presente invención, que se muestra en un estado en el que el neumático de seguridad está colocado en una llanta y está llenado con una presión interna dada. La FIG. 24 es una vista en corte a lo ancho de un neumático de seguridad que acomoda otra cámara de aire reforzada según la presente invención, que se muestra en un estado en el que el neumático de seguridad está colocado en una llanta y está llenado con una presión interna dada.

Con referencia a los dibujos, a continuación se presentarán las realizaciones de la presente invención. La FIG. 1 es una vista en corte a lo ancho de un neumático de seguridad que acomoda una cámara de aire reforzada típica según la presente invención, que se muestra en un estado en el que el neumático de seguridad está colocado en una llanta y está llenado con una presión interna dada, y la FIG. 2 es una vista en corte a lo ancho del neumático de seguridad mostrado en la FIG. 1 inmediatamente después de que se pincha el neumático de seguridad.

Una cámara 1 de aire reforzada tiene una forma tórica hueca y está acomodada en un neumático 2 para formar un neumático de seguridad. Se forma un conjunto de neumático cuando se monta el neumático sobre una llanta 3. Se carga una presión de aire dada en el neumático 2 por medio de una válvula 4 de carga de aire, y se carga aire en la cámara 1 de aire reforzada por medio de una válvula 5 de carga de aire a una presión interna determinada con respecto a la presión dada del neumático 2. Como resultado, como se muestra en la FIG. 1, se forman las cavidades S1 y S2 en el neumático 2 y en la cámara 1 de aire reforzada, respectivamente. Cuando la presión interna en la cavidad S1 del neumático 2 cae rápidamente debido a, por ejemplo, sufrir un pinchazo, la diferencia en la presión interna entre las cavidades S1 y S2 se vuelve mayor, de forma que se expande de forma radial la cámara 1 de aire reforzada y finalmente alcanza la superficie interna del neumático 2, como se muestra en la FIG. 2. En este estado, la cámara 1 de aire reforzada asume el soporte de la carga del neumático 2.

Una característica estructural principal de la presente invención es que la cámara 1 de aire reforzada tiene un tubo 6 impermeable al aire y una capa 7 de aros de refuerzo que rodea por completo una circunferencia externa de una porción de corona del tubo y la capa 7 de aros de refuerzo está fabricada de un material de baja resistencia a la tracción.

En un neumático de seguridad que utiliza una cámara de aire reforzada convencional, la presión interna de la cámara de aire reforzada está fijada para ser ligeramente superior a la presión interna del neumático, de forma que cuando cae la presión interna del neumático, por ejemplo, debido a un pinchazo, se puede expandir de manera homogénea la cámara de aire reforzada en la dirección radial. En consecuencia, la presión diferencial entre la presión interna de la cámara de aire reforzada y la presión interna del neumático de seguridad siempre se aplica a la cámara de aire reforzada bajo la condición normal de circulación. Además, cuando gira el neumático de seguridad bajo carga, una fuerza centrífuga actúa sobre la cámara de aire reforzada, especialmente sobre la porción de corona. Dado que una tracción producida por medio de la combinación de la presión diferencial y de la fuerza centrífuga es normalmente menor que el límite de deformación, se ha pensado que la cámara de aire reforzada puede mantener su forma. Sin embargo, se hizo notar que si se utiliza tal neumático de seguridad durante un periodo prolongado, la cámara de aire reforzada roza contra la superficie interna del neumático y se acaba destruyendo la cámara de aire.

Los presentes inventores han estudiado reiteradamente la causa de esto y han descubierto los siguientes hechos; normalmente, la capa de aros de refuerzo de la cámara de aire reforzada convencional está construida de una pluralidad de cuerpos de material compuesto fabricado de caucho y género no tejido; mientras que la capa de aros de refuerzo conserva de forma efectiva la forma de la cámara de aire reforzada en la etapa temprana de su uso, la tracción mencionada anteriormente actúa continuamente sobre la capa de aros de refuerzo para provocar una deformación progresiva; entonces, la cámara de aire reforzada se expande de forma radial y acaba alcanzando la superficie interna del neumático; y, como resultado, la cámara de aire reforzada roza contra la superficie interna del neumático y puede acabar siendo destruida. También se descubrió que, dado que el neumático genera calor durante su giro bajo carga y el caucho tiene una tendencia a provocar una mayor deformación progresiva según aumenta la temperatura, se facilita adicionalmente la expansión radial.

Para evitar tal deformación progresiva, se considera en general que se aumenta la carga máxima de tracción sin deformación apreciable al hacer más gruesa la capa de aros de refuerzo, pero engrosar la capa de aros de refuerzo implica un mayor peso del neumático de seguridad, lo que no es favorable. Además, puede que no se obtenga el efecto deseado en la prevención de la deformación progresiva. Esto es debido a que se aumenta el peso debido a la capa de aros engrosada de refuerzo y, por lo tanto, también se aumenta la fuerza centrífuga que se aplica sobre la misma, de forma que se contrarresta la mejora de la rigidez. Además, para evitar el aumento del peso, se puede considerar que una capa de refuerzo fabricada únicamente de género no tejido está enrollada en torno al tubo, pero no se puede obtener suficiente resistencia y es difícil de conservar la forma de la cámara de aire reforzada cuando no penetra caucho de revestimiento en el género no tejido, porque la rigidez del género no tejido se deriva exclusivamente de las fibras cortas entrelazadas.

Por lo tanto, los presentes inventores han llegado a una idea técnica de que en vez de utilizar caucho que es propenso a provocar una deformación progresiva, se utilice un material de baja resistencia a la tracción, que apenas se alarga ni siquiera cuando se aplica una tracción reducida durante un periodo prolongado, como la capa de aros de refuerzo, y, por lo tanto, se puede conservar bien la forma de la cámara de aire reforzada en la condición normal de circulación hasta el final de su vida útil, lo que evita que la cámara de aire reforzada roce contra la superficie del neumático debido a su expansión radial en la condición normal de circulación; como resultado, se puede mejorar la durabilidad de la cámara de aire reforzada.

La FIG. 3a muestra cambios temporales en las tasas de elongación de las piezas de prueba medidas según JIS K 7115-1993 a la temperatura de prueba de 80 grados C mientras que se aplica una tracción dada a las piezas de prueba. En esta figura, la línea A es una representación gráfica en la que se utiliza polietileno no orientado con un grosor de 1 mm como un material que no tiene una característica de baja resistencia de tracción. La línea B es una representación gráfica en la que se utiliza un cuerpo de material compuesto fabricado de caucho y género no tejido, como puede verse en la capa de aros de refuerzo convencional, pero hay laminados cinco cuerpos de material compuesto fabricado de caucho y género no tejido para evitar la deformación progresiva. La línea C es una representación gráfica en la que se utiliza polipropileno orientado (OPP) con un grosor de 1 mm como un material de baja resistencia a la tracción. La línea D es una representación gráfica en la que se utiliza tereftalato de polietileno con un grosor de 0,6 mm como un material de baja resistencia a la tracción. Como puede verse en la figura, en el caso en el que se utiliza el material que no tiene una característica de baja resistencia a la tracción (Línea A), se alarga mucho el material para provocar una expansión radial en la etapa temprana de aplicación de la tracción, de forma que la cámara de aire reforzada puede rozar contra la superficie interna del neumático y, por lo tanto, puede destruirse. En el caso en el que se laminan los cuerpos de material compuesto de caucho y de género no tejido (Línea B), se puede suprimir la tasa de elongación medida por la prueba de deformación por tracción pero la deformación progresiva no puede ser evitada de forma efectiva. Esto es debido a que el grosor de la capa de aros de refuerzo llega a 8 mm y, como resultado, se aumenta el peso de manera notable, de forma que la fuerza centrífuga mencionada anteriormente actúa sobre la cámara de aire reforzada cuando se encuentra acomodada en el neumático. Al contrario, en los casos en los que se utilizan los materiales de baja resistencia a la tracción (Líneas C y D), se puede suprimir de forma efectiva la deformación progresiva.

