FR3066147A3

FR3066147A3 - PNEUMATIC WITH A TOP HAVING A RIGIDIFICATION LAYER AND A HIGH-ADHESIVE BEARING BAND

Info

Publication number: FR3066147A3
Application number: FR1754169A
Authority: FR
Inventors: Bertrand Daval; Frederic Perrin; De St Michel Remi Reynal
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 2017-05-12
Filing date: 2017-05-12
Publication date: 2018-11-16
Also published as: WO2018206900A1

Abstract

Pneumatique (1) comprenant deux bourrelets (4), deux flancs (3) reliés aux bourrelets (4), un sommet (2) relié de chaque côté à l'extrémité radialement extérieure de chacun des deux flancs, le sommet comportant une armature de ceinture ayant une largeur axiale W, une bande de roulement (5) en matériau élastomérique, la bande de roulement comprenant une pluralité de blocs de sculpture (50), deux blocs de sculpture axialement adjacents étant séparés par une rainure (7) s'étendant au moins en partie circonférentiellement, une couche de rigidification constituée d'éléments filaires de renfort rigides en compression, lesdits éléments filaires de renfort étant orientés selon une direction moyenne formant un angle compris entre 50° et 90° avec la direction circonférentielle C, dans lequel lesdits éléments filaires de renfort forment des ondulations autour de ladite direction moyenne.Pneumatic tire (1) comprising two beads (4), two sidewalls (3) connected to the beads (4), an apex (2) connected on each side to the radially outer end of each of the two sidewalls, the top comprising a reinforcement belt having an axial width W, a tread (5) of elastomeric material, the tread comprising a plurality of tread blocks (50), two axially adjacent tread blocks being separated by a groove (7) extending at least in part circumferentially, a stiffening layer consisting of rigid reinforcing wire elements in compression, said reinforcing wire elements being oriented in a mean direction forming an angle of between 50 ° and 90 ° with the circumferential direction C, in which said reinforcing wire elements form undulations around said average direction.

Description

Domaine de l’invention [0001] La présente invention est relative aux pneumatiques, et plus particulièrement à un pneumatique dont les performances d’adhérence sont améliorées.Field of the Invention [0001] The present invention relates to tires, and more particularly to a tire whose adhesion performance is improved.

[0002] De façon générale, un pneumatique est un objet ayant une géométrie de révolution par rapport à un axe de rotation. Un pneumatique comprend deux bourrelets destinés à être montés sur une jante ; il comprend également deux flancs reliés aux bourrelets, un sommet comportant une bande de roulement destinée à entrer en contact avec le sol, le sommet ayant un premier côté relié à l’extrémité radialement extérieure de l’un des deux flancs et ayant un deuxième côté relié à l’extrémité radialement extérieure de l’autre des deux flancs.In general, a tire is an object having a geometry of revolution with respect to an axis of rotation. A tire comprises two beads intended to be mounted on a rim; it also comprises two flanks connected to the beads, a top having a tread intended to come into contact with the ground, the top having a first side connected to the radially outer end of one of the two sidewalls and having a second side connected to the radially outer end of the other of the two sides.

[0003] La constitution du pneumatique est usuellement décrite par une représentation de ses constituants dans un plan méridien, c’est-à-dire un plan contenant l’axe de rotation du pneumatique. Les directions radiale, axiale et circonférentielle désignent respectivement les directions perpendiculaire à l’axe de rotation du pneumatique, parallèle à l’axe de rotation du pneumatique et perpendiculaire à tout plan méridien. Dans ce qui suit, les expressions « radialement », « axialement » et « circonférentiellement » signifient respectivement « selon une direction radiale », « selon la direction axiale » et « selon une direction circonférentielle » du pneumatique. Les expressions « radialement intérieur, respectivement radialement extérieur » signifient « plus proche, respectivement plus éloigné, de l’axe de rotation du pneumatique, selon une direction radiale ». Le plan équatorial est un plan perpendiculaire à l’axe de rotation du pneumatique, positionné axialement de façon à couper la surface de la bande de roulement sensiblement à mi-distance des bourrelets. Les expressions « axialement intérieur, respectivement axialement extérieur » signifient « plus proche, respectivement plus éloigné, du plan médian du pneumatique, selon la direction axiale ». État de la technique [0004] Pour améliorer la performance d’adhérence transversale de pneumatiques dont la bande de roulement comprend une pluralité de rainures circonférentielles, le document WO2011/073022 A1 propose de disposer, sous la nappe carcasse et même sous la couche intérieure d’étanchéité, une nappe de renfort comportant des éléments de type câble, orientés sensiblement axialement. Cependant, l’effet de renforcement d’une telle structure reste limité et une telle structure peut s’avérer insuffisamment endurante. L’état de la technique connaît aussi le document WO2012/048930 A1 qui donne un exemple de nappe de blocage, située radialement à l’extérieur de deux nappes composées de renforts monofilamentaires en acier, formant avec la nappe carcasse la triangulation typique des pneumatiques à carcasse radiale, et dans lequel les renforts de la nappe de blocage forment un angle compris entre 50 ° et 90 ° avec la direction circonférentielle du pneumatique.The constitution of the tire is usually described by a representation of its constituents in a meridian plane, that is to say a plane containing the axis of rotation of the tire. The radial, axial and circumferential directions respectively designate the directions perpendicular to the axis of rotation of the tire, parallel to the axis of rotation of the tire and perpendicular to any meridian plane. In what follows, the expressions "radially", "axially" and "circumferentially" respectively mean "in a radial direction", "in the axial direction" and "in a circumferential direction" of the tire. The terms "radially inner or radially outer" mean "closer or farther away from the axis of rotation of the tire in a radial direction". The equatorial plane is a plane perpendicular to the axis of rotation of the tire, positioned axially so as to cut the surface of the tread substantially halfway between the beads. The terms "axially inner, respectively axially outer" mean "closer or more distant respectively, the median plane of the tire in the axial direction." STATE OF THE ART [0004] In order to improve the transverse adhesion performance of tires whose tread comprises a plurality of circumferential grooves, document WO2011 / 073022 A1 proposes to arrange, under the carcass ply and even under the inner layer of tires. sealing, a reinforcing ply comprising cable-like elements oriented substantially axially. However, the reinforcing effect of such a structure is limited and such a structure may be insufficiently enduring. The state of the art also knows the document WO2012 / 048930 A1 which gives an example of a locking ply lying radially outside two plies composed of monofilament steel reinforcements, forming with the carcass ply the typical triangulation of the pneumatic tires. radial carcass, and wherein the reinforcements of the locking ply form an angle of between 50 ° and 90 ° with the circumferential direction of the tire.

