FR2647716A1 - Pneu radial a profil de carcasse maintenu - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un pneu radial dont le profil de carcasse initial à l'état neuf est maintenu pendant la durée de vie du pneu et dans lequel le rapport R1/R1 5 du rayon de courbure R1 du profil de carcasse dans une région supérieure C1 du flanc à la pression normale, au rayon de courbure R1 5 de la région supérieure C1 du flanc à 5 % de la pression normale est compris entre 0,70 et 0,95, le rapport TR1/SW du rayon de courbure TR1 de la surface de la bande de roulement 4 à la largeur maximale SW du pneu est compris entre 1,28 et 1,95, et le rapport R1/R2 du rayon R1 de la région supérieure C1 au rayon R2 de la région inférieure C2 est compris entre 0,95 et 1,08. Le pneu radial selon l'invention est destiné notamment à équiper les véhicules lourds tels que les camions et les autobus.

Description

l La présente invention concerne un pneu radial, et plus particulièrement

un pneu radial à profil de carcasse amélioré qui

convient aux véhicules Lourds tels que les camions et les autobus.

Concernant les pneus radiaux, en particulier les pneus OS radiaux pour camions et autobus qui sont exposés à des conditions de service extrêmes, il est nécessaire de disposer d'un entretien

facile et d'obtenir une diminution du coût des pneus.

En ce qui concerne L'entretien des pneus, il est essen-

tiel de diminuer le nombre de permutations des pneus en améliorant la résistance à l'usure, en particulier la résistance à l'usure irrégulière. En ce qui concerne la durée de vie des pneus, il est

essentiel d'améliorer la résistance à l'usure de la bande de roule-

ment et la durabilité des pneus pour prolonger la durée totale de

vie des pneus de façon à pouvoir augmenter le nombre de rechapages.

Dans la demande de brevet japonais publiée (KOKAI) n 60-61305, il est décrit un pneu radial pour conditions de

service extrêmes dans lequel la carcasse présente un profil dif-

férent de son profil équilibré naturellement afin de diminuer la

résistance au roulement et de maintenir simultanément les perfor-

mances sur route mouillée.

Dans la demande de brevet japonais publiée (KOKAI) o n 61-200004, les présents inventeurs ont proposé un pneu dans lequel le rayon de courbure du profil de carcasse est diminué au niveau des régions d'épaulement lorsque Le pneu est gonflé à sa pression normale depuis une pression égale à 5% de sa pression

normale, et dans Lequel on obtient ainsi une amélioration des dif-

férentes performances suivantes: résistance à la coupure, résis-

tance à l'usure, durabilité à grande vitesse, consommation de car-

burant, stabilité de direction et analogues, de façon bien équi-

librée sans détériorer le confort de conduite.

La présente invention est basée sur le pneu proposé par

la demande de brevet japonais publiée n 61-200004.

Par ailleurs, les inventeurs ont constaté que le profil de carcasse d'un pneu neuf est différent du profil de carcasse d'un pneu usé, c'est-à-dire que la structure du pneu constituée par exemple par La carcasse, la nappe de sommet (ceinture, bande), la gomme et analogues est déformée de façon irréversible lors d'un roulement à charge élevée, de sorte que le profil de carcasse est modifié, et que Les performances supérieures procurées par le profil de carcase mentionné ci-dessus sont de ce fait détériorées

lorsque le pneu a été utilisé.

Cependant, dans L'art antérieur mentionné ci-dessus o (demandes de brevets publiées n 60-61305 et 61-200004), il n'est pas tenu compte des modifications du profil de carcasse depuis le profil à l'état neuf, modifications provoquées par l'utilisation du pneu, et on a constaté quail est très difficile dans le cas de ces

pneus proposés antérieurement de maintenir des performances supé-

rieures pendant une longue durée ou pendant toute la vie du pneu, y

compris la durée de vie prolongée par un rechapage du pneu usé.

Pour remédier à ces inconvénients, la présente invention a pour objet de proposer un pneu radial dans lequel la modification réversible de profil à partir du profil de carcasse conçu de façon précise après une utilisation de longue durée du pneu, est réduite de façon efficace afin de maintenir pendant toute la durée de vie du pneu les performances initiales de celui-ci qui sont améliorées par le profil de carcasse, et dans lequel la résistance à l'usure et la résistance à l'usure irrégulière sont encore améliorées pour permettre un entretien facile du pneu, et dans lequel en outre la durabilité structurale est encore améliorée de façon à permettre deux ou trois rechapages ou plus pour prolonger la durée totale de vie du pneu, et en outre dans lequel le coût du pneu est diminué

dans le coût de roulement.

La présente invention est basée sur les constatations suivantes que les modifications du profil de carcasse peuvent être réduites soit en réglant le rapport R1/R2 du rayon de courbure R1 du profil au niveau d'une région supérieure du flanc au rayon de

courbure R2 au niveau d'une région inférieure dans une gamme pré-

cise, soit en réglant le rapport R1/Hg du rayon de courbure R1 de la région supérieure du flanc à la distance radiale Hg entre le point b de Largeur maximale du pneu et le point central g du plan équatorial du pneu dans une gamme précise, et que la résistance à

l'usure, la résistance à l'usure irrégulière telle que la résis-

tance de l'épaulement, la résistance à La coupure, peuvent être encore améliorées dans les gammes précises mentionnées ci-dessus concernant Les rapports, en réglant le rapport TR1/SW du rayon de courbure TR1 de la surface de la bande de roulement à la largeur du

pneu SW dans une gamme précise.

