LU83163A1 - Perfectionnement apporte au profil de moulage des carcasses de pneumatiques pour vehicules automobiles - Google Patents

Description

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La présente invention concerne les pneumatiques pour véhicules automobiles et spécialement, bien que non exclusivement, les pneumatiques radiaux, c'est-à-dire les pneumatiques dont les cordelettes (cords) des nappes de la carcasse sont 5 disposées suivant un angle égal ou très voisin de 90° par rapport au plan équatorial du pneumatique.

De nos jours, la structure générale d'un pneumatique est universellement connue et il n'est donc pas nécessaire d'expliquer les termes de carcasse, plis ou nappes de carcas-lo se, tringles et talons, ceinture, flancs, épaules, bande de roulement, qui seront utilisés plus loin dans la présente description.

, On sait que les pneumatiques présentent souvent dans la zone de couronne, entre la carcasse et la bande de 15 roulement, une structure intermédiaire qui exerce une fonction structurale essentielle dans les pneumatiques radiaux et qui est appelée "ceinture". Cette structure, qui est substantiellement inextensible, a non seulement pour fonction d'empêcher la dilatation de la carcasse dans le sens circonférentiel par 2o suite du gonflage de cette dernière à des pressions notablement supérieures à la pression atmosphérique, mais elle influence aussi de manière prépondérante les caractéristiques de durée de vie et de comportement routier du pneumatique au cours de son utilisation.

25 L'expérience accumulée pendant de nombreuses années d'essais sur les types de pneumatiques les plus divers et sur leurs structures de ceinture respectives a permis de constater que le ccnportement d'un pneumatique en service dépend de manière prépondérante des conditions de précontrainte auxquelles 30 la ceinture est soumise en raison de la pression de gonflage et, plus précisément, de la répartition des efforts à l'intérieur de la structure de la ceinture.

En d'autres mots, on obtient d'autant mieux un bon comportement du pneumatique que l'état de précontrainte de la 35 ceinture est plus uniforme et intéresse, de plus, toute la I largeur de la ceinture.

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Par ailleurs, une telle répartition des efforts est très difficile à réaliser. Il existe en premier lieu des difficultés provenant de la structure même de la ceinture. Comme on le sait, celle-ci est substantiellement constituée par une 5 pluralité de nappes de tissu cord, textile et/ou métallique, superposées radialement.

Aux bords de la structure, ces nappes doivent être décalées les unes par rapport aux autres afin de rendre graduel le passage d'une zone de rigidité en flexion Considérable, et 10 ceci précisément au niveau de la ceinture, à une zone très flexible, comme le flanc du pneumatique.

En fait, 1*absence de ce caractère graduel est la cause de la séparation des nappes de la ceinture, soit l'une par rapport à l'autre soit par rapport à la carcasse.

15 Toutefois, ces décalages constituent une zone de fragilité intrinsèque de la structure de ceinture à ses extrémités. Par suite de cette fragilité, les zones marginales de la ceinture ne sont plus capables de se précontraindre, lors du gonflage du pneumatique, dans une mesure qui serait dési-20 rable pour procurer le meilleur comportement en cours de service.

On a cherché de diverses manières à remédier à cet inconvénient, comme par exemple en utilisant des nappes ou plis de ceinture repliés aux extrémités ou bien en renforçant 25 les extrémités par un enroulement de cordelettes placées dans la direction longitudinale du pneumatique ou faiblement inclinées par rapport à cette direction.

On a également effectué de nombreuses tentatives pour chercher à dominer le profil des nappes ou plis de carcas-30 se dans le pneumatique gonflé en vue d’obtenir sur la structure intermédiaire des poussées capables de procurer ladite uniformité de l'état de précontrainte. Des techniciens de la branche ont essayé d'arriver à ce résultat en intervenant sur le profil de moulage du pneumatique, par exemple à l'aide de 35 sculptures adéquates sur la surface extérieure de la bande de roulement, ou en utilisant des feuilles de caoutchouc, partial culièrement des feuilles à sectiqn transversale en forme de yL· lentille, placées en contact avec les plis de la carcasse ou ! intercalées entre lés nappes dans les positions les plus 3 diverses.