[0005] Pour améliorer l’adhérence d’un pneumatique, il a aussi été proposé dans le document W02016/202702 d’utiliser en combinaison un matériau élastomérique constitutif de la bande de roulement de faible module dynamique de cisaillement G* et une nappe de rigidification constituée d’éléments filaires de renfort rigides en compression, lesdits éléments filaires de renfort formant, avec la direction circonférentielle, un angle compris entre 50° et 90°. Ainsi, l’objectif est de combiner une très bonne adhérence de la bande de roulement sur le sol qui est l’apanage des mélanges de caoutchouteux communément qualifiés de mélanges mou, avec une faible flexion de la bande de roulement du pneu vu en coupe méridienne, c’est-à-dire avec un faible basculement des blocs de sculpture, pour conserver une importante surface de contact avec le sol.To improve the adhesion of a tire, it has also been proposed in WO2016 / 202702 to use in combination an elastomeric material constitutive of the tread of low dynamic modulus of shear G * and a web of rigidification consisting of rigid reinforcing wire elements in compression, said reinforcing wire elements forming, with the circumferential direction, an angle of between 50 ° and 90 °. Thus, the objective is to combine a very good adhesion of the tread on the ground which is the prerogative of rubber compounds commonly referred to as soft mixtures, with a slight bending of the tread of the tire seen in meridian section. , that is to say with a small tilting of the sculpture blocks, to maintain a large surface contact with the ground.

[0006] Si un tel choix s’avère très performant notamment pour des pneumatiques dont la sculpture comporte des rainures orientées plutôt circonférentiellement, cependant, on observe une dégradation des performances acoustiques du pneumatique, celui-ci s’avérant plutôt bruyant. II semble que la cause soit précisément liée à la rigidification recherché.If such a choice is very efficient especially for tires whose sculpture has grooves oriented rather circumferentially, however, there is a degradation of the acoustic performance of the tire, it proves rather noisy. It seems that the cause is precisely related to the desired stiffening.

[0007] L’objectif de la présente invention est de proposer un perfectionnement à la proposition du document permettant d’atteindre un niveau de rigidité suffisant pour contenir ou empêcher tout basculement de bloc de sculpture préjudiciable au maintien d’une importante surface de contact du pneu sur le sol, sans que le pneu devienne trop bruyant.The objective of the present invention is to provide an improvement to the document proposal to achieve a level of rigidity sufficient to contain or prevent any tilting of carving block detrimental to maintaining a large contact surface of the tire on the ground, without the tire getting too noisy.

Brève description de l’invention [0008] L’invention concerne un pneumatique comportant une armature de ceinture, disposée dans le sommet, le plus souvent radialement à l’extérieur d’une armature de carcasse. Selon la direction radiale, l’armature de ceinture est un empilage d’au moins deux nappes couplées avec une nappe de carcasse ; lesdites au moins deux nappes sont constituées le plus souvent de câbles métalliques, lesdits câbles métalliques formant typiquement un angle avec la direction circonférentielle compris entre +10° et +40° pour l’une de ces nappes et compris entre -10° et -40° pour l’autre de ces nappes.BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION [0008] The invention relates to a tire comprising a belt reinforcement disposed in the crown, most often radially outwardly of a carcass reinforcement. In the radial direction, the belt reinforcement is a stack of at least two plies coupled with a carcass ply; said at least two plies are most often made of metal cables, said metal cables typically forming an angle with the circumferential direction of between + 10 ° and + 40 ° for one of these plies and between -10 ° and -40 ° for the other of these layers.

[0009] L’invention a pour objet un pneumatique comportant : - deux bourrelets ; - deux flancs reliés aux bourrelets ; - un sommet relié de chaque côté à l’extrémité radialement extérieure de chacun des flancs, le sommet comportant : • une armature de ceinture ayant une largeur axiale W, • une bande de roulement en matériau élastomérique, la bande de roulement comprenant une pluralité de blocs de sculpture, deux blocs de sculpture axialement adjacents étant séparés par une rainure s’étendant au moins en partie circonférentiellement, • une couche de rigidification constituée d’éléments filaires de renfort rigides en compression, lesdits éléments filaires de renfort étant orientés selon une direction moyenne formant un angle compris entre 50° et 90° avec la direction circonférentielle C, caractérisé en ce que lesdits éléments filaires de renfort sont fractionnés en se déplaçant le long de leur direction moyenne, formant des fragments avec recouvrement d’amplitude « R » entre fragments adjacents circonférentiellement.The invention relates to a tire comprising: - two beads; - two sides connected to the beads; a top connected on each side to the radially outer end of each of the sidewalls, the top comprising: a belt reinforcement having an axial width W, a tread made of elastomeric material, the tread comprising a plurality of carving blocks, two axially adjacent carving blocks being separated by a groove extending at least partially circumferentially, • a stiffening layer consisting of rigid reinforcing wire elements in compression, said reinforcing wire elements being oriented in one direction medium forming an angle between 50 ° and 90 ° with the circumferential direction C, characterized in that said reinforcing wire elements are fractionated by moving along their mean direction, forming fragments with amplitude recovery "R" between adjacent fragments circumferentially.