De esta forma, cuando se utiliza el material de baja resistencia a la tracción, se reduce muchísimo el peso de la capa de aros de refuerzo en comparación con el convencional, dado que ya no es necesario el caucho de revestimiento, de forma que se puede reducir la fuerza centrífuga que actúa sobre él y se puede evitar que la cámara de aire reforzada roce contra la superficie interna del neumático. Como resultado, se puede mejorar adicionalmente la durabilidad de la cámara de aire reforzada. Se ha completado la presente invención en base a estos hallazgos.

El material de baja resistencia a la tracción que constituye la capa 7 de aros de refuerzo tiene una tasa de deformación progresiva no superior al 5% en una condición en la que se aplica una tracción que es de la misma magnitud que una tracción que actúa sobre el tubo 6 lleno con la presión interna correspondiente al 5% de la presión de aire dada del neumático. Según los estudios llevados a cabo por los presentes inventores, la deformación de la capa de aros de refuerzo es generalmente en proporción al logaritmo común del tiempo de servicio salvo en lo referente a una deformación inicial que se provoca desde el comienzo del uso hasta no más de 10 horas del tiempo de servicio. En consecuencia, si se considera que la vida útil del neumático es generalmente de aproximadamente 100.000 horas, hacer de la tasa de elongación desde las 10 horas del tiempo de servicio hasta la etapa final de la vida útil

(100.000 horas del tiempo de servicio) no más del 20%, es decir, hacer de la tasa de elongación (tasa de deformación progresiva) desde 10 a 100 horas del tiempo de servicio no más del 5% puede conservar una forma buena de la cámara de aire reforzada después de que experimente la deformación inicial y, por lo tanto, puede evitar que la cámara de aire reforzada roce contra la superficie interna del neumático debido a la expansión radial en la condición normal de circulación. Preferentemente, la tasa de deformación progresiva desde 10 a 100 horas del tiempo de servicio no es más del 3%, más preferentemente no es más del 2,5% y lo más preferentemente no es más del 0,5%.

En la presente invención, aunque la capa 7 de aros de refuerzo contiene la expansión radial de la cámara de aire reforzada bajo la condición normal de circulación, la capa de aros de refuerzo se deforma o se rompe rápidamente tras la transformación a la condición autoportante de circulación en la que cae bruscamente la presión interna del neumático. Por lo tanto, no se entorpece de manera homogénea la expansión radial de la cámara de aire reforzada. Para llevar a cabo estas características, el material de baja resistencia a la tracción tiene, preferentemente, tal característica física que la cámara de aire reforzada puede alcanzar homogéneamente la superficie interna del neumático cuando se aplica una tracción, que se produce por medio de la presión interna de la cámara de aire reforzada bajo la condición autoportante de circulación, y actúa sobre la cámara de aire reforzada, es decir, una tracción correspondiente a la que actúa sobre el tubo lleno con la presión de aire dada del neumático.

Más específicamente, para un neumático normal de seguridad que tiene una cámara de aire reforzada, la tasa de elongación de la cámara de aire reforzada desde la condición normal de circulación hasta la condición autoportante de circulación es de aproximadamente un 20%. Por lo tanto, el material de baja resistencia a la tracción que constituye la capa 7 de aros de refuerzo tiene una tasa de elongación, preferentemente, no menor del 20% en una condición en la que se aplica una tracción que tiene la misma magnitud de una tracción que actúa sobre un tubo 6 lleno con la presión interna idéntica a la presión de aire dada. El límite de deformación del material de baja resistencia a la tracción es superior a la tracción producida por la diferencia de presión entre el neumático y la cámara de aire reforzada bajo la condición normal de circulación y que actúa sobre la cámara de aire reforzada, en particular, como se muestra en la FIG. 3c, la tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión de aire interna correspondiente al 5% de la presión dada del neumático, y es menor que la tracción producida por la presión interna de la cámara de aire reforzada bajo el estado autoportante de circulación y actúa sobre la cámara de aire reforzada, en particular, como se muestra en la FIG. 3c, actuando la tracción sobre el tubo lleno con la presión de aire dada del neumático. Además, la resistencia a la rotura por tracción del material de baja resistencia a la tracción es mayor que la tracción producida por medio de la diferencia de presión entre el neumático y la cámara de aire reforzada bajo la condición normal de circulación y que actúa sobre la cámara de aire reforzada, en particular, como se muestra en la FIG. 3d, la tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión de aire interna correspondiente al 5% de la presión dada del neumático, y es menor que la tracción producida por la presión interna de la cámara de aire reforzada en el estado autoportante de circulación y que actúa sobre la cámara de aire reforzada, en particular, como se muestra en la FIG. 3d, actuando la tracción sobre el tubo lleno con la presión de aire dada del neumático.

Preferentemente, el material de baja resistencia a la tracción es una resina o un material compuesto de cordones y de caucho. Las ventajas del material fabricado de resina es que tiene un peso relativamente ligero y se puede ajustar con relativa facilidad su carga máxima de tracción sin deformación apreciable al variar el grosor del material. Los ejemplos de las resinas más preferentes son aquellas que tienen una gama más amplia de propiedades físicas que pueden ser reguladas mediante las condiciones de procesamiento, la calidad del material o similares, tal como polipropileno, policarbonato, tereftalato de polietileno y nailon. Además, se pueden enumerar, a modo de ejemplo, el polipropileno, el policarbonato y el tereftalato de polietileno como el material de baja resistencia a la tracción. Por otra parte, la ventaja del material compuesto es que la capa de aros de refuerzo puede construirse de la misma forma que la capa de correa en el neumático convencional y, por lo tanto, la eficacia de procesamiento es elevada. Como los cordones que constituyen el material compuesto, se pueden enumerar, a modo de ejemplo, el cordón de fibra orgánica tal como nailon-6, nailon-66, aramida, tereftalato de polietileno, naftalato de polietileno y similares, que son utilizados en una capa de correa de un neumático convencional. El material compuesto puede estar construido de la misma forma que la capa de correa en el neumático convencional, es decir, al disponer una pluralidad de cordones en paralelo y revestirlos con el caucho. Los cordones pueden estar dispuestos a lo largo de la dirección circunferencial de la cámara de aire, o pueden estar inclinados con respecto a la dirección circunferencial de la cámara de aire.

La capa de aros de refuerzo puede consistir en un único miembro laminar, como se muestra en la FIG. 1. En otras realizaciones, desde el punto de vista de facilitar el control de la rigidez, consiste, preferentemente, en una pluralidad de miembros de anillo o en un miembro de cinta.

Más específicamente, como se muestra en la FIG. 4, la capa 7 de aros de refuerzo consiste, preferentemente, en al menos dos miembros de anillo, por ejemplo cinco miembros 8 de anillo en la realización mostrada en la FIG. 4, dispuestos en paralelo entre sí. Esto hace que sea posible construir los miembros 8 de anillo en uno o más segmentos arqueados, y, por lo tanto, reducir el tamaño del equipo de construcción. Preferentemente, el miembro 8 de anillo está formado al enrollar de forma circunferencia un miembro 9 de cinta haciendo que una porción superpuesta que se extiende sobre al menos una vuelta y se une el miembro de cinta a sí mismo al menos una parte de la porción superpuesta. De esta forma, los miembros 8 de anillo están formados a partir del miembro 9 de cinta para permitir una fabricación continua del miembro de anillo, de forma que se pueda mejorar la eficacia de producción. Un ejemplo de medios para la unión del miembro de cinta pueden ser los adhesivos y la soldadura térmica ultrasónica, pero no están limitados a los mismos.

