WO2014108273A1 - Pneumatique comportant une armature sommet allegee - Google Patents

Pneumatique comportant une armature sommet allegee Download PDF

Info

Publication number
WO2014108273A1
WO2014108273A1 PCT/EP2013/076491 EP2013076491W WO2014108273A1 WO 2014108273 A1 WO2014108273 A1 WO 2014108273A1 EP 2013076491 W EP2013076491 W EP 2013076491W WO 2014108273 A1 WO2014108273 A1 WO 2014108273A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
reinforcing elements
layer
working
reinforcement
tire
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/076491
Other languages
English (en)
Inventor
Benoît FOUCHER
Original Assignee
Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
Michelin Recherche Et Technique S.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Compagnie Generale Des Etablissements Michelin, Michelin Recherche Et Technique S.A. filed Critical Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
Publication of WO2014108273A1 publication Critical patent/WO2014108273A1/fr

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00—Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/18—Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers
    • B60C9/20—Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel
    • B60C9/2003—Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel characterised by the materials of the belt cords
    • B60C9/2006—Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel characterised by the materials of the belt cords consisting of steel cord plies only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00—Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/18—Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers
    • B60C9/26—Folded plies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00—Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/18—Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers
    • B60C9/20—Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel
    • B60C2009/2074—Physical properties or dimension of the belt cord
    • B60C2009/2077—Diameters of the cords; Linear density thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00—Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/18—Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers
    • B60C9/20—Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel
    • B60C9/22—Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel the plies being arranged with all cords disposed along the circumference of the tyre
    • B60C2009/2252—Physical properties or dimension of the zero degree ply cords
    • B60C2009/2257—Diameters of the cords; Linear density thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C2200/00—Tyres specially adapted for particular applications
    • B60C2200/06—Tyres specially adapted for particular applications for heavy duty vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a tire, radial carcass reinforcement and more particularly a tire for fitting vehicles carrying heavy loads, such as, for example trucks, tractors, trailers or road buses.
  • the carcass reinforcement is anchored on both sides in the bead zone and is radially surmounted by a crown reinforcement consisting of at least two layers, superimposed and formed of son or parallel cables in each layer and crossed from one layer to the next in making with the circumferential direction angles between 10 ° and 45 °.
  • Said working layers, forming the working armature can still be covered with at least one so-called protective layer and formed of advantageously metallic and extensible reinforcing elements, called elastic elements.
  • It may also comprise a layer of low extensibility wires or metal cables forming with the circumferential direction an angle of between 45 ° and 90 °, this so-called triangulation layer being radially located between the carcass reinforcement and the first layer of so-called working top, formed of parallel wires or cables having angles at most equal to 45 ° in absolute value.
  • the triangulation layer forms with at least said working layer a triangulated reinforcement, which, under the various constraints it undergoes, has few deformations, the essential role of the triangulation layer being to take up the transverse compression forces of which the object all the reinforcing elements in the area of the crown of the tire.
  • Cables are said to be inextensible when said cables have under a tensile force equal to 10% of the breaking force a relative elongation at most equal to 0.2%.
  • Circumferential reinforcing elements are reinforcing elements which make angles with the circumferential direction in the range + 2.5 °, -2.5 ° around 0 °.
  • the circumferential direction of the tire is the direction corresponding to the periphery of the tire and defined by the rolling direction of the tire.
  • the transverse or axial direction of the tire is parallel to the axis of rotation of the tire.
  • the radial direction is a direction intersecting the axis of rotation of the tire and perpendicular thereto.
  • the axis of rotation of the tire is the axis around which it rotates in normal use.
  • a radial or meridian plane is a plane which contains the axis of rotation of the tire.
  • the circumferential mid-plane, or equatorial plane is a plane perpendicular to the axis of rotation of the tire and which divides the tire into two halves.
  • the measurements of force at break (maximum load in N), tensile strength (in MPa) and elongation at break (total elongation in%) are performed in tension according to ISO 6892 of 1984.
  • an axially continuous sheet formed of non-extensible metal cables forming an angle of at least 60 ° with the circumferential direction, and whose axial width is at least equal to the axial width the shortest working crown ply, and secondly between the two working crown plies an additional ply formed of metal elements, oriented substantially parallel to the circumferential direction.