Selon un aspect de la présente invention, le pneu radial

comprend une carcasse comportant au moins une nappe de câbles dis-

posés radialement, une bande de roulement sur la carcasse présen-

tant une courbure sur sa surface externe, et une ceinture disposée entre la carcasse et la bande de roulement et comportant au moins

deux nappes de câbles parallèles inclinés par rapport au plan équa-

torial du pneu, le profil de carcasse comprend une région supé-

rieure munie d'une courbure qui forme un renflement vers l'exté-

rieur et qui est constituée à raison d'au moins 90% par un arc de

cercle de rayon R1 et une région inférieure qui présente une cour-

bure formant un renflement vers l'extérieur et qui est constituée à raison d'au moins 90% par un arc de cercle de rayon R2, la région supérieure s'étendant entre un point b de largeur maximale de la carcasse qui correspond au point f de largeur maximale du pneu et un point a du bord externe de la ceinture défini comme étant l'intersection de la carcasse avec un segment de droite Ke qui s'étend parallèlement au plan équatorial du pneu depuis un bord e de la nappe de ceinture qui est la plus étroite des trois premières

nappes en partant de la nappe la plus interne, et la région infé-

rieure s'étendant entre le point b de largeur maximale du pneu et un point d'inflexion c situé à une hauteur (H2) égale à 160% de la hauteur (H1) du rebord d'une jante normale, le rapport R1/R1(5) du rayon R1 de la région supérieure, lorsque le pneu est monté sur une jante normale et est gonflé à la pression normale, au rayon R1(5) de la région supérieure, lorsque le pneu est monté sur une jante normale et est gonflé à 5% de la pression normale, n'étant pas inférieur à 0,70 et pas supérieur à 0,95, le rapport TR1/SW du rayon de courbure TR1 de la surface de la bande de roulement à la largeur maximale du pneu SW, lorsque le pneu est monté sur une

2 64 7 7 16

jante normaLe et est gonflé à la pression normale, n'étant pas inférieur à 1,28 et pas supérieur à 1,95, et le rapport R1/R2 du

rayon RI de la région supérieure au rayon R2 de La région infe-

rieure, lorsque le pneu est monté sur une jante normale et est gonflé à la pression normale, n'étant pas inférieur à 0,95 et pas

supérieur à 1,08.

Selon un autre aspect de La présente invention, le pneu radial comprend une carcasse comportant au moins une nappe de câbles disposes radiaLement, une bande de roulement sur la carcasse présentant une courbure sur sa surface externe, et une ceinture disposée entre la carcasse et la bande de roulement et comportant au moins deux nappes de câbles parallèles inclinés suivant de petits angles par rapport au plan équatorial du pneu, Le profil de carcasse comprenant une région supérieure présentant une courbure formant un renflement vers l'extérieur et qui est constituée à raison d'au moins 90% par un arc de cercle de rayon unique R1 et une région inférieure comportant une courbure formant un renflement vers l'extérieur et qui est formée à raison d'au moins 90% par un arc de cercle de rayon unique R2, la région supérieure s'étendant

entre un point b de largeur maximale de la carcasse qui corres-

pond au point f de largeur maximale du pneu et un point a du bord

externe de La ceinture défini comme étant L'intersection de la car-

casse avec un segment de droite Ke s'étendant parallèlement au plan équatorial du pneu depuis un bord e de La nappe de ceinture qui est la plus étroite parmi les trois premières nappes en partant de la

nappe la plus interne, et La région inférieure s'étendant radiale-

ment vers L'intérieur depuis Le point b de Lageur maximale de la carcasse, le rapport R1/R1CS) du rayon R1 de la région supérieure, Lorsque le pneu est monté sur une jante normale et est gonflé à la pression normale, au rayon R1(5) de La région supérieure, Lorsque Le pneu est monté sur une jante normale et est gonfLé à 5% de La pression normale, n'étant pas inférieur à 0,70 et pas supérieur à 0,95, le rapport TR1/SW du rayon de courbure TR1 de la surface de la bande de roulement à La largeur maximale du pneu SW, lorsque Le pneu est monté sur une jante normale et est gonflé à La pression normale, n'étant pas inférieur à 1,28 et pas supérieur à 1, 95, le rapport R1/Hg du rayon R1 de la région supérieure à la distance radiale Mg entre le point b de largeur maximale du pneu et le point central g du plan équatorial du pneu, Lorsque le pneu est monté sur une jante normale et est gonflé à la pression normale,

n'étant pas inférieur à 0,90 et pas supérieur à 1,05.

A titre d'exempte, un pneu de camion ou d'autobus de

taille 10.00R20 14 PR (10.00: section transversale; R: struc-

ture du pneu (radial); 20: diamètre de la jante; 14 PR: nombre

de nappes), qui est une taille typique des pneus radiaux pour con-

ditions de service extrêmes, est monté sur une jante normale de taille 7. 50VX20 (7.50: Largeur de la jante; VX20: forme du

rebord X diamètre de la jante), et la largeur de la bande de rou-

lement est d'environ 180 à 200 mm, la bande de roulement présentant

une surface incurvée.

Comme le montre la figure 4, dans un pneu radial pour conditions de service extrêmes de ce type, il est idéal que la quantité de carrossage z2 du pneu usé soit sensiblement égale à la quantité de carrossage zl du pneu neuf; cependant la surface de la bande de roulement se modifie lorsque la durée d'utilisation

devient longue et il existe deux types de modifications: un phéno-

mène d'arrondissement dans lequel le rayon de courbure TR2 de la surface T2 de la bande de roulement du pneu usé devient plus petit

que le rayon de courbure TR1 de La surface T1 de la bande de roule-

ment du pneu neuf, comme le montre la figure 5, et un phénomène d'aplatissement dans lequel le rayon de courbure TR2 de la surface T2 de la bande de roulement du pneu usé devient plus grand que te rayon de courbure TR1 de La surface T1 de la bande de roulement du pneu neuf, comme le montre la figure 6 (la surface T1 de la bande de roulement du pneu neuf est représentée en trait plein et ta surface T2 de La bande de roulement du pneu usé est représentée en tireté). La quantité de carrossage z mentionnée ci-dessus est la distance radiale entre le centre x de la surface de la bande de roulement et le bord y de la bande de roulement, et elle varie d'une quantité égale à la modification de la courbure de la surface de la bande de roulement. Lorsque le phénomène d'arrondissement se produit, comme Le montre la figure 5, La quantité de carrossage z2 du pneu usé devient plus grande que la quantité de carrossage zl du pneu neuf. Au contraire, lorsque le phénomène d'aplatissement se produit, comme le montre la figure 6, La quantité de carrossage z2 du pneu usé devient plus petite que la Quantité de carrossage zl du

pneu neuf.