De forma alternativa, como se muestra en las FIGURAS 6 y 7, la capa 7 de aros de refuerzo está formada al enrollar en espiral un miembro 10 de cinta. Esto hace que sea posible construir continuamente la capa 7 de aros de refuerzo en un cuerpo rígido anular de soporte, de forma que se pueda mejorar la eficacia de producción. Un ejemplo del procedimiento de enrollado en espiral del miembro 10 de cinta incluye las etapas de enrollar en primer lugar el miembro 10 de cinta en un tambor de fabricación a lo largo de la dirección circunferencial en una vuelta, unir una parte del miembro de cinta enrollado por medio de soldadura térmica ultrasónica o similares, enrollar entonces el miembro de cinta al hacer que una porción superpuesta entre los miembros de cinta adyacentes unidos entre sí, enrollar finalmente el miembro de cinta a lo largo de la dirección circunferencial en una vuelta, y unir el extremo terminal por medio de soldadura térmica ultrasónica o similar para obtener de ese modo una capa de aros de refuerzo. En este contexto, la anchura de la porción superpuesta es, preferentemente, no inferior al 15% de la anchura del miembro de cinta. Esto es debido a que la fuerza de unión entre los miembros de cinta puede ser insuficiente y, por lo tanto, podrían ser desprenderse si la anchura de la porción superpuesta es inferior al 15% de la anchura del miembro de cinta.

El número de las capas de aros de refuerzo no está limitado a una, y pueden ser aplicables a dos o más capas de aros de refuerzo dependiendo de la rigidez requerida para ellas. En este caso, como se muestra en la FIG. 8, las capas 7 de aros de refuerzo consisten, preferentemente, en al menos dos miembros de anillo, por ejemplo cinco miembros 8 de anillo en la realización mostrada en la FIG. 8, dispuestos lado a lado y un miembro 11 formado al enrollar en espiral el miembro 9 de cinta. Esto es debido a que cada miembro puede ejercer distintas funciones. Por ejemplo, el miembro 11 formado al enrollar en espiral el miembro 9 de cinta contribuye fundamentalmente a suprimir la deformación progresiva bajo la condición normal de circulación y el miembro 8 de anillo contribuye fundamentalmente a suprimir la expansión radial bajo la condición normal de circulación. Se ha hecho notar que el miembro 8 de anillo y el miembro 11 mencionado anteriormente pueden estar fabricados o bien del mismo material o de materiales distintos. La FIG. 8 muestra un ejemplo en el que el miembro 11 está dispuesto en la circunferencia externa del miembro 8 de anillo, pero el miembro 8 de anillo puede estar dispuesto en la circunferencia externa del miembro 11.

Además, como se muestra en la FIG. 1, la capa 7 de aros de refuerzo se encuentra, preferentemente, en una región del 50-95% de la anchura W del tubo 6, estando en su centro el plano central C en la dirección a lo ancho, en el tubo lleno con una presión interna del 5% de la presión de aire dada del neumático. Si la capa 7 de aros de refuerzo se encuentra en una región inferior al 50% de la anchura W del tubo 6, estando en su centro el plano central C en la dirección a lo ancho, el efecto de la capa 7 de aros de refuerzo para suprimir la expansión radial de la cámara 1 de aire reforzada puede ser insuficiente. Si se encuentra más allá de la región del 95%, la capa 7 de aros de refuerzo también está dispuesta en una porción curvada 12 de flanco del tubo 6. Dado que el diámetro varía en la porción 12 de flanco, también es difícil disponer la capa de aros de refuerzo en la porción de flanco, de forma que puede producirse a menudo un funcionamiento defectuoso de la producción. Más preferentemente, la capa 7 de aros de refuerzo se encuentra en una región del 70%-90% de la anchura W del tubo 6, estando en su centro la anchura C del plano central en la dirección a lo ancho.

Mientras tanto, si se circula con el neumático en un estado en el que ha quedado atrapado un objeto extraño, que ha invadido el interior del neumático a través de una porción pinchada, entre la capa de aros de refuerzo y el neumático bajo la condición autoportante de circulación, el objeto extraño puede penetrar la capa de aros de refuerzo a consecuencia de la presión del contacto con el suelo de la superficie de la carretera y pueden producirse grietas en la capa de aros de refuerzo. Entonces, según se aplica la tracción a la capa de aros de refuerzo en la dirección circunferencial debido a una acción de la presión interna del tubo, las grietas tienden a extenderse en la dirección circunferencial. En este sentido, cuando la capa de aros de refuerzo está muy unida al tubo, ambos tienden a deformarse como una unidad, de forma que las grietas que se han producido en la capa de aros de refuerzo se propagan al tubo y se puede provocar un escape de aire del tubo. Tal propagación de grietas no es un gran problema cuando la capa de aros de refuerzo es gruesa como en el caso de la cámara de aire reforzada convencional, dado que las grietas necesitan tiempo para pasar a través de la propia capa de aros de refuerzo y alcanzar el tubo. Sin embargo, cuando se reduce el grosor de la capa de aros de refuerzo al utilizar un material de baja resistencia a la tracción desde el punto de vista del ahorro de peso, el tiempo antes de que las grietas alcancen el tubo es muy breve, lo que puede ser problemático.

Para hacer frente a este problema, la capa 7 de aros de refuerzo está formada por separado del tubo 6 y está fijada firmemente al tubo por medio de un acoplamiento o similar sin una unión por vulcanizado de la capa de aros de refuerzo al tubo con caucho, que se utiliza habitualmente en la cámara de aire reforzada convencional. Como resultado, incluso cuando se producen grietas en la capa 7 de aros de refuerzo, la capa 7 de aros de refuerzo y el tubo 6 están separados y, por lo tanto, las grietas no pueden alcanzar el tubo 6, de forma que es posible suprimir de forma efectiva una propagación de las grietas de la capa 7 de aros de refuerzo al tubo 6 y mejorar la durabilidad de la cámara de aire reforzada bajo la condición autoportante de circulación. Si la capa de aros de refuerzo y el tubo formados por separado pueden afectar a la practicabilidad del montaje de la cámara de aire reforzada a la llanta debido a la forma de la cámara de aire reforzada o similar, se fija firmemente la capa 7 de aros de refuerzo al tubo con una fuerza débil de adhesión por medio de cola, cinta adhesiva de doble cara o similar. En esta cámara de aire reforzada, incluso cuando se producen las grietas en la capa 7 de aros de refuerzo, se desprende la capa 7 de aros de refuerzo del tubo 6 antes de que se propagan las grietas al tubo 6, de forma que se pueden suprimir de forma eficaz las grietas de la capa 7 de aros de refuerzo al tubo 6 y se puede mejorar la durabilidad de la cámara de aire reforzada bajo la condición autoportante de circulación.

Cuando la capa 7 de aros de refuerzo está fijada firmemente al tubo 6 con una fuerza débil de adhesión, la fuerza de adherencia, preferentemente, no es superior a 4 kN/m. Esto es debido a que la fuerza de adherencia que supera este límite puede producir una fuerte unión entre la capa 7 de aros de refuerzo y el tubo 6 como la unión de vulcanizado y no se separan sino que se deforman como una unidad cuando se producen grietas en la capa 7 de aros de refuerzo, de forma que es difícil evitar, desde luego, que se propaguen las grietas que se han producido en la capa 7 de aros de refuerzo al tubo. Preferentemente, la fuerza de adherencia se encuentra en un intervalo de 0,5-2,5 kN/m.