Bien que les améliorations obtenues aient été importantes, aucune des mesures précitées n'a réussi à résoudre 5 complètement le problème et aucune n'a permis de distinguer la voie à suivre pour le résoudre. En fait, les résultats ne sont pas encore complètement satisfaisants et, surtout, ils ne paraissent pas susceptibles d'être, substantiellement améliorés en appliquant les mesures qui viennent d'être 10 mentionnées.

La Demanderesse a découvert à présent qu'il est possible d'obtenir d'autres améliorations importantes et qu'en particulier celles-ci peuvent être obtenues en influant de " manière adéquate, inconnue dans la pratique antérieure, sur 15 le profil des nappes de carcasse dans le pneumatique gonflé et cela en intervenant de manière opportune sur ledit profil des nappes de carcasse avant et pendant le moulage et la vulcanisation du pneumatique.

La présente invention vise à procurer un pneumatique 20 pourvu d'une carcasse et d'une structure intermédiaire intercalée entre la carcasse et la bande de roulement, moulé avec un profil préfixé des nappes de carcasse, dans la section radiale du pneumatique, afin que dans son passage à l'état de pneumatique gonflé à la pression de service le profil susdit 25 exerce sur la structure intermédiaire des poussées de force et de direction telles qu'elles rendent régulier et uniforme l'état de précontrainte auquel est soumise ladite structure par l'action de la pression de gonflage.

L'objet de la présente invention consiste en un pneu-30 matique pour véhicules automobiles comprenant une carcasse qui délimite une cavité de forme substantiellement torique, une bande de roulement placée dans la zone de couronne à l'extérieur par rapport à la carcasse pour assurer le contact avec le sol au cours de l'utilisation du pneumatique, une paire de flancs 35 pour protéger la carcasse axialement vers l'extérieur, les deux zones de connexion entre la bande de roulement et les / flancs étant appelées épaules, et une structure intermédiaire intercalée entre la caracasse et la bande de roulement, ladite 4 carcasse comprenant une ou plusieurs nappes de tissu caoutchouté, le pneumatique susdit étant caractérisé par le fait qu'après le moulage et la vulcanisation le profil des nappes de carcasse, substantiellement concave afin de délimiter la 5 cavité de forme torique susmentionnée, présente dans le plan de la section radiale du pneumatique, au niveau des épaules, un tronçon curviligne dont le centre de courbure se trouve à l'extérieur de la cavité, ce qui le rend substantiellement convexe par rapport à la cavité.

10 La valeur du rayon de courbure correspondant peut être accrue autant qu'on le désire, jusqu'à tendre vers une valeur infinie, en provoquant ainsi un aplatissement progressif de la convexité jusqu'à réduire ledit tronçon au profil substantiellement rectiligne.

15 II est très opportun que la dimension axiale des tronçons susdits soit comprise entre 7% et 40% de la distance, mesurée dans le sens axial, comprise entre la limite axiale-ment externe d'un tronçon et la limite axiale correspondante du tronçon opposé.

20 L'allure du profil des nappes de carcasse, réalisé de la manière décrite, est imposée pour bloquer l'expansion des nappes de carcasse dans les parties correspondantes desdits tronçons et dans la carcasse non encore vulcanisée, au moyen d'une structure de contrainte, circonfêrentiellement inexten-25 sible, qui - par exemple, suivant une forme adéquate de réalisation - comprend un enroulement de cordelettes de renforcement placées suivant la direction longitudinale du pneumatique ou avec une petite inclinaison (0 degrés - 15 degrés) par rapport à cette direction et constituées d'un matériau choisi par-30 mi ceux qui conviennent pour constituer des éléments qui sont au moins résistants à la traction tels qu'un métal ou certaines fibres naturelles ou synthétiques.

Suivant une forme de réalisation préférée de l'invention, la structure de contrainte susdite constitue une partie 35 intégrante de la structure intermédiaire, laquelle comprend en outre au moins deux nappes de cordeLettes métalliques superposées radialement, parallèles entre elles dans chaque nappe jj et croisant celles de la nappe adjacente, symétriquement incli-jL· nées par rapport à la direction longitudinale du pneumatique __ t 5 suivant un angle compris entre 10° et 30°, lesdites nappes étant décalées entre elles à leurs extrémités, ladite structure de contrainte étant radialement superposée â l'une au moins desdites nappes à hauteur de sa partie latérale.

5 ' D'une manière plus particulière, les structures de contrainte susmentionnées ont leur bord axialement externe qui coïncide substantiellement avec celui de la plus large des nappes comportant des cordelettes métalliques.