Il a été confirmé que la variation de la quantité de car-

rossage est en relation étroite avec le profil de carcasse, et nous avons fait des recherches concernant un profil de carcasse capable de diminuer les variations mentionnées ci-dessus de la quantité de

carrossage z. Les résultats sont présentés dans la figure 2.

La figure 2 montre la relation entre le rapport R1/R2 du rayon de courbure R1 du profil dans la region supérieure C1 au rayon de courbure R2 de la région inférieure C2, ces régions étant situées dans le flanc du pneu, et la variation z2-zl de la quantité de carrossage au bout d'un roulement de 10.000 km sans usure dans

les conditions normales seLon lesquelles le pneu d'essai était gon-

flé à une pression de 0,711 MPa (7,25 kg/cm2) et était soumis à une

charge normale de 2 700 kg. Dans la figure 2, le signe de la varia-

tion z2-zl de la quantité de carrossage a la signification sui-

vante: lorsque La variation z2-zl est de signe +, la surface de la bande de roulement est arrondie et, lorsque la variation est de

signe -, la surface de la bande de roulement est aplatie.

La figure 2 montre clairement qu'il est possible et non évident de rendre sensiblement égale à 0 la variation z2-zl de la

quantité de carrossage en réglant Le rapport R1/R2 mentionné ci-

dessus entre les rayons à une valeur non inférieure à 0,95 et non

supérieure à 1,08.

De plus, La figure 3 montre La relation entre le rapport

R1/Hg du rayon de courbure R1 de La région supérieure Cl à la dis-

tance radiale Hg entre le point b de largeur maximale et le point central g du plan équatorial CS du pneu, ces deux points étant situés sur le profil de carcasse, et la différence "2-o1 entre le rapport en pourcentage x2(=100z2/TW2) de la quantité de carrossage

z2 à la largeur de la bande de roulement TW2 du pneu usé et le rap-

2 6 4 7 7 1 6

port en pourcentage c1(=1OOz1/TW1) de La quantité de carrossage zl

à la largeur de la bande de roulement TW1 du pneu neuf.

Dans La figure, le signe de La différence a2-ol a La signification suivante: lorsque la différence m2-a1 est de

signe +, La surface de la bande de roulement est arrondie et lors-

que la différence est de signe -, La surface de la bande de roule-

ment est aplatie.

La figure 3 montre également clairement qu'il est possi-

ble et non évident de rendre sensiblement égaLe à O la différence 2-ael en réglant le rapport R1/Hg mentionné ci-dessus à une valeur

non inférieure à 0,90 et non supérieure à 1,05.

Dans la figure 3, le rapport R1/R2 était égal à 1,02 et,

dans la figure 2, le rapport R1/Hg était égal à 1,0.

Le rapport R1/R1(5) du rayon R1 de La région supérieure C1 sous La pression normale au rayon R1(5) de la région supérieure C1(5) sous une pression de 5% de la pression normale est réglé de façon à ne pas être inférieur à 0,70 et à ne pas dépasser 0,95, de sorte Que le rayon R1(5) diminue pour atteindre R1 lorsque la pression du pneu augmente et les parties d'épaulement de la banoe de roulement sedéplacent radialement vers l'extérieur de façon à

augmenter le rayon de courbure de la bande de roulement.

Il en résulte qu'il apparaît une contrainte de compres-

sion dans La région du sommet de la bande de roulement, laquelle contrainte augmente la rigidité de flexion apparente de la bande de roulement du pneu et améLiore de ce fait la résistance à la coupure et la résistance à l'usure de la bande de roulement ainsi que les

performances de consommation de carburant.

En outre, l'adhérence sur route mouillée et La traction sont améliorées, et il est possible de diminuer le poids du pneu en

diminuant l'épaisseur de la gomme de la bande de roulement.

Afin d'améliorer encore la résistance à l'usure, la résistance à l'usure irrégulière, la résistance à la coupure et la

durabilité de la carcasse en optimisant la distribution de la pres-

sion au sol, on règle à une valeur non inférieure à 1,28 et non supérieure à 1,95 le rapport TR1/SW du rayon de courbure TR1 de la surface de la bande de roulement du pneu neuf à la pression normale à La Largeur maximale du pneu SW à La pression normale. Lorsque le rapport TR1/SW est inférieur à 1,28, La surface de La bande de roulement est trop incurvée et L'usure de La bande de roulement est importante au niveau de son sommet. De plus, La résistance à L'usure irrégulière est détériorée, et La résistance à La coupure est abaissée étant donné que La pression de contact avec Le sol augmente au niveau du sommet de La bande de roulement. Lorsque Le rapport est supérieur à 1,95, La pression de contact avec Le sot augmente et la production de chaleur dans La bande de roulement augmente au niveau des épaulements, et La durabilité de La bande de

roulement diminue.

Le fait de régler Le rapport R1/R2 et Le rapport R1/Hg dans Les gammes cidessus constitue une condition pour maintenir

Les performances améliorées mentionnées ci-dessus dues à la rigi-

dité accrue de la bande de rouLement provoquée par Le profil de

carcasse modifié.