[0010] On entend par « rigides en compression » des éléments dont le module de Young en compression selon la direction d’élancement des éléments filaires est typiquement supérieur à 1 GPa, et préférentiellement 10 GPa. A titre d’exemple, les éléments filaires de renfort sont constitués par des câbles métalliques Les éléments filaires de renfort peuvent aussi être des monofilaments. Ils peuvent aussi être formés par assemblage rigides en compression de fibres organiques, ou encore des fibres inorganiques comme des fibres de verre, carbone, des fibres de type aramide, noyés dans une matrice suffisamment rigide. La section des monofilaments peut être circulaire ou aplatie, par exemple de section elliptique ou rectangulaire.The term "rigid compression" elements whose Young's modulus in compression in the direction of slenderness of the wire elements is typically greater than 1 GPa, and preferably 10 GPa. By way of example, the wire reinforcing elements consist of metal cables. The wire reinforcing elements may also be monofilaments. They can also be formed by rigid assembly in compression of organic fibers, or inorganic fibers such as glass fibers, carbon, aramid type fibers, embedded in a sufficiently rigid matrix. The section of the monofilaments may be circular or flattened, for example of elliptical or rectangular section.

[0011] On a indiqué que, selon l’invention, les éléments filaires de renfort de ladite couche de rigidification sont fractionnés. La compression est transmise de câble en câble par cisaillement du caoutchouc présent entre câbles. Idéalement, le nombre de câble interrompus en même temps doit être le plus petit possible pour optimiser les déformations dans la gomme inter-câble. En pratique, afin de rendre plus robuste la fabrication, couper deux câbles à la fois permet de garantir qu’il y en aura toujours au moins un d’interrompu.It has been indicated that, according to the invention, the reinforcing wire elements of said stiffening layer are fractionated. Compression is transmitted from cable to cable by shearing rubber between cables. Ideally, the number of cables interrupted at the same time must be as small as possible to optimize the deformations in the inter-cable rubber. In practice, to make manufacturing more robust, cutting two cables at a time ensures that there will always be at least one interrupted.

[0012] Ainsi, outre le choix de l’élément filaire de renfort en lui-même, l’homme du métier dispose de paramètres additionnels lui permettant de régler finement l’effet de renforcement, à savoir le pas de pose « P » de la couche de fractionnement (distance mesurée perpendiculairement à leur grande dimension entre 2 fragments adjacents, voir figure 3), l’amplitude « R » du recouvrement entre fragments adjacents. On entend par « fragments adjacents » des morceaux d’éléments filaires parallèles entre eux, situés au même niveau radial, et disposés circonférentiellement l’un à côté de l’autre. Les éléments filaires de renforcement sont donc interrompus régulièrement dans leur longueur. Les caractéristiques de cette interruption sont adaptées au pas « P » et peuvent l’être aussi à la rigidité du mélange de caoutchouc enrobant lesdits éléments filaires de renfort, afin d’atteindre les propriétés mécaniques visées pour la couche de rigidification.Thus, in addition to the choice of the reinforcing wire element itself, the skilled person has additional parameters enabling him to finely adjust the reinforcing effect, namely the laying step "P" of the fractionation layer (distance measured perpendicular to their large dimension between two adjacent fragments, see Figure 3), the amplitude "R" of the overlap between adjacent fragments. The term "adjacent fragments" means pieces of wire elements parallel to each other, located at the same radial level, and arranged circumferentially adjacent to each other. The wired reinforcing elements are therefore interrupted regularly in their length. The characteristics of this interruption are adapted to the pitch "P" and can be also to the rigidity of the rubber mixture coating said reinforcing wire elements, in order to achieve the mechanical properties targeted for the stiffening layer.

[0013] De préférence, tous les fragments adjacents circonférentiellement présentent un recouvrement. De façon avantageuse, les fragments adjacents circonférentiellement présentent un recouvrement au moins une fois sur quatre. L’amplitude « R » peut être variable au sein de la couche de rigidification, notamment lorsque deux ou plus de deux câbles sont coupés à la fois. Le recouvrement « R » est avantageusement de longueur comprise entre 2 et 40 mm.[0013] Preferably, all the circumferentially adjacent fragments have an overlap. Advantageously, the circumferentially adjacent fragments have an overlap at least once in four. The amplitude "R" may be variable within the stiffening layer, especially when two or more cables are cut at a time. The covering "R" is advantageously of length between 2 and 40 mm.

[0014] Un autre paramètre important est donc la distance de séparation axiale entre les câbles. En effet, en compression, les câbles tendent à se rapprocher axialement les uns des autres, ce qui peut conduire à l’arc-boutement et donc à une sur-rigidification, néfaste aux performances du pneu. II est important que l’espace entre deux fragments adjacents d’élément filaire soit suffisant pour ne pas se refermer lors d’une déformation de compression sous sollicitation d’usage du pneumatique. Convenons que « Le » est la distance de séparation axiale entre les câbles et «Le » est la longueur d’un fragment. En particulier, il s’avère intéressant de viser des valeurs telles que le rapport est supérieur à 5%.Another important parameter is the axial separation distance between the cables. Indeed, in compression, the cables tend to approach axially from each other, which can lead to bracing and therefore to over-stiffening, detrimental to the performance of the tire. It is important that the space between two adjacent fragments of wire element is sufficient not to close during a compressive deformation under stress of use of the tire. Let's agree that "The" is the axial separation distance between the cables and "The" is the length of a fragment. In particular, it is interesting to aim for values such that the ratio is greater than 5%.

[0015] De préférence, ladite couche de rigidification est disposée radialement à l’extérieur de l’armature de ceinture et axialement sous au moins une rainure de la bande de roulement ; de façon avantageuse, ladite couche de rigidification s’étend axialement au moins sur une largeur WR valant au minimum 50% de la largeur axiale Wde l’armature de ceinture.Preferably, said stiffening layer is disposed radially outside the belt frame and axially under at least one groove of the tread; advantageously, said stiffening layer extends axially at least over a width WR at least 50% of the axial width W of the belt reinforcement.