La forme de réalisation préférée de l'invention 10 susdite est particulièrement applicable à un pneumatique de type radial, ayant une carcasse textile ou métallique pourvue à ses extrémités radialement internes de talons pour l'ancrage du pneumatique à une jante de montage correspondante, la cavité torique de ce pneumatique étant ouverte vers l’exté-15 rieur dans sa partie radialement interne comprise entre les talons, ladite carcasse comprenant une pluralité de nappes de tissu cord caoutchouté renforcé de cordelettes textiles ou métalliques, les talons étant munis d'éléments annulaires circonférentiellement inextensibles autour desquels sont 20 retournées les extrémités des nappes de carcasse.

Il est très opportun que le pneumatique du type décrit soit caractérisé par un rapport H/C supérieur à 0,8.

De toute manière, la présente invention sera â présent mieux comprise à l'aide de la description suivante et 25 des figures annexées. Celles-ci, données uniquement ë titre d'exemples et donc non limitatives, représente respectivement: - la figure 1 : la partie radialement externe du profil des nappes de carcasse, sur la coupe radiale d'un pneumatique vulcanisé, suivant une première 30 forme de réalisation, - la figure 2 : la même partie du profil des nappes de carcasse, dans une deuxième forme de réalisation, - la figure 3 : la disposition d'une structure circonférentiel le inextensible sur les nappes d'une carcasse 35 mise en forme (seule la partie radialement I externe est visible) en vue de réaliser le / profil des nappes de carcasse suivant l'inven- W tion- 6 - la figure 4 : la coupe radiale d’un pneumatique réalisé conformément à l'invention.

Avant de commenter les figures et d'illustrer les formes d'exécution particulières de l'invention, la Demande-5 resse estime utile d'expliciter quelques concepts fondamentaux qui sont à la base des phénomènes se produisant dans un pneumatique quand celui-ci est monté sur la jante et est gonflé à la pression d’utilisation, bien que la Demanderesse n'entende nullement être liée de manière quelconque par ces 10 explications . De toute façon, ces concepts serviront à introduire la terminologie qui sera utilisée plus loin dans l'exposé de la présente invention.

Considérons avant tout un pneumatique constitué par la seule nappe de carcasse, éventuellement ancrée à deux 15 points fixes tels que les tringles du talon. Cette carcasse, quand elle est gonflée, prend une forme particulière qui est celle qui minimise les tensions et les déformations des fils des nappes par suite du gonflage et qui minimise par conséquent l’énergie potentielle globale de déformation absorbée par le 20 pneumatique lors de son passage de la configuration de moulage à la configuràtion après gonflage.

Appelons à présent "profil d’équilibre" le profil des nappes de carcasse susdites dans le plan radial de la section droite du pneumatique. Ce profil est approximativement 25 celui d’un fil flexible (c'est-à-dire dépourvu de rigidité en flexion) et inextensible développé entre deux points fixes prédéterminés, par exemple les talons de la carcasse; ce profil est aussi mathématiquement définissable par des formules adéquates qui sont du reste bien connues par les techniciens.

30 Si on impose le long de la trajectoire desdits fils d'autres points de contrainte des nappes de carcasse gonflée, le profil se modifie en s’écartant du profil d’équilibre (que l'on peut aussi appeler profil d'expension libre) et, en pratique, on ne peut alors parler d'un profil d'équilibre 35 (au sens mathématique) qu'en ce qui concerne les tronçons de fil compris entre deux points de contrainte successifs.

• Dans le pneumatique réel, en dehors des deux talons w/ éventuels, on trouve d'autres points de contrainte dans le I profil des nappes de carcasse et, précisément, ceux qui sont constitués par la section transversale de la ceinture, supposée par définition inextensible et indéformable , et dont le profil, qui ne coïncide pas avec le profil d'équilibre des 5 nappes de carcasse en absence de structure intermédiaire, est défini a priori sur la base de critères déterminés de la conception du pneumatique.

Par conséquent, pour le pneumatique réel, nous préférons parler d'un profil gonflé qui ne coïncide avec le 10 profil d'équilibre que dans la zone des flancs, c'est-à-dire entre les deux paires de points de contrainte constitués par la tringle et par 1:extrémité correspondante de la ceinture.