La modification du profil de carcasse pendant la durée de vie du pneu depuis l'état neuf jusqu'à l'état usé et rechapé est diminuée en ajustant les modifications de taille des différentes parties, en particulier la modification de la surface de contact de

la bande de roulement.

Le fait de régler le rapport R1/R2 dans La gamme men-

tionnée ci-dessus constitue une condition pour maintenir les per-

formances améliorées mentionnées ci-dessus dues au rapport TR/SW.

Le fait de régler le rapport R1/Hg dans les gammes men-

tionnées ci-dessus constitue une condition pour maintenir les per-

formances améliorées mentionnées ci-dessus dues au rayon de

courbure TR de la bande de roulement du pneu neuf.

Ainsi, Les différentes performances du pneu sont mainte-

nues identiques à celles du pneu neuf.

De telles améliorations augmentent La durabilité à grande vitesse et abaissent la production de chaleur, et augmentent de ce fait L'aptitude au rechapage qui contribue à augmenter la durée de

vie du pneu et à abaisser ainsi Le coût total de roulement.

Comme le montre la figure 1, la région supérieure Cl mentionnée ci-dessus est définie comme étant la région qui s'étend entre Le point b de largeur maximale de carcasse qui correspond au point f de largeur maximale du pneu et le point a du bord externe de la ceinture défini comme étant l'intersection de la

carcasse avec un segment de droite radial Ke qui s'étend parallè-

lement au plan équatorial CS du pneu depuis le bord externe axial e

de la plus étroite des trois premières nappes de ceinture en par-

tant de la nappe La plus interne, s'il y a plus de deux nappes.

La région inférieure C2 est définie comme étant la région

qui s'étend entre le point b de largeur maximale de carcasse men-

tionné ci-dessus et un point d'inflexion c sur la carcasse qui est situé à une hauteur H2 égale à 160% de la hauteur Hl du rebord

d'une jante normale 2.

Le rayon de courbure R1 est défini comme étant le rayon de l'arc de cercle qui coïncide sensiblement avec la courbure de la région supérieure Cl dans au moins 90% de la région. Le rayon de courbure R2 est défini comme étant le rayon de l'arc de cercle qui coïncide sensiblement avec la courbure de la région inférieure C2

dans au moins 90% de la région. Ici, l'expression "coïncide sensi-

blement" signifie que le profil est compris dans un domaine défini

par les rayons R1, R2 + 0,5%.

L'état de pression normale est celui qui existe lorsque le pneu est monté sur une jante normale 2 et est gonflé à la

pression normale, c'est-à-dire à la pression maximale pour le pneu.

L'état de 5% de pression est l'état qui existe lorsque le pneu est monté sur la jante normale 2 et est gonflé à 5% de La pression normale. Lorsqu'une référence concerne cet état, on la

fait suivre de La mention "(5)".

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention

apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit d'un mode

de réalisation de la présente invention en référence aux dessins annexes, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe montrant un mode de réalisation de la présente invention; - la figure 2 est un graphique montrant la relation entre la variation z2-zl de la quantité de carrossage et le rapport

R1/R2;

264 7 7 16

- La figure 3 est un graphique montrant La relation entre la différence m2-*1 et Le rapport R1/Hg;

- la figure 4 est une vue en coupe montrant une modifica-

tion du profit de la bande de roulement selon le mode de réalisa-

tion; - Les figures 5 et 6 sont des vues en coupe montrant des modifications du profil de La bande de roulement des pneus de l'art antérieur; et - la figure 7 montre la modification du profil du pneu du mode de réalisation lorsqu'il est gonflé à la pression normale

depuis une pression égale à 5% de celle-ci.

Dans la figure 1, le pneu 1 selon la présente invention est un pneu radial pour conditions de service extrêmes de taille 10.00R20 14PR, qui est monté sur une jante normale de taille 7.50VX20, et le pneu neuf sans charge est représenté en trait plein pour montrer son état à la pression normale dans lequel le pneu est gonflé à la pression normale, qui est égale dans cet exemple à 0,711 MPa (7,25 kg/cm2), et en tireté pour montrer son état à 5% de

pression dans lequel le pneu est gonflé à 5% de sa pression nor-

male.

Le pneu radial 1 comprend deux tringles 7 disposées dans les talons 6, une carcasse 9 qui s'étend entre les talons sur une région de bande de roulement 4 et sur une région de flanc 5 et qui

est retournée vers le haut autour des tringles, une couche de cein-

ture 10 disposée radialement vers l'extérieur de la carcasse et radialement à l'intérieur de la bande de roulement en gomme, un bourrage sur tringle 12 disposé entre la partie principale 9a et la

partie retournée 9b de la carcasse.

Le bourrage sur tringle s'étend radialement vers l'exté-

rieur et de façon conique depuis la tringle et il est constitué par une seule couche de gomme dure par deux couches de gomme dure

et de gomme tendre.

Afin de renforcer le talon ou d'augmenter la rigidité du talon, chaque talon est muni d'une couche de renforcement 13 en câbles métalliques, mais outre celle-ci. il est possible d'utiliser différents types de couches de renforcement connues, par exemple

2647 7 1 6

une couche de renforcement en câbles de fibres organiques, une

bandelette talon et analogues.

La carcasse 9 comporte au moins une nappe de câbles non extensibles ou faiblement extensibles disposés à des angles de 70 à

90 par rapport au plan équatorial du pneu. Dans ce mode de réali-

sation, la carcasse est constituée par une nappe de cibles d'acier (7x4/0, 175 mm) (désigne la structure des câbles) noyés dans de la gomme. Le profil de carcasse est défini généralement par une

ligne médiane de l'épaisseur de la carcasse, et le profil de car-

casse 15 à l'état de pression normale ainsi que le profil de car-

casse 15 (5) à l'état de 5% de pression sont montrés dans la

figure 1 en trait plein et en tireté, respectivement.