[0016] Ainsi, la couche de rigidification permet d’utiliser pour la bande de roulement des mélanges considérablement plus tendres que dans les pneumatiques pour véhicules de tourisme et ceci sans préjudice significatif ni pour leur longévité kilométrique ni pour leur performance acoustique.Thus, the stiffening layer makes it possible to use for the tread mixtures considerably softer than in tires for passenger vehicles and this without significant harm neither for their longevity kilometer nor for their acoustic performance.

[0017] De façon avantageuse, le matériau élastomérique constitutif de la bande de roulement a un module dynamique de cisaillement G*, à 60°C et sous une contrainte alternée à 10 Hz de 0,7 MPa, inférieur à 1,1 MPa, c’est-à-dire un matériau dont l’usage est habituellement limité à des applications en compétition seulement.Advantageously, the constitutive elastomeric material of the tread has a dynamic shear modulus G *, at 60 ° C and under an alternating stress at 10 Hz of 0.7 MPa, less than 1.1 MPa, that is to say a material whose use is usually limited to applications in competition only.

Brève description des figures [0018] Les objets de l’invention sont maintenant décrits à l’aide du dessin annexé, dans lequel : - la figure 1 représente de manière très schématique (sans respect d’une échelle spécifique), une coupe radiale d’un pneumatique conforme à un mode de réalisation de l’invention ; - la figure 2a représente de manière schématique une vue partielle dans la direction radiale, avec écorchés, du sommet du pneumatique représenté à la figure 1 dans laquelle la nappe de renforcement fractionnée est positionnée radialement immédiatement au-dessus des nappes de ceinture sommet. - la figure 2b représente une autre configuration où la nappe de renforcement fractionnée est positionnée radialement au-dessus d’une nappe de frettage contenant des câbles d’orientation proche de 0°. - la figure 3 est un schéma illustrant les paramètres principaux du fractionnement des éléments de renforcement visé par la présente invention - les figures 4a et 4b illustrent deux variantes de réalisation de l’invention.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES [0018] The objects of the invention are now described with the aid of the appended drawing, in which: FIG. 1 very schematically represents (without respecting a specific scale) a radial section of a tire according to one embodiment of the invention; - Figure 2a schematically shows a partial view in the radial direction, with skinned, the top of the tire shown in Figure 1 wherein the fractional reinforcement ply is positioned radially immediately above the crown belt plies. - Figure 2b shows another configuration where the fractional reinforcement ply is positioned radially above a shrink web containing orientation cables close to 0 °. - Figure 3 is a diagram illustrating the main parameters of the fractionation of the reinforcing elements targeted by the present invention - Figures 4a and 4b illustrate two embodiments of the invention.

Description détaillée de l’invention [0019] On voit à la figure 1 un pneumatique 1 comprenant un sommet 2, deux flancs 3 reliés chacun à un bourrelet 4. Le sommet 2 est relié de chaque côté à l’extrémité radialement extérieure de chacun des deux flancs. Le sommet 2 comporte une bande de roulement 5. La figure 1 indique un plan équatorial EP, plan perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique, situé à mi-distance des deux bourrelets 4 et passant par le milieu de l'armature de ceinture ; la figure 1 indique aussi, par des flèches disposées juste au-dessus de la bande de roulement 2, sur le plan équatorial EP, les directions axiale X, circonférentielle C et radiale Z.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION FIG. 1 shows a tire 1 comprising a crown 2, two sidewalls 3 each connected to a bead 4. The crown 2 is connected on each side to the radially outer end of each two flanks. The top 2 comprises a tread 5. FIG. 1 shows an equatorial plane EP, plane perpendicular to the axis of rotation of the tire, situated halfway between the two beads 4 and passing through the middle of the belt reinforcement. ; FIG. 1 also indicates, by arrows placed just above the tread 2, on the equatorial plane EP, the axial X, circumferential C and radial Z directions.

[0020] Chaque bourrelet comporte une tringle 40 ; une nappe de carcasse 41 (également visible à la figure 2) est enroulée autour de chaque tringle 40. La nappe de carcasse 41 est radiale et est de manière connue en soi constituée par des câbles (dans ce cas de mise en œuvre, des câbles textiles) disposés sensiblement parallèlement les uns aux autres et s'étendant d'un bourrelet à l'autre de façon telle qu’ils forment un angle compris entre 80° et 90° avec le plan équatorial EP.Each bead comprises a bead 40; a carcass ply 41 (also visible in FIG. 2) is wound around each bead wire 40. The carcass ply 41 is radial and is in a known manner constituted by cables (in this case of implementation, cables textiles) arranged substantially parallel to each other and extending from one bead to the other such that they form an angle between 80 ° and 90 ° with the equatorial plane EP.

[0021] Le sommet 2 comporte (voir figures 1 et 2) une armature de ceinture comportant ladite nappe de carcasse 41 et deux nappes de ceinture 62, 63. De façon très classique, les nappes de ceinture 62, 63 sont formés par des câbles métalliques arrangés parallèlement entre eux. De façon bien connue, les éléments de renforcement que forment les câbles de la nappe de carcasse 41 et les câbles des nappes de ceinture 62, 63 sont orientés selon au moins trois directions différentes de façon à former une triangulation. L’armature de ceinture est de largeur axiale W, celle-ci étant mesurée d’une extrémité axiale à l’autre de la plus large (62) des nappes de ceinture, c’est-à-dire la plus large des nappes formant une triangulation avec la ou les nappes de carcasse.The vertex 2 comprises (see FIGS. 1 and 2) a belt reinforcement comprising said carcass ply 41 and two belt plies 62, 63. In a very conventional manner, the belt plies 62, 63 are formed by cables Metallic arranged parallel to each other. As is well known, the reinforcing elements formed by the cables of the carcass ply 41 and the cables of the waist plies 62, 63 are oriented in at least three different directions so as to form a triangulation. The waist reinforcement is of axial width W, the latter being measured from one axial end to the other of the widest (62) of the belt plies, that is to say the widest of the plies forming a triangulation with the carcass ply or layers.