Dans les parties de la carcasse où le profil gonflé ne coïncide pas avec le profil d'équilibre (à hauteur de la 15 ceinture) la carcasse gonflée exerce des poussées sur les contraintes (précisément sur les nappes de ceinture), poussées qui sont proportionnelles à l'écart existant entre le profil gonflé et le profil d'équilibre et dont la direction dépend de la position réciproque des deux profils par rapport à la 20 cavité mise sous pression.

Ce sont précisément ces poussées qui précontraignent la ceinture.

Par ailleurs, dans le pneumatique moulé, la condition hypothétique prévoyant que les fils des nappes de carcas-25 se sont des fils flexibles n'est plus valide étant donné que la vulcanisation du pneumatique a créé une structure dotée de sa rigidité propre, raison pour laquelle - au cours de son passage du profil de moulage générique au profil gonflé - la carcasse subit des déformations et, par conséquent, absorbe 30 une énergie de déformation qui est proportionnelle à l'écart global entre les deux profils susdits.

Il semblerait donc que lron puisse conclure qu'une carcasse moulée avec un profil de moulage qui permet à la carcasse mise sous pression de se placer suivant un profil 35 gonflé dérive des modifications calculées et imposées au i profil d'équilibre soit celle qui réduit au minimum les défor-Vn mations et lrétat de tension qui en résulte et qui est absorbé n 8 par la structure du pneumatique monté sur la jante et gonflé (les écarts entre les deux profils étant au minimum) et qui permet de dominer les états des forces déchargées sur certaines structures, par exemple sur la ceinture, par la pression 5 de gonflage.

En réalité, au contraire, 1*hypothèse de la ceinture totalement indéformable et inextensible n'est pas rigoureusement vérifiée, mais celle-ci - par l'action de la pression de gonflage du pneumatique - subit plutôt des affaisements, 10 c'est-à-dire des déplacements anormaux des points de contrainte qui modifient, de manière inconnue a priori, le profil d'équilibre et par conséquent le profil gonflé réel et donc la base de départ pour le calcul du profil de moulage. En d'autres mots, dans le pneumatique réel, le profil de moulage assigné -15 dérivé sur la base de considérations théoriques du profil d'équilibre - est différent, et même de manière sensible et inconnue, du profil idéal nécessaire pour conduire aux résultats désirés.

La détermination de ce profil de moulage idéal cons-20 titue le problème technique qui a été étudié par la Demanderesse et qui est résolu de la manière qui va à présent être décrite en commentant les figures précitées.

Dans la figure 1, la ligne 1 représente le profil de moulage des nappes de carcasse suivant 111 invention tandis que 25 les lignes discontinues représentent respectivement le profil d'équilibre 2 des nappes de carcasse en l'absence de structure intermédiaire, le profil gonflé 3 du pneumatique correspondant usuel de l'état actuel de la technique, dérivé du profil d'équilibre pour le pneumatique pourvu d'une structure inter-30 mëdiaire, et le profil gonflé 4 correspondant au profil de moulage 1.

Autour de ces profils, en position radialement externe, on représente la forme extérieure du pneumatique.

La figure ne montre pas la partie radialement interne 35 de ce pneumatique ni les profils de carcasse qui s'y rapportent J car cette partie ne présente pas d'intérêt dans le cadre de la \h> présente description.

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Il faut noter encore que le profil d'équilibre 2 et le profil gonflé 3 ont en commun les points A C D B et les parties radialement internes par rapport aux points A et B, mais qu'ils diffèrent au contraire l'un de l'autre dans le 5 tronçon compris entre A et B. Il faut noter aussi les points M et N qui sont respectivement compris dans les tronçons AC et DB du profil gonflé 3. Les points M et N susdits représentent les extrémités axialement externes de la structure de ceinture, supposée inextensible et indéformable, dont le profil 10 est une caractéristique assignée par l'inventeur et est précisément représenté par le tronçon MCDN du profil gonflé 3.

M et N représentent les deux points de contrainte déjà cités du profil d'expansion libre des nappes de carcasse qui modifient précisément ce profil. On a déjà dit que l'on 15 ne peut à présent parler d'un profil d'équilibre que pour les tronçons compris dans chaque flanc entre la tringle du talon, ou toute autre contrainte similaire (non représentée), et l'extrémité de ceinture correspondante (M ou N).