La couche de ceinture 10 est constituée par plusieurs nappes de câbles, par exemple 4 nappes 10a, 0lob, 10c, lOd, depuis la première nappe 10a radialement interne jusqu'à la quatrième nappe 10d externe. Les câbles de chacune des nappes 10a à 10d de la ceinture sont des cibles non extensibles tels que des câbles en

acier ou faiblement extensibles tels que des câbles en aramide.

Dans ce mode de réalisation, on utilise des câbles en acier

(1+3/0,20+1X6/0,38 mm) (désigne la structure des câbles).

La largeur maximale de la couche de ceinture, c'est-à-

dire la largeur de la plus large des nappes de ceinture 10a à 1Od représente de préférence 80 à 95% de la largeur TW1 de la bande de

roulement pour renforcer un large domaine de la bande de roulement.

Pour au moins 2 des nappes 10a à 10d de la ceinture, dans ce mode de réalisation pour les 3 nappes 10b, 10c et l0d, les câbles de chaque nappe sont disposés sous des angles relativement faibles de 10 à 25 par rapport au plan équatorial du pneu, dans ce mode de réalisation sous un angle de 16 . De plus, les câbles de l'une des nappes restantes, dans ce mode de réalisation les câbles de la nappe 10a la plus interne, sont disposés sous des angles de à 700, par exemple de 67 , de sorte que les cibles des nappes de la ceinture et les cibles de la carcasse constituent une structure triangulaire rigide pour augmenter la rigidité de flexion de la

bande de roulement.

2 6 4 7 7 1 6

Le profil de carcasse 15 comprend une région de ceinture CO, des régions supérieures Cl, des régions inférieures C2 et des

régions de talon C3, régions qui sont définies de la façon sui-

vante. La région de ceinture CO est définie comme dans la région située au-dessous de la couche de ceinture 10 et qui s'étend depuis le centre g situé sur le plan équatorial CS du pneu jusqu'aux points a de part et d'autre de celui-ci, le point a étant le point d'intersection d'une perpendiculaire Ke (qui passe par le bord externe axial e de la plus étroite parmi les nappes de ceinture 10a à 10c, dans ce mode de réalisation, le bord de la troisième nappe

de ceinture 10c) avec le profil de carcasse 15.

Entre les points a, il existe au moins trois nappes 10a à

c pour procurer une grande rigidité.

Du fait de l'effet de cerceau exercé par la couche de ceinture et de la rigidité accrue communiquée par la structure trianguLaire des càbLes mentionnée ci-dessus, la région de ceinture CO est stable et est difficilement déformée par legonflement du pneu. La région supérieure C1 est définie comme étant la région située entre le point a mentionné cidessus et le point b de largeur maximale de carcasse correspondant au point f de largeur

maximale du pneu.

La région de talon C3 est définie comme étant la région située entre le point d auquel la partie principale de carcasse 9a vient sensiblement en contact avec la tringle 7 et un point c situé à une hauteur H2 depuis la base du talon ou la portée du talon 2a de la jante 2, la hauteur H2 représentant 160% de la hauteur H1 du rebord de jante 2b depuis la portée du talon 2a de la jante 2. La

région de talon C3 présente une courbure qui forme un renfle-

ment vers l'intérieur du pneu. La région de talon C3 est située dans la partie de talon rigide du pneu qui est renforcée par des

renforcements de talon tels que le bourrage sur tringle 12 men-

tionné ci-dessus et la couche de renforcement 13.

2647 7 1 6

La région inférieure C2 est définie comme étant La région située entre le point b de Largeur maximale mentionné ci-dessus et

le point c mentionné ci-dessus.

Les régions Cl et C2 présentent chacune des courbures qui

forment des renflements vers l'extérieur du pneu et qui se rac-

cordent mutuellement au point b de façon régulière.

Le point d'inflexion entre les régions C2 et C3 est situé au niveau du point c mentionné ci-dessus ou à proximité de

ceLui-ci, et les courbures des régions C2 et C3 se raccordent régu-

lièrement au point d'inflexion. Les régions C1 et C2 ont une rigidité plus faible con-

trairement aux régions CO et C3, et de ce fait elles ont une plus faible résistance à la déformation. Pour cette raison, le profil de carcasse peut être modifié dans les régions C1 et C2 lorsque le pneu est gonflé et chargé. Cependant, il est possible de contrôler faciLement une telle modification de profil en réglant le profil et La rigidité dans les régions CO et C3, la longueur totale de la carcasse (profil 15) entre les points d, la distribution de l'épaisseur de gomme sur la carcasse, la largeur du moule entre

Les talons (largeur du collier d'un moule de vulcanisation) et ana-

logues, ce qui est connu dans la technique.

Par rapport au rayon de courbure R1 mentionné ci-dessus de la région supérieure C1 a l'état de pression normale, le rayon de courbure R1(5) de la région supérieure C1(5) à l'état de 5% de pression est réglé de façon que te rapport R1/R(1C5) ne soit pas inférieur à 0,70 et ne soit pas supérieur à 0,95 et que le rayon de courbure de la région supérieure diminue lorsque la pression du

pneu augmente pour déplacer radialement vers l'extérieur les épau-

lements de la bande de roulement.

Du fait du mouvement radial vers l'extérieur, la surface de la bande de roulement est aplatie et le rayon de courbure TR de la surface T de la bande de roulement à l'état de pression normale augmente plus que le rayon de courbure TR(5) de la surface T(5) de la bande de roulement à l'état de 5% de pression, ce qui provoque

une contrainte de compression dans la gomme de la bande de roule-

ment et ce qui augmente La rigidité de flexion apparente de la

bande de roulement.