[0022] La bande de roulement 5 comprend une pluralité de blocs de sculpture 50. Deux blocs de sculpture 50 axialement adjacents sont séparés par une rainure 7 s’étendant au moins en partie circonférentiellement ; chacune rainure 7 est délimitée radialement vers l’intérieur par un fond 70 de rainure.The tread 5 comprises a plurality of carving blocks 50. Two axially adjacent carving blocks 50 are separated by a groove 7 extending at least partly circumferentially; each groove 7 is delimited radially inwardly by a bottom groove 70.

[0023] L’armature de ceinture du pneumatique 1 comporte une nappe de frettage 64 constituée de renforts de frettage formés par des fibres organiques ou polyamide aromatique ou en aramide ou sont formés de câbles hybrides contenant des fibres d’aramide, lesdits renforts de frettage formant, avec la direction circonférentielle un angle au plus égal à 5°. Cette couche est disposée indifféremment radialement à l’intérieur ou à l’extérieur de la couche de rigidification 8. La nappe de frettage 64 comporte une seule couche de renforts de frettage. En variante d’exécution, la nappe de frettage est constituée de plusieurs couches de renforts de frettage.The tire 1 reinforcing belt comprises a shrink web 64 consisting of shrink reinforcements formed by organic fibers or aromatic polyamide or aramid or are formed of hybrid cables containing aramid fibers, said reinforcing reinforcements forming, with the circumferential direction an angle at most equal to 5 °. This layer is arranged indifferently radially inside or outside of the stiffening layer 8. The hooping sheet 64 comprises a single layer of hoop reinforcements. As an alternative embodiment, the hooping web consists of several layers of hoop reinforcements.

[0024] Selon l’invention, le pneumatique 1 comporte une couche de rigidification 8 que l’on aperçoit aux figures 1, 2a et 2b ; celle-ci est formée, selon un mode particulier de réalisation de l'invention, par des câbles en acier. Les câbles en acier sont des câbles 4.26, arrangés selon un angle de 90° avec un pas de 1,25 mm. La nappe de frettage 64 est disposée radialement à l’extérieur des nappes de ceinture 62, 63, et est disposée radialement intérieurement à la couche de rigidification 8. La couche de rigidification 8 est donc, dans cette variante, disposée radialement juste à l’extérieur de la nappe de frettage 64. La couche de rigidification 8 est disposée radialement et axialement sous la (ou, selon les modes de réalisation, sous au moins une) rainure 7 de la bande de roulement 5, donc sous le fond 70 de rainure 7.According to the invention, the tire 1 comprises a stiffening layer 8 that can be seen in Figures 1, 2a and 2b; this is formed, according to a particular embodiment of the invention, by steel cables. The steel cables are 4.26 cables, arranged at a 90 ° angle with a pitch of 1.25 mm. The hooping web 64 is disposed radially outside the belt plies 62, 63, and is disposed radially inwardly of the stiffening layer 8. The stiffening layer 8 is, in this variant, arranged radially just at the outside the shrink web 64. The stiffening layer 8 is arranged radially and axially under the (or, according to the embodiments, under at least one) groove 7 of the tread 5, thus under the bottom groove 70 7.

[0025] Les éléments filaires de renfort de ladite couche de rigidification 8 (ici, les câbles) sont orientés essentiellement dans la direction méridienne : les expérimentations du déposant montrent que l’effet de rigidification selon l’invention est sensiblement obtenu avec un angle compris entre 50° et 90°, et de préférence un angle supérieur à 85°. La couche de rigidification telle que proposée par l’invention a en effet deux fonctions principales : - réaliser une poutre de flexion de type « poutre sandwich composite » en travaillant avec la nappe carcasse ; la couche doit donc avoir un angle proche de la nappe carcasse pour renforcer la rigidité de flexion méridienne du sommet ; - augmenter la rigidité de flexion sur chant de l’armature sommet, en augmentant la rigidité de cisaillement de la couche dans son plan ; celle-ci est maximale pour un angle de couche à 45°.The reinforcing wire elements of said stiffening layer 8 (here, the cables) are oriented essentially in the meridian direction: the applicant's experiments show that the stiffening effect according to the invention is substantially obtained with an angle between 50 ° and 90 °, and preferably an angle greater than 85 °. The stiffening layer as proposed by the invention indeed has two main functions: - to produce a bending beam of "composite sandwich beam" type by working with the carcass ply; the layer must therefore have an angle close to the carcass ply to reinforce the stiffness of meridian bending of the crown; - increase the bending stiffness on edge of the crown reinforcement, by increasing the shear stiffness of the layer in its plane; this is maximum for a 45 ° layer angle.

[0026] La plage d’angle indiquée ci-dessus permet ainsi de limiter les flexions dans le plan et hors plan du sommet du pneu sous un effort transversal en augmentant d’une part la rigidité de flexion méridienne du sommet (hors plan), ce qui limite le basculement des blocs de sculptures par flexion, et en augmentant d’autre part la rigidité de flexion sur chant du sommet (dans le plan radial).The angle range indicated above thus limits the bending in the plane and off plan of the tire top under a transverse force by increasing the meridian bending stiffness of the top (off plane) on the one hand, this limits the tilting of the blocks of sculptures by bending, and on the other hand increasing the bending rigidity on edge of the crown (in the radial plane).