Además, como se muestra en la FIG. 9, la cámara 1 de aire reforzada puede incluir una capa 13 de protección que tiene una anchura mayor que la de la cámara de aire reforzada. Preferentemente, la capa 13 de protección está fabricada de un material de elongación elevada y está formada por separado del tubo 6 o está unida al tubo 6 con una fuerza de adherencia no superior a 4 kN/m. En la condición autoportante de circulación, el tubo 6 puede ser penetrado por un objeto extraño que ha invadido el interior del neumático a través de una porción pinchada o puede rozar contra la superficie interna del neumático y dañarla. Sin embargo, al proporcionar la capa 13 de protección, también se puede evitar la penetración del objeto extraño en las porciones del tubo que no han sido dotadas de la capa de aros de refuerzo o el roce contra la superficie interna del neumático. Además, dado que la capa 13 de protección está fabricada de un material de elongación elevada y la deformación prosigue cuando cae la presión interna del neumático, no se deteriora una expansión radial rápida de la cámara de aire reforzada y la capa de protección se deforma para rodear el objeto extraño cuando el objeto extraño penetra en la capa de protección, de forma que hay poca probabilidad de provocar grietas. Cuando la capa 13 de protección está formada por separado del tubo 6 y está fijada firmemente al tubo por medio de un acoplamiento o similar, la capa 13 de protección y el tubo 6 están separados, de forma que, incluso en el caso de que se produzcan grietas, es posible suprimir de forma eficaz una propagación de las grietas de la capa 13 de protección al tubo 6 y mejorar la durabilidad de la cámara de aire reforzada bajo la condición autoportante de circulación. De forma alternativa, si la capa de protección y el tubo formados por separado pueden afectar la practicabilidad del montaje de la cámara de aire reforzada en la llanta debido a la forma de la cámara de aire reforzada o similar, la capa 13 de protección se fija firmemente al tubo con una fuerza de adherencia débil de no más de 4 kN/m mediante cola, cinta adhesiva de doble cara o similar. Como resultado, incluso cuando se producen grietas en la capa 13 de protección, la capa 13 de protección y el tubo 6 están separados y, por lo tanto, las grietas no pueden alcanzar el tubo 6, de forma que es posible suprimir de forma eficaz la propagación de las grietas de la capa 13 de protección al tubo 6 y mejorar la durabilidad de la cámara de aire reforzada bajo la condición autoportante de circulación. Más preferentemente, la capa 13 de protección está fabricada de polietileno, polipropileno, caucho de butilo, caucho reforzado con fibras, elastómero o similar.

Además, desde el punto de vista de facilitar el control de la rigidez de la capa de protección, la capa de protección consiste, preferentemente, en miembros de anillo o en un miembro de cinta en vez de en un único miembro laminar. Más específicamente, como se muestra en la FIG. 10, la capa 13 de protección consiste, preferentemente, en al menos dos miembros de anillo, por ejemplo seis miembros 8 de anillo en la FIG. 10, dispuestos en paralelo entre sí. Esto hace que sea posible fabricar los miembros 8 de anillo en uno o más segmentos arqueados, y, por lo tanto, permite reducir de tamaño el equipo de fabricación.

De forma alternativa, como se muestra en la FIG. 11, la capa 13 de protección está formada, preferentemente, al enrollar en espiral un miembro 10 de cinta. Esto elimina la necesidad de construir la capa de aros de refuerzo en el tubo flexible y permite construir la capa 7 de aros de refuerzo en un cuerpo rígido anular de soporte, de forma que se pueda llevar a cabo una operación estable.

Como un medio para formar la capa 13 de protección a partir del miembro de anillo o del miembro de cinta, se puede utilizar un medio similar al medio para formar la capa 7 de aros de refuerzo a partir de estos miembros.

Como se muestra en la FIG. 12, la capa 13 de protección rodea por completo, preferentemente, todo el tubo 6 en la vuelta completa. Con tal disposición de la capa 13 de protección, se puede evitar la penetración de un objeto extraño y el roce contra la superficie interna en las porciones laterales, de talón y de base, de forma que se mejora adicionalmente la durabilidad de la cámara de aire reforzada bajo la condición autoportante de circulación.

Además, como se muestra en la FIG. 13, el tubo 6 está dotado, preferentemente, en la porción de corona, de una capa 16 de refuerzo que tiene un género no tejido, cordones de fibras cortas o de fibra orgánica alineados en la misma dirección. Esto es debido a que los cordones orgánicos también soportan la tracción para mejorar adicionalmente la durabilidad de la cámara de aire reforzada bajo la condición autoportante de circulación.

Debido a una variación en la fabricación la capa de aros de refuerzo y el tubo o una desviación de la capa de aros de refuerzo durante el procedimiento para fijarla al tubo, se puede aplicar una tracción desigual a la capa de aros de refuerzo. Además, cuando están separadas el tubo y la capa de aros de refuerzo, se puede desplazar la capa de aros de refuerzo en su dirección a lo ancho, mientras que circula el neumático de seguridad. En este estado, se puede aplicar una tracción grande localmente a la capa de aros de refuerzo y, como resultado, se puede provocar una deformación progresiva. Bajo la condición en la que se aplica una tracción desigual, no se puede expandir radialmente de manera uniforme la cámara de aire reforzada y se expande de forma asimétrica en la dirección a lo ancho cuando cae la presión interna del neumático. Por lo tanto, se puede dañar la cámara de aire reforzada en la etapa temprana de la condición autoportante de circulación en el lado en el que se expande mucho la cámara de aire reforzada y, por lo tanto, no se puede obtener una durabilidad deseada bajo la condición autoportante de circulación. Desde el punto de vista de la prevención de tal desplazamiento de la capa de aros de refuerzo en la dirección a lo ancho, como se muestra en la FIG. 14, se proporcionan, preferentemente, medios 17 en la superficie circunferencial externa del tubo 6 para evitar un desplazamiento para evitar que la capa de aros de refuerzo se mueva en la dirección a lo ancho. Esto hace que sea posible evitar el desplazamiento en la dirección a lo ancho de la capa 7 de aros de refuerzo y la tracción se dispersa uniformemente incluso cuando se utiliza durante un periodo prolongado, de forma que se puede obtener una durabilidad estable de la cámara 1 de aire reforzada.

Preferentemente, los medios 17 para evitar un desplazamiento son proyecciones delimitadoras 19a, 19b que están dispuestas en dos líneas circunferenciales, pasando cada una a través de un punto circunferencial externo del tubo que hace contacto con cada uno de los bordes 18a, 18b de la capa de aros de refuerzo. Al proporcionar los medios 17 de prevención del desplazamiento como las proyecciones delimitadoras 19a, 19b, se puede fijar con una relativa facilidad la capa 7 de aros de refuerzo al tubo 6. Se pueden formar fácilmente las proyecciones delimitadoras 19a, 19b al fabricar el molde correspondiente a la forma deseada y al moldear el tubo 6 con este molde durante la vulcanización.

Desde el punto de vista de facilitar la fabricación, como se muestra en la FIG. 14, las proyecciones delimitadoras 19a, 19b tienen, preferentemente, una forma de saliente que se extiende en la dirección radial del tubo. Desde el punto de vista de evitar con seguridad el desplazamiento de la capa 7 de aros de refuerzo, como se muestra en la FIG. 15, tienen una forma de gancho con su porción de punta doblándose y extendiéndose hacia dentro en la dirección a lo ancho de la cámara 1 de aire reforzada. En cualquier caso, la altura h de las proyecciones delimitadoras 19a, 19b se encuentra, preferentemente, en el intervalo del 150%500% del grosor de la capa 7 de aros de refuerzo.