En outre, pour empêcher sensibLement la partie centrale de la surface de La bande de roulement de se déplacer radialement vers l'extérieur lorsque la pression du pneu augmente, le rapport Rx/Rx(5) du rayon Rx de la surface T de la bande de roulement à l'état de pression normale mesuré au centre x de celle-ci depuis l'axe du pneu au rayon (Rx(5)) de la surface T(5) de la bande de roulement à l'état de 5% de pression mesuré au centre x(5) de celle-ci depuis l'axe du pneu est réglé de façon à ne pas être inférieur à 1,0 et à ne pas être supérieur à 1,05, et de préférence encore à ne pas être inférieur à 1,0 et à ne pas être supérieur à 1,003. En outre, pour permettre au bord de la bande de roulement de Se dépLacer radialement vers l'extérieur d'une plus grande quantité que la quantité au centre de la bande de roulement, le rapport Ry/Ry(5) du rayon Ry de la surface T de la bande de roulement

mesuré à son bord y depuis l'axe du pneu au rayon Ry(5) de la sur-

face T(5) de la bande de roulement mesuré à son bord y(5) depuis l'axe du pneu doit être supérieur au rapport Rx/rx(5) mentionné ci-dessus. Ainsi, la quantité de carrossage z1(5) à l'état de 5% de pression est supérieure à la quantité de carrossage zl à l'état de

pression normale.

Pour ce faire, le profil de carcasse est conçu de telle façon que la région supérieure Cl(5) mentionnée ci-dessus du profil

de carcasse 15(5) à l'état de 5% de pression est située radiale-

ment vers l'intérieur par rapport à la région correspondante à l'état de pression normale, et qu'un point p au niveau duquel une perpendiculaire Ky qui passe par le bord y de la bande de roulement

rencontre Le profil de carcasse 15 est situé radialement et axia-

Lement à l'extérieur d'un point p(5) au niveau duquel une perpendi-

culaire Ky(5) qui passe par le bord y(5) de la bande de roulement

rencontre le profil de carcasse 15(5).

Afin de maintenir les performances améliorées exposées ci-dessus pendant toute la durée de la vie du pneu, le rapport R1/R2 du rayon de courbure R1 de la région supérieure Cl au rayon de courbure R2 de la région inférieure C2 est réglé de façon à ne

2647 7 1 6

pas être inférieur à 0,95 et à ne pas être supérieur à 1,08, de sorte que, comme te montre la figure 2, la différence z2-zl entre

la quantité de carrossage z2 du pneu 1 usé et la quantité de car-

rossage zl du pneu 1 neuf, c'est-à-dire la déformation du profil de la bande de roulement est réduite de même que la déformation du profil de carcasse. De ce fait, les performances améliorées du pneu

neuf peuvent être obtenues aussi avec le pneu usé.

En outre, le rapport R1/Hg entre le rayon R1 mentionné

ci-dessus et la hauteur Hg est réglé de façon à ne pas être infé-

* rieur à 0,90 et à ne pas être supérieur à 1,05, de sorte que, comme le montre la figure 3, la différence a2-m1 mentionnée ci-dessus est diminuée.

La figure 7 montre la variation du profil du pneu 1 lors-

qu'il est gonflé à la pression normale depuis une pression égale a 5% de celLe-ci, le profil à l'état de pression normale étant montré en trait plein et le profil à l'état de 5% de pression étant montré

en trait interrompu.

Comme le montre la figure, le profil du pneu s'est déplacé dans un domaine qui s'étend depuis un point situé à environ 80% de La hauteur H de la section du pneu jusqu'à un point situé

dans l'épaulement de la bande de roulement.

Dans la figure 7, la ligne en tireté montre le profil d'un pneu de l'art antérieur dont le profil se déplace sensiblement dans l'ensemble du domaine. Ces profils de pneu ont été copiés à

l'aide de plâtre.

Du fait d'une telle variation de profil, la tension des câbles de la carcasse peut être accrue dans la gamme modifiée et leur rigidité apparente augmente, de sorte que la puissance en virage augmente pour améliorer la stabilité de direction, et d'autres mouvements des éléments de la bande de roulement tels que

les nervures, les pavés et analogues sont réduits au cours du rou-

lement pour abaisser la résistance au roulement du pneu et égale-

ment pour augmenter la résistance à L'usure, la résistance à la

coupure sans sacrifier l'adhérence sur route mouillée et la durabi-

lité à grande vitesse.

Des pneus d'essai de taille 10.00R20 présentant la struc-

ture montrée dans la figure 1 et les spécifications données dans le

tableau ont Eété préparés et testés en ce qui concerne la durabi-

lité à grande vitesse, la résistance à la coupure, la résistance à l'usure au niveau des épaulements, le dégagement de chaleur, la

résistance à l'usure et la durabilité à L'état rechapé. Les résul-

tats des essais sont donnés également dans le tableau ci-dessous dans lequel Les résultats sont indiqués sous forme d'une échelle basée sur une valeur égale à 100 pour le pneu de référence. Plus les valeurs sont élevées, meilleurs sont les résultats. Les vaLeurs

entre parenthèses correspondent à des objectifs pour les perfor-

mances respectives.

La carcasse de chaque pneu d'essai était constituée par une seule nappe de câbles d'acier (7X4/0,175 mm) disposés à 900 par

rapport au plan équatorial du pneu.

La couche de ceinture de chaque pneu d'essai était cons-

tituée de 4 nappes de càbles d'acier (1+3/0,20+1x6/0,38 mm), l'angle des câbles de la nappe interne 10a étant égal à 67 et les angles des câbles des autres nappes lob à 10d étant égaux à 16o, par rapport au plan équatorial du pneu, et les câbles de la nappe a étant inclinés dans la même direction que les càbLes de la nappe 0lob, et les câbles de la nappe O10c étant inclinés dans la

même direction que les câbles de la nappe 10d, mais dans la direc-

tion opposée aux câbles des nappes 10a et 0lob.