[0027] A la figure 3, on voit le pas de fractionnement P, l’amplitude de recouvrement R, l’écart « Le » entre fractions et la longueur de fraction « Le ». A titre d’exemple, pour un pneumatique de dimension 225/45 R 17, pour un câble métallique comprenant 4 filaments de 0,26mm, des valeurs donnant de bonnes performances sont P = 1,25mm, R = 19,5mm, Le = 6mm; on en déduit Le = 45mm. A la figure 3 ainsi qu’à la figue 4a, on voit qu’est interrompu un seul élément de renforcement à la fois circonférentiellement, tandis qu’à la figure 4b, on voit que sont interrompus deux éléments de renforcement à la fois circonférentiellement. Dans les deux variantes, la compression est transmise de câble en câble par cisaillement du caoutchouc présent entre câbles.In Figure 3, we see the step of fractionation P, the recovery amplitude R, the gap "The" between fractions and the length of fraction "The". For example, for a tire of size 225/45 R 17, for a wire rope comprising 4 filaments of 0.26 mm, values giving good performance are P = 1.25 mm, R = 19.5 mm, Le = 6mm; we deduce Le = 45mm. In FIG. 3 as well as in FIG. 4a, it is seen that only one reinforcing element is interrupted at a time circumferentially, whereas in FIG. 4b it is seen that two reinforcing elements are interrupted at the same time circumferentially. In both variants, the compression is transmitted from cable to cable by shearing the rubber present between cables.

[0028] Le diamètre des éléments de renforcement (0fi|) visé par la présente invention est préférentiellement supérieur à 0,2mm. Cette borne inférieure vise à éviter le flambement en compression lors des sollicitations de la nappe en usage.The diameter of the reinforcing elements (0fi |) targeted by the present invention is preferably greater than 0.2mm. This lower limit is intended to prevent buckling in compression during the solicitations of the tablecloth in use.

[0029] De manière à ne pas augmenter le volume du pneumatique, la couche de rigidification selon l’invention peut se substituer avantageusement aux matériaux présents en général à la base de la bande de roulement. On trouve en général sous le fond de rainure une couche d’un matériau élastomérique de l’ordre de 2 mm qui amène une protection de l’armature de ceinture aux agressions que subit le pneumatique en usage. La couche de rigidification de la présente invention peut apporter une protection suffisante contre ces agressions, ce qui permet, sinon de la supprimer, au moins de diminuer l’épaisseur de ladite couche de matériau élastomérique dont on a parlé ci-dessus, par exemple réduire à au plus 1,5 mm au lieu de 2 mm, voire aller jusqu’à une épaisseur d’au moins 0,5 mm. Cette réduction d’épaisseur permet par ailleurs d’augmenter la rigidité de cisaillement de la bande de roulement et ainsi de contribuer à améliorer la tenue de route en transversal du véhicule.So as not to increase the volume of the tire, the stiffening layer according to the invention can advantageously replace the materials present in general at the base of the tread. Generally found under the groove bottom a layer of an elastomeric material of the order of 2 mm which brings a protection of the belt frame to the aggressions suffered by the tire in use. The stiffening layer of the present invention can provide sufficient protection against these attacks, which allows, if not eliminate, at least to reduce the thickness of said layer of elastomeric material discussed above, for example reduce at most 1.5 mm instead of 2 mm, or even up to a thickness of at least 0.5 mm. This reduction in thickness also makes it possible to increase the shear stiffness of the tread and thus to contribute to improving the transverse handling of the vehicle.

[0030] II est à noter que la couche de rigidification est en général un semi-fini comportant non seulement les câbles en acier mais aussi une gomme dite de calandrage. C’est en général le cas de toutes les nappes, que ce soit la ou les nappes de carcasse, les nappes de ceinture, la nappe de frettage : elles sont constituées par des éléments de renforcement filaires, monofilamentaires ou câblés, enrobés de gomme de calandrage les liant entre eux pour former un semi-fini de fabrication ; la gomme de calandrage est de composition choisie en général pour répondre à la fois aux impératifs de procédé de fabrication et aussi pour conférer au pneumatique en tant que produit fini des caractéristiques appropriées. Rappelons au passage qu’il existe des procédés de fabrication où la dépose de câbles de nappe de ceinture est faite fil par fil sur une ébauche de pneumatique en cours de construction, sans passer par l’étape de fabrication d’un semi-fini comme une nappe calandrée ; l’invention est compatible avec un tel procédé. Toutes ces considérations ne sont qu’un rappel de données techniques bien connues de l’homme du métier et ne font pas en soi partie de l’invention.It should be noted that the stiffening layer is generally a semi-finished comprising not only the steel cables but also a so-called calendering rubber. This is generally the case for all plies, whether it is the carcass ply or plies, the belt plies, the hooping ply: they consist of wired, monofilamentary or cabled reinforcing elements coated with gum. calendering binding them together to form a manufacturing semi-finished; the calendering gum is of generally selected composition to meet both the requirements of the manufacturing process and also to provide the tire as a finished product with suitable characteristics. Recall in passing that there are manufacturing processes where the removal of belt ply cords is made yarn by thread on a blank tire under construction, without going through the stage of manufacturing a semi-finished as a calendered tablecloth; the invention is compatible with such a method. All these considerations are only a reminder of technical data well known to those skilled in the art and are not part of the invention.