De forma alternativa, como se muestra en la FIG. 16, los medios 17 para evitar un desplazamiento son, preferentemente, al menos dos proyecciones pasantes 20a, 20b que están dispuestas en dos líneas circunferenciales, pasando cada una a través de puntos circunferenciales externos del tubo 6 cerca de los bordes 18a, 18b de la capa 7 de aros de refuerzo y que se extienden a través de la capa 7 de aros de refuerzo en la dirección radial del tubo 6. De esta forma, la inmovilización de la capa 7 de aros de refuerzo con las proyecciones pasantes 20a, 20b puede mejorar la precisión de la relación posicional entre el tubo 6 y la capa 7 de aros de refuerzo en la dirección a lo ancho y, por lo tanto, puede evitar que se descentre la capa de aros de refuerzo. La FIG. 17 es una vista lateral ampliada de una parte del tubo 6 y mostrando la proyección pasante 20 un estado en el que se ha eliminado la capa 7 de aros de refuerzo. Como se muestra en la figura, la proyección pasante 20 tiene, preferentemente, una porción expandida 21 que tiene un diámetro mayor que el de la porción restante. La porción expandida 21 puede evitar que la capa 7 de aros de refuerzo se salga de la proyección pasante 20 por deslizamiento. Desde el punto de vista de evitar de forma eficaz el deslizamiento de la capa 7 de aros de refuerzo, la altura h1 de la proyección pasante 20 debajo de la porción expandida 21 se encuentra, preferentemente, en el intervalo del 105%-200% del grosor de la capa 7 de aros de refuerzo y el diámetro d1 de la porción expandida 21 se encuentra, preferentemente, en el intervalo del 120%-150% del diámetro d2 de la porción restante. Como medios de inmovilización de la capa 7 de aros de refuerzo en la proyección pasante 21, se pueden enumerar a modo de ejemplo prefabricar un agujero, una ranura o una combinación de los mismos y acoplar la proyección pasante 20 con los mismos. En este sentido, el diámetro del agujero es, preferentemente, menor que el diámetro d1 de la porción expandida 21 y es mayor que el diámetro d2 de la porción restante, para facilitar la inmovilización y para reforzar la fijación. Se pueden formar fácilmente las proyecciones pasantes 20a, 20b al fabricar el molde correspondiente a la forma deseada y al moldear el tubo 6 con este molde durante la vulcanización.

Cuando se desea evitar con seguridad adicional el desplazamiento de la capa de aros de refuerzo, como se muestra en la FIG. 18, los medios 17 de prevención del desplazamiento pueden estar en combinación con las proyecciones delimitadoras 19a, 19b y las proyecciones pasantes 20a, 20b, respectivamente.

De forma alternativa, como se muestra en la FIG. 14, los medios 17 de prevención del desplazamiento pueden ser paredes laterales 23a, 23b de una porción rebajada 22 formada en la porción de corona del tubo para poder recibir la capa 7 de aros de refuerzo. Al proporcionar los medios 17 de prevención del desplazamiento como las paredes laterales 23a, 23b de la porción rebajada 22, es posible formar fácilmente los medios 17 de prevención del desplazamiento al moldear el tubo 6 con el molde durante la vulcanización.

Las FIGURAS 20(a)-(c) son vistas de desarrollo de una parte de la porción de corona de diversas cámaras de aire reforzadas según la presente invención. Los medios 17 de prevención del desplazamiento pueden tener una forma que se extiende continuamente en la dirección circunferencial de la cámara 1 de aire reforzada, como se muestra en la FIG. 20(a), o una forma que se extiende de forma intermitente en la dirección circunferencial de la cámara 1 de aire reforzada, como se muestra en la FIG. 20(b). En este caso, los medios 17 de prevención del desplazamiento pueden estar dispuestos con algún desplazamiento entre los lados de la derecha y de la izquierda.

Además, cuando la capa 7 de aros de refuerzo consiste en miembros 8 de anillo, como se muestra en la FIG. 21, los medios 17 de prevención del desplazamiento pueden estar dispuestos en posiciones correspondientes a ambos bordes de los miembros 8 de anillo, además de posiciones correspondientes a ambos bordes de la capa de aros de refuerzo.

Se pueden llevar a cabo diversas modificaciones dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, la capa 7 de aros de refuerzo no está limitada a consistir en una única capa, sino que puede consistir en dos o más capas 7a, 7b de aros, como se muestra en la FIG. 22, dependiendo de la rigidez requerida. Además, la capa 13 de protección no está limitada a consistir en una única capa, sino que puede consistir en dos o más capas 13a, 13b de protección, como se muestra en la FIG. 23. Además, la posición de la disposición de la capa 13 de protección no está limitada al lado circunferencial externo de la capa 7 de aros de refuerzo, sino que puede estar dispuesta entre la capa 7 de aros de refuerzo y el tubo 6, como se muestra en la FIG. 24.

Se fabrican de forma experimental y se evalúan los rendimientos de las cámaras de aire reforzadas para neumáticos de seguridad según la presente invención. A continuación se describirán los detalles.

Experimento 1

Las cámaras de aire de los Ejemplos 1-6 son cámaras de aire para neumáticos de seguridad que tienen un tamaño de neumático de 495/45R22.5. En estas cámaras de aire, una capa de aros de refuerzo rodea toda una circunferencia externa de una porción de corona de un tubo impermeable al aire fabricado de caucho de butilo con un grosor de 3,5 mm en una vuelta completa y la capa de aros de refuerzo está formada por separado del tubo. El tubo tiene una anchura de 400 mm, un diámetro externo de 800 mm, y un diámetro interno de 575 mm. Las tracciones actúan sobre el tubo cuando una presión interna del 5% de una presión de aire dada del neumático y cuando la presión interna idéntica a la presión dada del neumático son 28 N/m y 560 N/m, respectivamente. Las cámaras de aire reforzadas de los Ejemplos 1-6 también tienen las especificaciones mostradas en la Tabla 1 y que son descritas a continuación.

La capa de aros de refuerzo de la cámara de aire reforzada del Ejemplo 1 consiste en un miembro de anillo que tiene una anchura de 300 mm y está fabricada de tereftalato de polietileno con un grosor de 2 mm. La capa de aros de refuerzo de la cámara de aire reforzada del Ejemplo 2 consiste en cinco miembros de anillo dispuestos lado a lado. Cada uno de los miembros de anillo está formado al enrollar un miembro de cinta fabricado de tereftalato de polietileno con un grosor de 1 mm y una anchura de 60 mm en la dirección circunferencial para formar una porción superpuesta en una vuelta y, luego, al formar térmicamente la porción superpuesta en tres puntos separados 120 grados en la dirección circunferencial. Las capas de aros de refuerzo de las cámaras de aire reforzadas de los Ejemplos 3-6 están formadas al enrollar en espiral un miembro de cinta haciendo que una porción superpuesta que tiene una anchura de una mitad de la del miembro de cinta. El miembro de cinta está fabricado de tereftalato de polietileno con un grosor de 1 mm y una anchura de 30 mm y las anchuras del miembro de aros de refuerzo son de 300 mm (Ejemplo 3), de 250 mm (Ejemplo 4), de 200 mm (Ejemplo 5), y de 150 mm (Ejemplo 6).

Para fines de comparación, también se fabrica de forma experimental una cámara de aire reforzada de un Ejemplo convencional. La cámara de aire del Ejemplo convencional es para un neumático de seguridad de un tamaño de neumático de 495/45R22.5, utiliza el mismo tubo que el de los Ejemplos 1-13, tiene cinco capas de aros de refuerzo (anchura: 300 mm) formadas al revestir con caucho un género no tejido de aramida que tiene un peso por área unitaria de 50 g/m2, capas que están unidas a la circunferencia externa de la porción de corona en una vuelta completa por medio de la vulcanización, y tiene la especificación mostrada en la Tabla 1.

Para las cámaras de aire reforzadas de los Ejemplos 1-6 y el Ejemplo convencional, se evalúan los siguientes elementos.

1.

Peso de la cámara de aire reforzada

Se mide el peso de cada cámara de aire reforzada de prueba. Se muestran los resultados de la evaluación en la Tabla 1. Se hace notar que se muestran los resultados de la evaluación en valores de referencia, estando fijado a 100 el resultado del Ejemplo convencional. Cuanto menor sea el valor de referencia, menor será el peso.

2.

Tasa de la expansión radial de la cámara de aire reforzada

Antes de acomodarlas en el neumático, se aplican presiones internas a cada una de las cámaras de aire reforzadas de prueba de 0,1 kPa (presión relativa) y de 70 kPa (presión relativa). Se mide el diámetro externo para cada una de estas presiones internas. Se evalúa la tasa de la expansión radial a partir de la relación del diámetro externo a la presión interna de 70 kPa con respecto al diámetro externo a la presión interna de 0,1 kPa. Se muestran los resultados de la evaluación en la Tabla 1.