Les rayons R1, R2 et TR1 ont été mesurés alors que le pneu était monté sur une jante normale de taille 7,50VX20 et

gonflé à 0,711 MPa (7,25 kg/cm) sans charge pour le pneu.

Le rayon TR2 a été mesuré à la suite d'un roulement du pneu sur un cylindre d'essai d'un diamètre de 1,6 m pendant

10 000 km à 50 km/h avec une charge de 2 700 kg pour le pneu.

Dans le test de durabilité à grande vitesse, on a aug-

menté la vitesse de roulement par paliers de 10 km/h toutes les 2 h

depuis une vitesse initiale de 80 km/h.

Le pneu d'essai gonflé à la pression normale et chargé à 140% de la charge spécifiée dans JIS (norme industrielle japonaise)

a subi un roulement sur un cylindre d'essai, et la distance de rou-

Lement totale jusqu'à la défaillance du pneu a été mesurée comme

étant sa durabilité.

Les pneus d'essai selon L'invention ont présenté une dis-

tribution de la pression au sol uniforme et une moindre déformation

OS et par suite leur durabilité à grande vitesse a été améliorée.

Les essais de résistance à L'usure étaient des essais sur route pour Lesquels les pneus d'essai ont subi un roulement de 000 km (à 70% sur autoroute et à 30% sur route présentant un

revêtement normal).

Les profondeurs des rainures restantes de la bande de roulement ont été mesurées au sommet et à l'épaulement pour obtenir

la quantité d'usure.

La résistance à l'usure des épaulements a été évaluée à partir de la différence entre la quantité d'usure au sommet et la

quantité d'usure à l'épaulement.

La résistance totale à l'usure a été estimée à partir de La moyenne entre la quantité d'usure au sommet et la quantité

d'usure à l'épaulement.

Dans l'essai de résistance à la coupure, on a mesuré la profondeur de coupure formée sur la gomme de la bande de roulement après application d'un outil comportant une arête large de 10 mm dont le sommet avait une finesse de 0,5R (le rayon de courbure du

sommet de l'outil est de 0,5 mm) et un angle de cône de 25 .

Dans le test de dégagement de chaleur, le pneu a subi un roulement sur un cylindre d'essai à 80 km/h avec une charge de pneu spécifiée dans JIS et, la température étant équilibrée, on a mesuré la température de la gomme de la bande de roulement à proximité du

bord de La ceinture.

Les pneus d'essai selon l'invention ont pu maintenir une

distribution uniforme de La pression au sol et une forme satisfai-

sante de la surface de contact et présentaient une résistance à la

coupure et un dégagement de chaleur améliorés.

Dans le test de durabilité à l'état rechapé, le pneu d'essai neuf a subi un roulement jusqu'à ce que l'usure de la bande de roulement atteigne sa ligne limite, puis le pneu usé a été rechapé à l'aide d'une gomme de bande de roulement prévulcanisée, c'est-à-dire par Le procédé de rechapage à prévuLcanisation, et le pneu rechapé a de nouveau subi un roulement jusqu'à ce que l'usure de La bande de roulement atteigne sa ligne Limite, et la distance de roulement totale du pneu neuf et du pneu rechapé a été utiLisée pour calculer La durabilité à L'état rechapé. Il a été confirmé que les pneus d'essai selon l'invention étaient supérieurs aux pneus de référence. Comme cela a été décrit ci-dessus, dans les pneus radiaux selon la présente invention, étant donné que la déformation du profil de carcasse du pneu usé, c'est-à-dire la modification du profil de carcasse entre l'état neuf et l'état usé du pneu, diminue

effectivement, différentes performances du pneu telles que la sta-

bilité de direction, la résistance à la coupure, les performances d'adhérence sur route mouillée, les performances de comportement,

le confort de conduite, Les performances de consommation de carbu-

rant et analogues sont améliorées ou maintenues pendant toute La durée de vie du pneu y compris La durée de vie à L'état rechapé, et en même temps, les résistances à l'usure sont améliorées pour empêcher la bande de roulement de s'user de façon irrégulière, ce qui contribue à améliorer les performances d'entretien facile, et

également la durabilité du pneu vis-à-vis du rechapage, ce qui con-

tribue à la prolongation de la durée de vie totale. De ce fait, il

est possible de diminuer le coût de total de roulement.

TABL EAU

Ex. 1 Ex. 2 Ex. 3 Ex. 4 Ref. 1 Ref. 2 Ref.3 Ref. 4 Ref. 5 Ref. 6 Ref. 7 R1 (<m) 96,9 110,2 96,9 110,2 96,5 111,2 111,2 96,9 96,9 110,2 110,2 R1(5) (nn) 138,4 116,0 121,1 116,0 137,9 117,0 115,8 142,5 142,5 114,8 114,8

R1/R1 (5) 0,70 0,95 0,80 0,95 0,70 0,95 0,96 0,68 0,68 0,96 0,96

Hg (mn) 107,7 104,9 96,9 112,4 108,4 104,9 103,9 96,9 96,9 110,2 110,2 R 1/Hg 0,90 1,05 1,00 0,98 0,89 1,06 1,07 1,00 1,00 1,00 1,00

R1/R2 0,95 0,95 1,08 1,08 0,95 1,08 1,08 0,95 0,95 0,95 0,95

TR1 (mn) 480 560 560 480 560 470 480 570 565 565 475 TR1 (5) (m) 480 560 560 485 530 510 520 565 570 560 470 Durabilité a grarndie vitesse (>100) 110 105 108 115 100 105 105 85 85 105 110 Résistance à ta coupure (>105) 105 108 105 105 100 105 90 105 105 95 90 Résistance à la chaleur (>100) 110 105 108 115 100 85 105 85 85 105 110 Résistance à l'usure de l 'épaulement (>105) 105 110 115 110 100 100 100 105 105 95 90 Résistance à l'usure (>105) 105 105 105 105 100 100 100 110 108 95 90 Durabilité de rechapage (>105) 110 105 105 115 100 85 100 85 85 105 105 * Ex: pneu selon t'invention ** Ref: pneu de référence