[0031] La couche de rigidification 8 s’étend axialement sur une largeur WR. A titre d’exemple, la largeur WR vaut 140 mm pour un pneumatique de dimension 225/45 R 17, soit 70% de la largeur Wde l’armature sommet. De façon avantageuse, la couche de rigidification 8 est proche de la fibre neutre mécanique de l’ensemble structurel formé par le sommet 2 du pneumatique. Dans un autre mode de réalisation, au moins 70% de ladite largeur WR de la couche de rigidification est disposée d’un côté du plan médian EP, à savoir le côté destiné à être monté à l’extérieur du véhicule, c’est dire celui le plus sollicité dans des virages pris à vitesse soutenue. Dans certaines mises en œuvre de l’invention, le pneumatique est alors asymétrique. Cependant, ceci n’a aucun caractère impératif, le pneumatique selon l’invention pouvant très bien être symétrique axialement. De préférence, la couche de rigidification s’étend sur une largeur WR valant au minimum 50% de la largeur axiale W de l’armature de ceinture et de préférence au moins 70%. Avantageusement, la couche de rigidification s’étend sur une largeur WR valant au maximum 100% de la largeur axiale W de l’armature de ceinture.The stiffening layer 8 extends axially over a width WR. By way of example, the width WR is 140 mm for a 225/45 R 17 tire, ie 70% of the width W of the crown reinforcement. Advantageously, the stiffening layer 8 is close to the mechanical neutral fiber of the structural assembly formed by the crown 2 of the tire. In another embodiment, at least 70% of said width WR of the stiffening layer is disposed on one side of the median plane EP, namely the side intended to be mounted on the outside of the vehicle, ie the one most requested in turns taken at high speed. In certain implementations of the invention, the tire is then asymmetrical. However, this is not imperative, the tire according to the invention can very well be axially symmetrical. Preferably, the stiffening layer extends over a width WR at least 50% of the axial width W of the belt reinforcement and preferably at least 70%. Advantageously, the stiffening layer extends over a width WR at most 100% of the axial width W of the belt reinforcement.

[0032] L’invention trouve une application tout particulièrement intéressante lorsque les rainures 7 ou certaines d’entre elles s’étendent circonférentiellement. II peut très bien s’agir de rainures qui ne sont pas orientées exactement circonférentiellement mais peuvent être obliques par rapport au plan équatorial EP ; comme les moyens de l’invention permettent de combattre efficacement la tendance au basculement de blocs de sculpture et la tendance à la flexion du sommet lorsque la bande de roulement est en gomme molle de façon à favoriser l’adhérence, et que la flexion du sommet et le basculement de la sculpture est particulièrement préjudiciable sur sollicitations du pneumatique dans le sens transversal, l’invention trouve un terrain d’application tout particulièrement intéressant en présence de rainures au moins en partie orientées circonférentiellement. Bien entendu, il peut en outre y avoir des rainures orientées principalement axialement, et dans ce cas l’invention permet de combattre le basculement des blocs de sculpture 50 en cas de sollicitation longitudinale, provenant d’un couple important, par exemple en freinage d’urgence. La couche de rigidification 8 fait partie de l’armature de ceinture du pneumatique 1 ; la couche de rigidification 8 est en liaison directe avec les nappes de ceinture 62, 63 et avec la nappe de frettage 64. Cela permet de rigidifier le sommet 2 et limite efficacement, voire empêche le basculement des blocs de sculpture 50 de la bande de roulement 5.The invention finds an especially interesting application when the grooves 7 or some of them extend circumferentially. It may very well be grooves which are not oriented exactly circumferentially but may be oblique with respect to the equatorial plane EP; as the means of the invention make it possible to effectively combat the tendency to tilt of sculpture blocks and the tendency to bend the crown when the tread is soft rubber in order to promote adhesion, and that the flexion of the crown and the tilting of the sculpture is particularly detrimental to tire stresses in the transverse direction, the invention finds a particularly advantageous field of application in the presence of grooves at least partially circumferentially oriented. Of course, there may furthermore be grooves oriented mainly axially, and in this case the invention makes it possible to combat the tilting of the sculpture blocks 50 in the event of longitudinal stress, originating from a large torque, for example when braking 'emergency. The stiffening layer 8 is part of the belt frame of the tire 1; the stiffening layer 8 is in direct connection with the belt plies 62, 63 and with the hooping web 64. This makes it possible to stiffen the crown 2 and effectively limits or even prevents the tilting of the tread blocks 50 from the tread 5.

[0033] L’ajout de la couche de rigidification 8 contribue à un fort couplage mécanique avec les nappes de ceinture 62 et 63 en formant un triangle indéformable, et ce particulièrement au centre du pneu, lorsque le couplage est bien établi. Ainsi lorsque le pneumatique est centrifugé, le centre du pneumatique au voisinage du plan équateur EP ne se déforme pas alors que les épaules subissent une déformation (ou extension radiale) sous l’effet des forces d’inertie. Cette différence d’extension radiale sous l’effet de la centrifugation cause alors une certaine fragilité du pneumatique à hautes vitesses et peut causer une avarie prématurée du pneumatique. En conséquence, dans une mise en œuvre tout particulièrement avantageuse, l’invention comporte une frette particulièrement adaptée pour empêcher toute extension radiale significative selon le niveau de vitesse maximale que l’on se fixe pour le pneumatique.The addition of the stiffening layer 8 contributes to a strong mechanical coupling with the belt plies 62 and 63 forming a dimensionally stable triangle, particularly in the center of the tire, when the coupling is well established. Thus, when the tire is centrifuged, the center of the tire in the vicinity of the equatorial plane EP does not deform while the shoulders undergo a deformation (or radial extension) under the effect of inertial forces. This difference in radial extension under the effect of centrifugation then causes a certain fragility of the tire at high speeds and can cause premature failure of the tire. Consequently, in a particularly advantageous embodiment, the invention comprises a hoop particularly adapted to prevent any significant radial extension according to the maximum speed level that is fixed for the tire.