3.

Durabilidad de la cámara de aire reforzada

Se acomoda cada una de las cámaras de aire reforzadas en un neumático que tiene un tamaño de neumático de 495/45R22.5 y luego se monta el neumático que acomoda la cámara de aire reforzada en una llanta que tiene un tamaño de llanta de 17.00 × 22.5 para formar una rueda neumática. Para esta rueda neumática, la presión interna del neumático (espacio S1) que acomoda la cámara de aire reforzada está fijada a 900 kPa (presión relativa) y la presión interna de la cámara de aire reforzada (espacio S2) está fijada a 970 kPa (presión relativa). Entonces, se instala la rueda neumática en una máquina de tambor de prueba para un recorrido de 30.000 km bajo la condición de una carga del neumático de 49 kN y una velocidad de prueba de 60 km/h. Después del recorrido de prueba, se desmonta la rueda neumática y se saca la cámara de aire reforzada para inspeccionar visualmente cualquier daño para la evaluación de la durabilidad. Se muestran los resultados en la Tabla 1.

Tabla 1

Estructura

Capa aro de refuerzo Resultado de la evaluación

Anchura

Tasa de deformación progresiva Peso Tasa de expansión radial Durabilidad

Ejemplo convencional

- 300 mm 10,0% 100 12,0% Dañada

Ejemplo 1

FIG. 1 300 mm 1,8% 60 2,4% No dañada

Ejemplo 2

FIG. 4 300 mm 1,8% 58 2,4% No dañada

Ejemplo 3

FIG. 6 300 mm 1,5% 60 0,5% No dañada

Ejemplo 4

FIG. 6 250 mm 2,5% 56 3,8% No dañada

Ejemplo 5

FIG. 6 200 mm 3,4% 52 5,2% No dañada

Ejemplo 6

FIG. 6 150 mm 4,0% 48 8,0% No dañada

A partir de los resultados de la evaluación mostrada en la Tabla 1, se comprende que la cámara de aire reforzada de todos los Ejemplos 1-6 es más ligera y tienen una menor tasa de 5 expansión radial y una mejor durabilidad en comparación con las del Ejemplo convencional.

Experimento 2

La cámara de aire reforzada de los Ejemplos 7-14 son cámaras de aire para neumáticos de 10 seguridad que tienen un tamaño de neumático de 495/45R22.5. En estas cámaras de aire, una capa de aros de refuerzo rodea una circunferencia externa completa de una porción de corona de un tubo impermeable al aire fabricado de caucho de butilo con un grosor de 3,5 mm en una vuelta completa y la capa de aros de refuerzo está formada por separado del tubo. El tubo tiene una anchura de 400 mm, un diámetro externo de 800 mm, y un diámetro interno de 575 mm. 15 Las tracciones actúan sobre el tubo cuando una presión interna del 5% de una presión de aire dada del neumático y cuando la presión interna idéntica a la presión dada del neumático son 28N/m y 560 N/m, respectivamente. Las cámaras de aire reforzadas de los Ejemplos 7-14 también tienen las especificaciones mostradas en la Tabla 2 y que se describen a continuación. La capa de aros de refuerzo de la cámara de aire reforzada del Ejemplo 7 consiste en un 20 miembro de anillo que tiene una anchura de 300 mm y está fabricado de tereftalato de polietileno con un grosor de 2 mm. La capa de aros de refuerzo de la cámara de aire reforzada del Ejemplo 8 consiste en cinco miembros de anillo dispuestos lado a lado. Cada uno de los miembros de anillo está formado al enrollar un miembro de cinta fabricado de tereftalato de

polietileno con un grosor de 1 mm y una anchura de 60 mm en la dirección circunferencial para formar una porción superpuesta en una vuelta y, luego, soldar térmicamente la porción superpuesta en tres puntos separados 120 grados en la dirección circunferencial. La capa de aros de refuerzo de la cámara de aire reforzada del Ejemplo 9 está formada al enrollar en espiral un miembro de cinta haciendo que una porción superpuesta que tiene una anchura de un medio de la del miembro de cinta. El miembro de cinta está fabricado de tereftalato de polietileno con un grosor de 1 mm y una anchura de 30 mm y la anchura del miembro de aros de refuerzo es de 300 mm. La capa de aros de refuerzo de la cámara de aire reforzada del Ejemplo 10 está formada al enrollar en espiral un miembro de cinta haciendo que una porción superpuesta que tiene una anchura de un medio de la del miembro de cinta. El miembro de cinta está fabricado de un material compuesto de polipropileno y de talco con un grosor de 1 mm y una anchura de 30 mm y la anchura del miembro de aros de refuerzo es de 300 mm.

Cada una de las cámaras de aire reforzadas de los Ejemplos 11 y 12 tiene una capa de aros de refuerzo que consiste en un miembro de anillo fabricado de tereftalato de polietileno con un grosor de 2 mm y una anchura de 300 mm. En la circunferencia externa de la capa de aros de refuerzo, se proporciona una capa de protección que consiste en un miembro de anillo con una anchura de 320 mm. La capa de protección está formada por separado del tubo (Ejemplo 11) o está unida al tubo con una fuerza de adherencia de 2 kN/m (Ejemplo 12). La capa de aros de refuerzo de la cámara de aire reforzada del Ejemplo 13 está formada al enrollar en espiral un miembro de cinta haciendo que una porción superpuesta que tiene una anchura de un medio de la del miembro de cinta. El miembro de cinta está fabricado de tereftalato de polietileno con un grosor de 1 mm y una anchura de 30 mm y la anchura del miembro de aros de refuerzo es de 300 mm. En la circunferencia externa de la capa de aros de refuerzo, se proporciona una capa de protección fabricada de caucho con un grosor de 3 mm para rodear por completo el tubo en una vuelta completa. La capa de protección está unida al tubo con una fuerza de adherencia de 2 kN/m. La cámara de aire reforzada del Ejemplo 14 está dotada de una capa refuerzo fabricada de género no tejido en la porción de corona del tubo. La capa de aros de refuerzo consiste en un miembro de anillo fabricado de tererftalato de polietileno con un grosor de 2 mm y una anchura de 300 mm. En la circunferencia externa de la capa de aros de refuerzo, se proporciona una capa de protección que consiste en seis miembros de anillo dispuestos lado a lado. El miembro de anillo está formado al enrollar un miembro de cinta fabricado de polipropileno con un grosor de 1 mm y una anchura de 60 mm en la dirección circunferencial para formar una porción superpuesta en una vuelta y soldar térmicamente la porción superpuesta en tres puntos separados 120 grados en la dirección circunferencial. La capa de protección está unida al tubo con una fuerza de adherencia de 4 kN/m.

Se evalúan los siguientes elementos para las cámaras de aire reforzadas de los Ejemplos 7

14.

1.

Peso de la cámara de aire reforzada

Se mide el peso de cada cámara de aire reforzada de prueba. Se muestran los resultados de la evaluación en la Tabla 2. Se hace notar que se muestran los resultados de la evaluación en valores de referencia, estando fijado el resultado del Ejemplo convencional como 100. Cuanto mayor sea el valor de referencia, menor será el peso.

2.

Durabilidad de la cámara de aire reforzada en la condición normal de circulación

Se acomoda cada una de las cámaras de aire reforzadas en un neumático que tiene un tamaño de neumático de 495/45R22.5 y luego se monta el neumático que acomoda la cámara de aire reforzada en una llanta que tiene un tamaño de llanta de 17.00 × 22.5 para formar una rueda neumática. Para esta rueda neumática, se fija a 900 kPa (presión relativa) la presión interna del neumático (espacio S1) que acomoda la cámara de aire reforzada y se fija a 970 kPa (presión relativa) la presión interna de la cámara de aire reforzada (espacio S2). Entonces, se instala la rueda neumática en una máquina de tambor de prueba para recorrer 30.000 km bajo la condición de carga del neumático de 49 kN y una velocidad de prueba de 60 km/h. Después del recorrido de prueba, se desmonta la rueda neumática y se saca la cámara de aire reforzada para inspeccionar visualmente cualquier daño para la evaluación de la durabilidad. Los resultados se muestran en la Tabla 2.