2647 7 1 6

Claims (3)

REVENDICATIONS

1. Pneu radial, caractérisé en ce qu'il comprend une carcasse (9) comportant au moins unenappe de câbles OS disposés radialement, une bande de roulement (4) sur la carcasse présentant une courbure sur sa surface externe, et une ceinture (10) disposée entre'la carcasse et la bande

de roulement et comportant au moins deux nappes de càbles paral-

lèles inclinés par rapport au plan équatorial (CS) du pneu, la carcasse ayant un profil comprenant une région supérieure (C1) présentant une courbure qui forme un renflement vers l'extérieur et qui est constituée à raison d'au moins 90% par un arc de cercLe de rayon (R1) et

une région inférieure (C2) présentant une courbure for-

mant un renflement vers l'extérieur et qui est constituée à raison d'au moins 90% par un arc de cercle de rayon (R2), la région supérieure s'étendant entre

un point (b) de largeur maximale de la carcasse qui cor-

respond au point (f) de largeur maximale du pneu et un point (a) du bord externe de la ceinture défini comme étant l'intersection de la carcasse avec un segment de droite (Ke) qui s'étend parallèlement

au plan équatorial du pneu depuis un bord (e) de la nappe de cein-

ture qui est la plus étroite des trois premières nappes en partant de la nappe la plus interne, et la région inférieure s'étendant entre le point (b) de largeur maximale du pneu et un point d'inflexion (c) situé à une hauteur (H2) de 160% de la hauteur (H1) du rebord (2b) d'une jante normale (2), le rapport (R1/R1(5)) du rayon (R1) de la région supérieure (C1), lorsque le pneu est monté sur la jante normale et est gonflé à la pression normale au rayon (R1(5)) de la région supérieure (C2) lorsque le

pneu est monté sur la jante normale et est gonflé à 5% de la pres-

sion normale, n'étant pas inférieur à 0,70 et pas supérieur à 0,95, Le rapport (TR1/SW) du rayon de courbure (TR1) de la surface de la bande de roulement à La largeur maximale du pneu (SW), lorsque Le pneu est monté sur la jante normale et est gonflé à la pression normale, n'étant pas inférieur à 1,28 et pas supérieur à 1,95, et le rapport (R1/R2) du rayon (R1) de la région supérieure (C1) au rayon (R2) de la région inférieure (C2), lorsque le pneu est monté sur la jante normale et est gonflé à la pression normale, n'étant pas

inférieur à 0,95 et pas supérieur à 1,08.

2. Pneu radial, caractérisé en ce qu'il comprend une carcasse (9) comportant au moins une nappe de cibles disposes radialement, une bande de roulement (4) sur La carcasse presentant une courbure sur sa surface externe, et une ceinture (10) disposée entre la carcasse et la bande

de roulement et conDortant au moins deux nappes de c bles paral-

lèles inclines suivant de petits angles par rapport au plan équato-

rial (CS) du pneu, la carcasse ayant un profil comprenant:

une région supérieure (C1) présentant une courbure for-

mant un renflement vers l'extérieur et qui est constituée à raison d'au moins 90% par un arc de cercle de rayon unique (R1) et

une région inférieure (C2) présentant une courbure for-

mant un renfLement vers l'extérieur et qui est constituée à raison d'au moins 90% par un arc de cercle de rayon unique (R2), la région supérieure s'étendant entre

un point (b) de largeur maximale de la carcasse qui cor-

respond au point (f) de largeur maximale du pneu et un point (a) du bord externe de la ceinture défini comme étant l'intersection de la carcasse avec un segment de droite (Ke) s'étendant parallÈlement au plan équatorial du pneu depuis un bord (e) de la nappe de ceinture qui est la plus étroite parmi les trois premières nappes en partant de la nappe la plus interne, et

la région inférieure s'étendant radialement vers l'inté-

rieur depuis le point (b) de largeur maximale de la carcasse,

264 7 7 1 6

le rapport (R1/R1(5)) du rayon (R1) de la région supérieure, Lorsque te pneu est monté sur une jante normale (2) et est gonflé à la pression normale, au rapport (R1(5)) de La région supérieure Lorsque Le pneu OS est monté sur une jante normale et est gonflé à 5Z de la pression normale, n'étant pas inférieur à 0,70 et pas supérieur à 0,95, le rapport (TR1/SW) du rayon de courbure (TR1) de La surface de La bande de roulement à la largeur maximale du pneu (SW), Lorsque le pneu est monté sur une jante normale et est gonflé à la pression normale, n'étant pas inférieur à 1,28 et pas supérieur à 1,95, et le rapport (R1/Hg) du rayon (R1) de La région supérieure à La distance radiaLe (Hg) entre le point (b) de Largeur maximale du pneu et le point central (g) du plan équatorial du pneu, Lorsque Le pneu est monté sur une jante normale et est gonflé à La pression normale,

n'étant pas inférieur à 0,90 et pas supérieur à 1,05.

3. Pneu selon La revendication 1, caractérisé en ce que le rapport (R1/Hg) du rayon (R1) de La région supérieure (C1) à La distance radiale (Hg) entre Le point (b) de largeur maximale du pneu et le point central (g) du plan équatorial du pneu, lorsque Le pneu est monté sur une jante normale et est gonflé i la pression

normale, n'est pas inférieur à 0,90 et n'est pas supérieur à 1,05.