[0034] Un moyen d’ajuster concrètement la conception d’un pneumatique en fonction d’un cahier des charges de performance donné consiste en ce que la nappe de frettage dépasse axialement d’au moins 3 mm et préférentiellement d’au moins 5 mm le bord de la plus large (62) des nappes de ceinture, pour renforcer la rigidité d’extension relative du pneu aux épaules. On reviendra sur cet aspect avec la description de la cinquième variante de réalisation ci-dessous. Un autre moyen consiste à utiliser des matériaux constitutifs de la nappe de frettage beaucoup plus rigide en extension, comme l’aramide ou des câbles hybrides contenant de l’aramide. Un autre moyen encore consiste à ce que cette nappe de frettage soit constituée de plusieurs couches de renforts à l’épaule, plus nombreuses qu’au centre du pneumatique, là où le couplage avec la couche de rigidification 8 joue déjà ce rôle. Enfin, citons encore un autre moyen qui consiste à ce que la nappe de frettage aux épaules soit précontrainte, soit parce qu’elle a été posée sur un tambour de fabrication à un rayon plus faible aux épaules qu’au centre, avant conformation du pneumatique dans la presse de vulcanisation, soit parce qu’elle a été posée sur un tambour de fabrication en tension avec une tension supérieure aux épaules qu’au centre.One way of concretely adjusting the design of a tire according to a given performance specification is that the shrink web exceeds axially by at least 3 mm and preferably by at least 5 mm. the edge of the wider (62) belt plies, to enhance the relative extension stiffness of the tire to the shoulders. We will return to this aspect with the description of the fifth variant embodiment below. Another means is to use materials constituting the hooping web much more rigid in extension, such as aramid or hybrid cables containing aramid. Yet another means consists in that this hooping web is made up of several layers of reinforcements at the shoulder, more numerous than at the center of the tire, where the coupling with the stiffening layer 8 already plays this role. Finally, let us quote another way that is that the shoulder shrink web is prestressed, either because it was placed on a manufacturing drum at a lower radius to the shoulders than in the center, before conformation of the tire in the vulcanization press, either because it was placed on a drum of tension manufacture with a tension higher than the shoulders than in the center.

Tests [0035] L’invention a été testée en réalisant des pneumatiques dans la dimension 225/45 R 17. Le pneumatique de référence est un pneumatique MICHELIN Pilot Sport 3. Les pneumatiques de test sont tous dérivés du pneumatique MICHELIN Pilot Sport 3 pour les éléments non spécifiques de la présente invention et pour lesquels on ne trouve pas d’indication ci-dessous. Le véhicule utilisé est une Renault ® Clio RS ™. Les résultats chronométriques indiqués concernent le temps nécessaire pour faire le tour du circuit indiqué, départ pneu froids, moyenne sur 3 tours. La couche de rigidification fractionnée utilisée ici est composée de câbles 4.26 au pas de 1,25mm, fractionnés en morceaux de 45mm espacés de 6mm le long de leur alignement.Tests The invention was tested by producing tires in the 225/45 R 17 dimension. The reference tire is a MICHELIN Pilot Sport 3 tire. The test tires are all derived from the MICHELIN Pilot Sport 3 tire for non-specific elements of the present invention and for which there is no indication below. The vehicle used is a Renault ® Clio RS ™. The chronometric results indicated concern the time necessary to go around the indicated circuit, starting cold tires, average over 3 laps. The fractional stiffening layer used here is composed of 4.26 pitch cables of 1.25mm, split into 45mm pieces spaced 6mm along their alignment.

[0036] Le tableau ci-dessus présente dans chaque cas le chrono avec et sans la couche de rigidification fractionnée. Le pneumatique de référence réalise un chrono en 2 minutes 21,8 secondes. La différence est jugée significative sur ce test lorsque l’on atteint un gain de 0,3 seconde.The table above shows in each case the chronograph with and without the fractional stiffening layer. The reference tire achieves a time in 2 minutes 21.8 seconds. The difference is considered significant on this test when a gain of 0.3 seconds is reached.

Claims

1. Pneumatic tire (1) comprising: - two beads (4); two flanks (3) connected to the beads (4); a top (2) connected on each side to the radially outer end of each of the two sidewalls, the top comprising: a belt frame having an axial width W, a tread (5) made of elastomeric material, the strip of bearing comprising a plurality of carving blocks (50), two axially adjacent carving blocks being separated by a groove (7) extending at least partly circumferentially, a stiffening layer consisting of rigid reinforcing wire elements in compression, said reinforcing wire elements being oriented in a mean direction at an angle of between 50 ° and 90 ° to the circumferential direction C, characterized in that said reinforcing wire elements are broken apart by moving along their mean direction, forming fragments with amplitude overlap "R" between circumferentially adjacent fragments.

The tire of claim 1, wherein all circumferentially adjacent fragments have an overlap.

3. A tire according to claim 1, wherein the circumferentially adjacent fragments have an overlap at least once in four.

4. A tire according to one of claims 1 to 3, wherein the cover "R" is of length between 2 and 40 mm.

5. A tire according to one of claims 1 to 4 wherein, "Le" being the axial separation distance between the cables and "Le" being the length of a fragment, the ratio is greater than 5%.

6. A tire according to one of claims 1 to 5, wherein said stiffening layer is disposed radially outside the belt frame and axially in at least one groove (7) of the tread, and extends axially at least over a width WR at least 50% of the axial width W of the belt reinforcement.

7. A tire according to one of claims 1 to 6, wherein the material constituting the tread (5) has a dynamic shear modulus G *, at 60 ° C and under an alternating stress at 10 Hz of 0, 7 MPa, less than 1.1 MPa.

8. A tire according to one of claims 1 to 7, wherein the Young modulus in compression in the direction of slenderness of the wire elements of the stiffening layer (8) is greater than 1 GPa.

9. A tire according to one of claims 1 to 8, wherein the stiffening layer (8) is covered by a layer of an elastomeric material (55) of at least 0.5 mm and at most 1.5 mm between the groove bottom and said stiffening layer.

10. A tire according to any one of claims 1 to 9, wherein the reinforcing wire elements form with the circumferential direction an angle greater than 85 °.

11. A tire according to one of claims 1 to 10 comprising a shrink layer (64) consisting of shrink reinforcements, said shrink reinforcements forming, with the circumferential direction an angle at most equal to 5 °.