3.

Durabilidad de la cámara de aire reforzada bajo la condición autoportante de circulación

Se acomoda cada una de las cámaras de aire reforzadas de prueba en un neumático que tiene un tamaño de neumático de 495/45R22.5 y luego se monta el neumático que acomoda la cámara de aire reforzada en una llanta que tiene un tamaño de llanta de 17.00 × 22.5 para formar una rueda neumática. Se quita de la rueda neumática el obús de la válvula del neumático que acomoda la cámara de aire reforzada para recrear la condición autoportante de circulación. La presión interna de la cavidad S1 está fijada a 0 kPa (presión relativa) y la presión interna de la cámara de aire reforzada (espacio S2) está fijada a 400 kPa (presión relativa). Entonces, se instala la rueda neumática en una máquina de tambor de prueba para circular bajo la condición de una carga del neumático de 49 kN y una velocidad de prueba de 60 km/h.

Se mide la distancia circulando hasta que se destruye el neumático y se utiliza el valor medido para la evaluación de la durabilidad. Los resultados se muestran en la Tabla 2. Se muestran los resultados de la evaluación en valores de referencia, estando fijado el resultado del Ejemplo convencional como 100. Cuanto mayor sea el valor de referencia, mayor es la durabilidad.

Tabla 2

Estructura

Tasa de deformación progresiva de la capa aro de refuerzo Resultado de la evaluación

Peso

Durabilidad bajo una condición normal de circulación Durabilidad bajo una condición autoportante de circulación

Ejemplo convencional

- 10,0% 100 Dañada 100

Ejemplo 1

FIG. 1 1,8% 60 No dañada 100

Ejemplo 7

FIG. 1 1,8% 60 No dañada 120

Ejemplo 8

FIG. 4 1,8% 58 No dañada 120

Ejemplo 9

FIG. 6 1,5% 60 No dañada 160

Ejemplo 10

FIG. 6 1,0% 60 No dañada 120

Ejemplo 11

FIG. 9 1,8% 65 No dañada 200

Ejemplo 12

FIG. 9 1,8% 68 No dañada 200

Ejemplo 13

FIG. 12 1,5% 68 No dañada 200

Ejemplo 14

FIG. 13 1,8% 75 No dañada 200

A partir de los resultados de la evaluación mostrados en la Tabla 2, se comprende que las cámaras de aire reforzadas de todos los Ejemplos 7-14 son más ligeras y tienen una menor

10 tasa de expansión radial y una mejor durabilidad bajo las condiciones normal y autoportante de circulación en comparación con la del Ejemplo convencional. También se comprende que las cámaras de aire reforzadas de todos los Ejemplos 7-14 tienen una mejor durabilidad bajo la condición autoportante de circulación en comparación con la del Ejemplo 1.

15

Ejemplo 3

Las cámaras de aire reforzadas de los Ejemplos 15-20 son cámaras de aire para neumáticos de seguridad que tienen un tamaño de neumático de 495/45R22.5. En estas cámaras de aire, una capa de aros de refuerzo rodea toda una circunferencia externa de una porción de corona de un tubo impermeable al aire fabricado de caucho de butilo con un grosor de 3,5 mm en una vuelta completa y la capa de aros de refuerzo está formada por separado del tubo. El tubo tiene una anchura de 400 mm, un diámetro externo de 800 mm, y un diámetro interno de 575 mm. Las cámaras de aire reforzadas de los Ejemplos 15-20 también tienen las especificaciones mostradas en la Tabla 3 y que se describen a continuación.

La capa de aros de refuerzo de la cámara de aire reforzada del Ejemplo 15 consiste en un miembro de anillo que tiene una anchura de 300 mm y está fabricado de tereftalato de polietileno con un grosor de 1,5 mm, y está fijado firmemente al tubo sin ninguna unión. Además, se proporcionan un par de proyecciones delimitadoras similares a un saliente en dos líneas circunferenciales, pasando cada una a través de puntos circunferenciales externos del tubo cerca de los bordes de la capa de aros de refuerzo. Cada una de las proyecciones delimitadoras tiene una altura de 2 mm y está formada con una forma que se extiende continuamente en la dirección circunferencial, como se muestra en la FIG. 20(a).

La capa de aros de refuerzo de la cámara de aire reforzada del Ejemplo 16 está formada al enrollar en espiral un miembro de cinta haciendo que una porción superpuesta que tiene una anchura de 20 mm. El miembro de cinta está fabricado de tereftalato de polietileno con un grosor de 0,3 mm y una anchura de 40 mm. La porción superpuesta está unida con una cinta adhesiva acrílica que tiene una anchura de 20 mm y un grosor de 0,12 mm. Además, se proporcionan proyecciones delimitadoras similares a ganchos en dos líneas circunferenciales, pasando cada una a través de puntos circunferenciales externos del tubo cerca de los bordes de la capa de aros de refuerzo. Cada una de las proyecciones delimitadoras tiene una altura de 2 mm y están formadas con tal forma que la porción de la punta se dobla y se extiende hacia dentro 5 mm en la dirección a lo ancho de la cámara de aire reforzada.

La capa de aros de refuerzo de la cámara de aire reforzada del Ejemplo 17 está formada al enrollar en espiral un miembro de cinta haciendo que una porción superpuesta que tiene una anchura de 20 mm. El miembro de cinta está fabricado de tereftalato de polietileno con un grosor de 0,3 mm y una anchura de 40 mm. La porción superpuesta está unida con una cinta adhesiva acrílica que tiene una anchura de 20 mm y un grosor de 0,12 mm. Entonces, se forman agujeros con un diámetro de 6 mm en posiciones correspondientes a las proyecciones pasantes. Además, se proporcionan proyecciones pasantes en dos líneas circunferenciales, pasando cada una a través de puntos circunferenciales externos de la cámara cerca de los bordes de la capa de aros de refuerzo. Cada una de las proyecciones pasantes tiene el diámetro de 7 mm en la porción expandida, un diámetro de 5 mm en la porción restante y una altura de 1 mm por debajo de la porción expandida. Hay ocho proyecciones separadas de manera uniforme en una línea circunferencial.

La cámara de aire reforzada del Ejemplo 18 tiene las mismas proyecciones delimitadoras similares a ganchos que el Ejemplo 16, y las mismas proyecciones pasantes que el Ejemplo 17 y la misma capa de aros de refuerzo que el Ejemplo 17.

La cámara de aire reforzada del Ejemplo 19 tiene las mismas proyecciones delimitadoras similares a un saliente que el Ejemplo 15 y la misma capa de aros de refuerzo que el Ejemplo

16. La superficie circunferencial externa de la capa de aros de refuerzo está rodeada por completo por medio de una banda de caucho de refuerzo que tiene un grosor de 1,5 mm y una anchura de 300 mm.

La cámara de aire reforzada del Ejemplo 20 tiene la misma capa de aros de refuerzo que el Ejemplo 15, pero no tiene ningún medio de prevención del desplazamiento. En cambio, el tubo y la capa de aros de refuerzo están unidos con una cinta adhesiva acrílica que tiene un grosor de 0,12 mm.