La localisation des points A et B utilisée dans la 20 figure 1 est purement hypothétique et n'est pas objectivement précisée. Par ailleurs, une localisation exacte n'est pas essentielle dans le cadre de la présente invention, étant donné qu'elle peut être intuitivement déterminée et qu'en outre on peut démontrer mathématiquement que l'allure qualitative des 25 profils 2 et 3, comparés l'un à l'autre, doit être celle illustrée dans les figures.

En fait,le tronçon A-B du profil 2 doit respecter les conditions évidentes d'avoir le même développement linéaire que le tronçon AMCDNB du profil 3, sans présenter de points 30 de discontinuité de la tangente comme M et N.

I Passant à présent au profil 1, on voit que celui-ci représente le profil de moulage (du pneumatique de l'invention) et que - par conséquent - il n'est pas directement comparable aux profils 2 et 3 qui représentent au contraire des profils 35 gonflés. Ces derniers doivent être comparés au profil 4 f\ (seuls les tronçons qui s’écartent du profil 3. sont mis en VhL évidence) qui représente le profil gonflé du pneumatique de 10 de l'invention, c'est-à-dire le profil de moulage 1 tel qu'il s'est modifié par suite du montage du pneumatique sur la jante et de son gonflage à la pression de service.

En observant le profil 1 on note que celui-ci, 5 développé suivant une ligne substantiellement concave, présente le long de son développement une série de courbures de rayons R, R£, R^ dont les centres se trouvent à l'intérieur de la cavité du pneumatique. Toutefois, suivant l'invention, il existe deux tronçons E - F et G - H, situés sur les côtés 10 opposés du plan équatorial, au niveau des épaules du pneumatique, qui présentent des courbures de rayons R^ et dont les centres se trouvent à l'extérieur de la cavité du pneumatique .

Par conséquent, les deux tronçons du profil ont une 15 concavité tournée vers l'extérieur du pneumatique, c'est-à- dire en sens, opposé par rapport à la partie restante du profil 1. Il faut ajouter immédiatement que les points E et H coïncident substantiellement avec les bords de la structure intermédiaire, tandis que les points F et G seront définis plus loin dans la 20 description.

Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, les tronçons du profil susdits (fig.2) peuvent avoir un rayon de courbure variable et être au moins en partie rectilignes. Toutefois, cette solution est plus qu'une variante et constitue 25 une solution limite du profil 1 de la fig.l, et précisément la condition dans laquelle le rayon de courbure de ces tronçons (R^, Rçj) est accru énormément au point de pouvoir être considéré comme ayant une valeur infinie (symbole 00).

Naturellement, l'orientation des rayons de courbures 30 des tronçons susdits, c'est-à-dire l'inclinaison par rapport au plan équatorial m-m du pneumatique, peut varier dans de très larges limites; celle indiquée dans lafigure ne constitue qu'une des nombreuses possibilités.

La figure 3 illustre un moyen pratique et adéquat de 35 réaliser le profil conforme à l'invention, c'est-à-dire au cours * des phases de la confection du pneumatique, en mettant sur les VÜj parties axialement externes du corps de la carcasse une 11 structure de contrainte 5 circonférentiellement inextensible. Cette structure bloque à un diamètre de valeur préfixée la zone correspondante du corps de la carcasse en laissant au contraire s'expanser ultérieurement les zones adjacentes et en particulier la zone centrale comprise entre les deux structures de contrainte. Il est clair alors que les points E,H et F,G illustrés précédemment représentent substantiellement lës bords nxialement externes et internes des deux structures de contrainte susdites.

Il est très opportun que la larqeur axiale des cavités susdites et par conséquent celle des structures de con- * trainte correspondantes, soit comprise entre 7% et 40% de la largeur axiale mesurée entre les limites axialement externes de ces cavités.

Un type de réalisation très adéquat de cette structure, illustré en détail dans la partie de droite de la coupe radiale dans la figure 3, est celui constitué par un enroulement de cordelettes 6 qui est facile à construire directement sur les nappes de carcasse ou bien à préparer séparément et à fixer ensuite sur lesdites nappes de carcasse et qui est réalisé de manière à être vraiment circonférentiellement inextensible.

Pourvu que cette condition soit respectée et garantie-,· il est possible d'utiliser dès structures’différentes de celle indiquée et d'utiliser divers matériaux.

Ainsi, par exemple, l'enroulement peut être réalisé en enroulant hélicoîdalement une cordelette unique ou une bande de tissu catouchouté pourvue d'une pluralité de cordelettes disposées parallèlement entre elles et orientées de préférence dans le sens longitudinal de la bande, en coïncidence avec la direction longitudinale du pneumatique, en un ou plusieurs tours radialement superposés les uns aux autres.

Pour ce qui concerne le matériau constituant les cordelettes susdites, celui-ci doit être un matériau capable de réaliser des éléments qui résitent au moins à la traction, en choisissant de préférence celui qui permet d'utiliser la plus petite quantité de matériau possible. Conviennent donc j très bien les métaux, en particulier l'acier et de préférence les cordelettes <5u type high élongation, et certaines ‘ ί A V ** MkM itl. 2 M« « M ^ *1 _ T "* » . __ ·% * ^ 12 DU PONT sous le nom de KEVLAR (marque déposée), mais on peut aussi utiliser d'autres matériaux telles que d’autres fibres textiles naturelles ou synthétiques ou des matériaux inorganiques comme le verre, l’amiante, etc..

D’ailleurs les cordelettes peuvent être celles qui 5 sont communément connues dans la technologie des pneumatiques.

Enfin, la structure de contrainte susdite peut être avantageusement réalisée comme partie intégrante de la structure intermédiaire qui doit être intercalée entre la carcasse et la bande de roulement.

10 Un exemple de ce type de réalisation est représenté à la figure 4 où on montre la coupe en un plan radial d’un pneumatique géant de type radial de la série à deux tringles .

En considérant uniquement les éléments essentiels de cette structure, on peut noter la présence de deux groupes 15 de nappes de carcasse 7 et 8 (tissu caoutchouté cord renforcé par des cordelettes de rayonne), chaque groupe ayant ses extrémités retournées autour d’une tringle 9.

Ce pneumatique est pourvu d'une ceinture constituée substantiellement par deux nappes 10 et 11 de cordelettes métal-20 ligues, parallèles entre elles dans chaque nappe et croisant celles, de la nappe adjacente, symétriquement inclinées par rapport au plan équatorial d'un angle compris entre 10° et 30°, les deux nappes étant décalées l'une par rapport à l'autre à leurs extrémités, la nappe la plus large se trouvant en position 25 axialement interne.

Aux deux extrémités de ce paquet de nappes sont placées les deux structures de contrainte 5 des nappes de carcasse constituées chacune par un double enroulement de cordelettes métalliques 6, disposées longitudinalement, le bord axiale-30 ment externe étant en coïncidence avec celui de la nappe la plus large, le développement axial de chaque enroulement étant, suivant la condition générale déjà fixée, égal à 18% du développement axial total de la structure de ceinture. En d'autres mots, le rapport 1/L - variable entre 0,20 et 0,86 - est égal 35 à 0,64 dans le pneumatique décrit.

/ fl La figure 4 représente le pneumatique tel qu'il est

Vfc> extrait du moule après la vulcanisation. On voit distinctement 13 que le profil des nappes de carcasse a l'allure qui a été illustrée précédemment, en conformité avec l'invention.

Il est opportun, en outre, de préciser immédiatement que la structure de ceinture qui vient d'être décrite peut 5 varier considérablement suivant le type de pneumatique. En d'autres mots, elle peut présenter un nombre de nappes de cordelettes différent, en particulier une nappe supplémentaire 12 disposée en position radialement externe entre lesdites structures de contrainte, ces cordelettes pouvant être textiles 10 et/ou métalliques avec une présence simultanée des deux types, disposées suivant des angles quelconques, les deux structures latérales de contrainte pouvant être indifféremment en position radialement interne ou externe ou intercalaire entre les nappes de ceinture, débordant axialement ou, au contraire, être conte-15 nues entre lesdites nappes.

Par conséquent, un technicien de la branche n'éprouvera aucune difficulté à s'inspirer des structures connues dans l'art antérieur pour tirer des enseignements et des suggestions en vue de construire, conformément à l'invention, la structure 20 de ceinture la plus adéquate pour atteindre les objectifs qu’il s'est assignés. En particulier, les types de pneumatiques qui ont été décrits ci-avant sont caractérisés par un rapport H/C, c'est-à-dire le rapport entre la hauteur de la section droite et la largeur maximale de cette section (fig.4), supérieure à 25 0,8.

Les pneumatiques de l'invention se sont avérés capables de procurer des avantages qualitatifs sensibles par rapport aux pneumatiques connus, précisément comme cela a été annoncé au début de la présente description.