Cada una de las cámaras de aire reforzadas de prueba está acomodada en un neumático que tiene un tamaño de neumático de 495/45R22.5 y luego se monta el neumático que acomoda la cámara de aire reforzada en una llanta que tiene un tamaño de llanta de 17.00 ×

22.5 para formar una rueda neumática. Para esta rueda neumática, la presión interna del neumático (espacio S1) que acomoda la cámara de aire reforzada está fijada a 900 kPa (presión relativa) y la presión interna de la cámara de aire reforzada (espacio S2) está fijada a 970 kPa (presión relativa). Entonces, se instala la rueda neumática en una máquina de tambor de prueba para circular 30.000 km bajo la condición de carga del neumático de 49 kN y una velocidad de prueba de 60 km/h.

Después de circular 30.000 km, se inspeccionan visualmente las apariencias exteriores de las ruedas neumáticas. Como resultado, no se descubrió ningún cambio en las ruedas neumáticas que utilizan las cámaras de aire reforzadas de los Ejemplos 15-19. En la rueda neumática que utiliza la cámara de aire reforzada del Ejemplo 20, las formas de las porciones de pared lateral son asimétricas entre el lado derecho y el lado izquierdo. La rueda neumática que utiliza la cámara de aire reforzada del Ejemplo 20 está sometida al escáner CT, y se descubrió que la cámara de aire reforzada está expandida de forma desigual y solo un lado de la misma toca la superficie interna del neumático. Además, se desmontó la rueda neumática y se sacó la cámara de aire reforzada para inspeccionarla visualmente. Como resultado, se descubrió que las capas de aros de refuerzo en las cámaras de aire reforzadas de los Ejemplos 15-19 no están desplazadas, y la capa de aros de refuerzo en la cámara de aire reforzada del Ejemplo 20 está desplazada aproximadamente 30 mm en la dirección a lo ancho y una parte del tubo está desgastada debido al contacto con la superficie interna del neumático. En

5 consecuencia, se muestra que la cámara de aire reforzada de los Ejemplos 15-19 tiene una mejor durabilidad en comparación con la cámara de aire del Ejemplo 20.

Según la presente invención, es posible proporcionar una cámara de aire reforzada ligera para un neumático de seguridad en la que la capa de refuerzo está optimizada para poder suprimir de forma eficaz una expansión radial bajo la condición normal de circulación incluso si

10 se utiliza durante mucho tiempo y, por otra parte, para suprimir la incidencia del agrietamiento en un tubo bajo la condición autoportante de circulación, exhibiendo de ese modo una durabilidad superior.

Claims (15)

1. Reivindicaciones

   1.

   Un neumático (2) de seguridad que acomoda una cámara (1) de aire reforzada tórica hueca que está llena de aire a una presión interna determinada con respecto a una presión de aire dada del neumático para formar una cavidad (S) al menos entre una superficie interna del neumático y la cámara bajo el estado normal de presión interna del neumático y para expandirse de forma radial con una disminución de la presión interna del neumático para asumir el soporte de la carga del neumático, comprendiendo dicha cámara de aire reforzada un tubo (6) impermeable al aire y una capa (7) de aros de refuerzo que rodea por completo una circunferencia externa de una porción de corona del tubo, en el que la capa de aros de refuerzo está fabricada de un material de baja resistencia a la tracción que tiene una tasa de deformación progresiva no superior al 5% bajo una condición en la que se aplica una tracción de la misma magnitud de una tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión interna correspondiente al 5% de la presión de aire dada del neumático a la temperatura de prueba de 80°C; el límite de deformación del material de baja resistencia a la tracción es mayor que la tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión interna de aire correspondiente al 5% de la presión dada del neumático, y es menor que la tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión de aire dada; y la resistencia a la rotura por tracción del material de baja resistencia a la tracción es superior a la tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión interna de aire correspondiente al 5% de la presión dada del neumático, y es inferior a la tracción que actúa sobre el tubo lleno con la presión de aire dada del neumático.

2. 2.

   Un neumático de seguridad como se reivindica en la reivindicación 1, en el que el material de baja resistencia a la tracción tiene una tasa de elongación no inferior al 20% bajo una condición en la que se aplica una tracción que tiene la misma magnitud de una tracción que actúa sobre un tubo (6) lleno con la presión interna idéntica a la presión de aire dada.

3. 3.

   Un neumático de seguridad como se reivindica en la reivindicación 1 o 2, en el que el material de baja resistencia a la tracción es una resina.

4. 4.

   Un neumático de seguridad como se reivindica en la reivindicación 1 o 2, en el que el material de baja resistencia a la tracción es un material compuesto de cordones y de

   caucho.

5. 5.

   Un neumático de seguridad como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la capa (7) de aros de refuerzo consiste en al menos dos miembros (8) de anillo dispuestos lado a lado.

6. 6.

   Un neumático de seguridad como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la capa (7) de aros de refuerzo se encuentra en una región del 50-95% de la anchura del tubo, estando en su centro el plano central en la dirección a lo ancho, en el tubo (6) lleno con una presión interna del 5% de la presión de aire dada del neumático.

7. 7.

   Un neumático de seguridad como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la cámara de aire de seguridad (1) comprende, además, una capa (13) de protección que tiene una anchura mayor que la de la capa (7) de aros de refuerzo en la circunferencia externa de la porción de corona del tubo (6), y la capa de protección está fabricada de un material de elongación elevada y está formada por separado del tubo.

8. 8.

   Un neumático de seguridad como se reivindica en la reivindicación 7, en el que la capa

   (13) de protección rodea por completo el tubo (6) en toda la vuelta.

9. 9.

   Un neumático de seguridad como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el tubo (6) está dotado en la porción de corona de una capa (16) de refuerzo que tiene un género no tejido, cordones de fibras cortas o de fibras orgánicas alineados en la misma dirección.

10. 10.

    Un neumático de seguridad como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que la circunferencia externa del tubo (6) está dotada de medios (17) para evitar un desplazamiento para evitar que la capa (7) de aros de refuerzo se mueva en la dirección a lo ancho.

11. 11.

    Un neumático de seguridad como se reivindica en la reivindicación 10, en el que los medios (17) para evitar un desplazamiento son proyecciones delimitadoras (19a, 19b) que están dispuestas en dos líneas circunferenciales, pasando cada una a través de un punto circunferencial externo del tubo (6) que hace contacto con cada uno de los bordes

    (18a, 18b) de la capa (7) de aros de refuerzo.

12. 12.

    Un neumático de seguridad como se reivindica en la reivindicación 11, en el que la proyección delimitadora (19a, 19b) tiene una forma de saliente que se extiende en la dirección radial del tubo (6), o una forma de gancho con su porción de punta doblándose y extendiéndose hacia dentro en la dirección a lo ancho de la cámara (1) de aire reforzada.

13. 13.

    Un neumático de seguridad como se reivindica en la reivindicación 10, en el que los medios (17) para evitar un desplazamiento son al menos dos proyecciones pasantes (20a, 20b) que están dispuestas en dos líneas circunferenciales, pasando cada una a través de puntos circunferenciales externos del tubo (6) cerca de los bordes (18a, 18b) de la capa (7) de aros de refuerzo y que se extienden de forma radial a través de la capa de aros de refuerzo.

14. 14.

    Un neumático de seguridad como se reivindica en la reivindicación 10, en el que los medios (17) para evitar un desplazamiento son ambas proyecciones delimitadoras (19a, 19b) que están dispuestas en dos líneas circunferenciales, pasando cada una a través de un punto circunferencial externo del tubo (6) que hace contacto con cada uno de los bordes (18a, 18b) de la capa (7) de aros de refuerzo, y al menos dos proyecciones pasantes (20a, 20b) que están dispuestas en dos líneas circunferenciales, pasando cada una de ellas a través de puntos circunferenciales externos del tubo cerca de los bordes de la capa de aros de refuerzo y que se extienden de forma radial a través de la capa de aros de refuerzo.

15. 15.

    Un neumático de seguridad como se reivindica en la reivindicación 10, en el que los medios (17) para evitar un desplazamiento son paredes laterales (23a, 23b) de una porción rebajada (22) formada en la porción de corona del tubo (6) para poder recibir la capa (7) de aros de refuerzo.