30 Qn peut en trouver une justification possible, -aisément compréhensible, en examinant la figure 1. On notera que la partie radialement la plus externe du profil gonflé 4 est complètement interne par rapport au profil d'équilibre 2, contrairement au profil gonflé connu 3. Pour cette raison, sur la base 35 de ce qui a été expliqué précédemment, il est évident que les Il nappes de carcasse, en passant à l'état du pneumatique gonflé, exercent sur toute la structure intermédiaire une poussée diri-/v Tgée radialement vers l'extérieur; cette poussée est beaucoup 14 plus accentuée sur les épaules que celle obtenue dans les pneumatiques, moulés suivant le profil dérivé du profil d'équilibre.

Cette poussée dirigée vers l'extérieur précontraint 5 en tension toute la structure de ceinture d'une extrémité à l'autre. De cette manière, en choisissant convenablement l'importance de la concavité (vers l'extérieur) du profil de carcasse en dessous de l'extrémité de la ceinture, à hauteur de la structure de cordelettes à 0e, on peut obtenir une répar-10 tition plus uniforme des forces exercées par la carcasse sur la ceinture.

Par rapport aux structures connues de pneumatiques à carcasse moulée avec le profil d'équilibre et avec des ceintures à nappes croisées, dans lesquelles on constate un affai-15 blissement de la tension exercée par la carcasse sur les extrémités de la ceinture, le pneumatique de l'invention présente l'avantage de permettre de charger également ces zones - qui constituent, comme on le sait, le point le plus faible de la résistance - sans cependant entraîner les déformations notables 20 des nappes croisées de ceinture que l'on observe dans les pneumatiques usuels, du fait que les nappes croisées susdites sont empêchées de se déplacer l'une par rapport à l'autre par les enroulements de cordelettes à 0° sur lesquelles se décharge en grande partie la tension, laquelle serait - autrement - complè-25 tement absorbée par lesdites nappes croisées.

Sur la base de cette hypothèse, on peut comprendre alors la raison du comportement non satisfaisant des pneumatiques de l'art antérieur, ainsi que la raison pour laquelle il n'est pas possible de les améliorer.

30 II convient de rappeler, avant tout, que dans ces pneumatiques le profil de moulage est fonction du profil gonflé (dérivé du profil d'équilibre), visant à une adhérence maximale entre les deux profils, de sorte que ce profil de moulage est toujours concave vers l'intérieur du pneumatique, et en . parti-35 culier aussi au niveau des épaules, dans la zone de raccorde -ment avec le profil de la structure intermédiaire. En pratique, • le profil de moulage coïncide substantiellement avec le profil gonflé 3.

15

On peut constater, d'après la figure 1, que dans les pneumatiques connus le passage à l'état de pneumatique gonflé donne lieu à une poussée vers l'extérieur dans la partie centrale de la structure intermédiaire (tronçon C-D à l'intérieur -3 du profil d'équilibre), mais à une poussée presque nulle ou même à une poussée dirigée vers l'intérieur aux extrémités de la structure intermédiaire (tronçons A-C et D-B à l'extérieur du profil d'équilibre), ce qui conduit à une réduction de l'état de précontrainte dans ladite zone - à moins qu'un état 10 de compression ne soit même pas atteint - dans les cordelettes des nappes intermédiaires, ce qui est très néfaste aussi bien pour le comportement en service du pneumatique que pour sa durée de vie.

En fait le profil gonflé 3, par suite des inévitables 15 affaiblissements de la structure de ceinture au niveau des

extrémités susdites, se porte pratiquement en coïncidence avec le profil d'équilibre 2, en atténuant l'aspérité des points M

et N.

Or, -si on rappelle ce qui a été dit, c'est-à-dire 20 que le profil de moulage des pneumatiques de l'art antérieur est rendu pratiquement coïncident avec le profil gonflé théorique 3 (représenté dans la figure), on arrive à la conclusion logique que dans le passage à l'état de pneumatique gonflé les extrémicés de la ceinture subissent des poussées dirigées vers 25 l'intérieur du pneumatique.

On peut encore noter que grâce à l'allure des deux profils 2 et 3 susdits les effets négatifs dans les pneumatiques connus s'atténuent lorsque diminue le rapport H/C des pneumatiques, ce qui explique que les pneumatiques des séries à bas 30 profil ont sous ce rapport un comportement globalement meilleur que ceux de la série dite "debout", c'est-à-dire ayant un rapport H/C supérieur à 0,8. Dans ces pneumatiques, il reste le problème de réduire la déformation des extrémités des nappes croisées qui n'est pas non plus résolu par la simple superpo-35 sition dans ces zones de nappes de cordelettes enroulées à 0°.

| Ce qui précède semble aussi fournir une explication j / au fait que l'invention donne les meilleurs résultats dans les .JUy pneumatiques caractérisés par un rapport H/C supérieur à 0,8.

16

Il est bien entendu que la présente description n'est donnée qu'à simple titre d'exemple et n'est pas limitative, si bien qu'il faut considérer que sont également comprises dans la portée de ce brevet toutes les modifications et toutes les 5 variantes qui ne sont pas expressément décrites ici mais qu'un technicien de la branche peut facilement déduire de la présente idée inventive.

Claims (9)

1, Pneumatique pour véhicules automobiles comprenant une carcasse qui délimite une cavité de forme substantiellement torique, une bande de roulement placée dans la zone de couronne à l'extérieur par rapport à la carcasse pour assurer le contact 5 avec le sol au cours de l’utilisation du pneumatique, une paire de flancs pour protéger la carcasse axialement vers l’extérieur, les deux zones de connexion entre la bande de roulement et les flancs étant appellées épaules, et une structure intermédiaire J intercalée entre la carcasse et la bande de roulement, ladite 10 carcasse comprenant une ou plusieurs nappes de tissu cord caout-couté, le pneumatique susdit étant caractérisé par le fait qu'apres le moulage et la vulcanisation le profil des nappes de carcasse, substantiellement concave afin de délimiter la cavité de forme torique susmentionnée, présente dans le plan de sec-15 tion radiale du pneumatique , au niveau des épaules, un tronçon curviligne dont le centre de courbure se trouve à l'extérieur de la cavité, ce qui le rend substantiellement convexe par rapport à la cavité.

2. Pneumatique suivant la ravendication 1 caractérisé 20 par le fait que le rayon de courbure correspondant tend vers l'infini, ce qui a pour conséquence que ledit tronçon du profil des nappes de carcasse est substantiellement rectiligne, ί

3. Pneumatique suivant la revendication 1 ou 2 carac térisé par le fait que le développement axial dudit tronçon est - 25 compris entre 7% et 40% de la distance axiale entre les limites axialement externes desdits tronçons.

4. Pneumatique suivant la revendication 1 ou 2 caractérisé par le fait que ledit tronçon de profil est réalisé au moyen d'une structure de contrainte, circonférentiellement inex-30 tensible, disposée sur les nappes de carcasse au niveau dudit tronçon, afin de bloquer l'expansion radiale de la partie de I carcasse correspondante, par rapport aux parties adjacentes, | par suite du gonflage de ladite carcasse, non encore vulcanisé, à une pression supérieure à la pression ambiante.

5. Pneumatique suivant la revendication 4 caractérisé « 18 par le fait que ladite structure de contrainte comprend au moins u enroulement de cordelettes de renforcement disposées suivant la direction longitudinale du pneumatique.

6. Pneumatique suivant la revendication 4 caractéri-5 sé par le fait que lesdites cordelettes consistent en un matériau choisi dans le groupe comprenant les métaux, les fibres synthétiques et les fibres naturelles.

7. Pneumatique suivant l'une quelconque des revendications d ¢. 6 précédentes ,caractérisé par le fait que la structure 10 de contrainte constitue une partie intégrante de la structure intermédiaire, laquelle comprend en outre deux nappes de cordelettes métalliques superposées radialement, parallèles entre elles dans chaque nappe et croisant celles de la nappe adjacente, symétriquement inclinées par rapport à la direction longi-15 tudinale du pneumatique suivant un angle compris entre 10° et 30°, lesdites nappes étant décalées entre elles à leurs extrémités, ladite structure de contrainte étant radialement superposée à l'une au moins desdites nappes.

8. -Pneumatique suivant la revendication 7 caractéri-20 sé par le fait que la structure de contrainte a son bord axia- lement externe qui coïncide substantiellement avec celui de la plus large des nappes de cordelettes métalliques.

9. Pneumatique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par une valeur du rapport 25 entre la hauteur de la section droite et la largeur de cette section supérieure à 0,8. y ^___