  • the French application WO 99/24269 proposes, on either side of the equatorial plane and in the immediate axial extension of the additional ply of reinforcing elements substantially parallel to the circumferential direction, to couple, over a certain axial distance, the two working crown plies formed of reinforcing elements crossed from one ply to the next ply and then decoupling them by rubber mixing profiles at least over the remainder of the width common to the two tablecloths.
  • the layer of circumferential reinforcing elements is usually constituted by at least one wire rope wound to form a turn whose laying angle relative to the circumferential direction is less than 8 °.
  • the cables initially manufactured are coated with a rubbery mixture before being put in place.
  • WO 10/069676 proposes a layer of circumferential reinforcing elements distributed in a variable pitch. According to the chosen steps, more spaced in the central and intermediate parts of the layer of circumferential reinforcing elements, it is possible to produce tires whose performance in terms of endurance is satisfactory with improved wear performance. In addition, with respect to a tire comprising a layer of circumferential reinforcing elements distributed in a constant pitch, it is possible to reduce the mass and the cost of such tires, although it is necessary to fill the absence of elements. reinforcement by polymeric masses.
  • An object of the invention is to provide tires for vehicles "Heavy-Duty", whose endurance and wear performance are retained or improved for road use whatever the conditions of use and whose mass is further reduced compared to that of the tires as described above.
  • a radial carcass reinforcement tire comprising a crown reinforcement formed of at least two working crown layers of reinforcement elements, crossed from one layer to the other by making with the circumferential direction angles between 10 ° and 45 °, itself capped radially of a tread, said tread being joined to two beads by means of two flanks, the crown reinforcement having between at least two layers of working crown at least one layer of circumferential reinforcing elements, the axial ends of the radially reinforcing element working layer the most close to the carcass reinforcement being turned over to cover the axial ends of a working crown layer radially external to the layer of circumferential reinforcing elements, the reinforcing elements of said at least two working crown layers having a diameter less than 0.95 mm, said reinforcing elements being themselves composed of wires of diameter less than 0.2 mm and said reinforcing elements satisfying the following relation:
  • Pg the nominal inflation pressure of the tire, expressed in daN / mm 2 , 0, the internal diameter of the tire measured in the equatorial plane, expressed in mm.
  • the average angle a corresponds to the average of the absolute values of the angles (3 ⁇ 4 formed between the reinforcing elements of said at least two working crown layers and the circumferential direction in the equatorial plane.
  • the angles (3 ⁇ 4 are measured on an unmounted tire.
  • the pitch in a portion of the reinforcing element layer is the distance between two consecutive reinforcing elements. It is measured between the longitudinal axes of said reinforcing elements in a direction perpendicular to at least one of said longitudinal axes. Paces Pi of said at least two working crown layers are measured on an unmounted tire.
  • the internal diameter 0 is measured on a tire mounted and inflated to the nominal inflation pressure Pg.
  • the diameter d of the reinforcing elements of said at least two working layers is measured on reinforcement elements extracted from the tire and previously released from any external polymer residue.
  • the tires according to the invention actually have a reduced mass compared to tires of the same dimension made in a more usual manner with in particular cables of the working layers of larger diameter.
  • the usual diameter of said reinforcing elements is usually greater than 1.3 mm.
  • the inventors have also been able to demonstrate that the reversal of the axial ends of the working layer of reinforcement elements radially closest to the carcass reinforcement is industrially feasible under satisfactory conditions and that in addition the reversals do not create any weakness as regards the performance in terms of endurance of said reinforcing elements .
  • the inventors have yet been able to highlight that the lightening of the tire crown reinforcement is associated with a decrease in its thickness due to the reduction of the diameter of the reinforcing elements of at least one layer of work. .
  • This reduction in the thickness of the working armature is associated with reduced polymer compound thicknesses compared with those of conventional tires and thus makes it possible to reduce the heat dissipations during the rolling of the tires.
  • the tires according to the invention thus have a reduced rolling resistance.
  • the decrease in temperatures and in particular that at the shoulders of the tire reduces the risk of occurrence of cracks at the ends of the working layers and therefore contributes to performance in terms of endurance.
  • the inventors have demonstrated that the turning zone of the axial ends of the reinforcing element working layer radially closest to the carcass reinforcement leads to an increase in the sufficient circumferential stiffness. to maintain a regular wear especially during overloading.
  • the reinforcing elements of said at least two working layers and in particular of the working layer radially closest to the carcass reinforcement are inextensible reinforcing elements. More preferably, these are metal cables.
  • said reinforcing elements of at least said two working crown layers satisfy the following relation: ex sin 2 (a) ⁇ 0.2 x sin 2 (30 °) with a, the average angle formed between the reinforcing elements of the at least two working crown layers and the circumferential direction at the equatorial plane,
  • the average angle formed by the reinforcing elements of said at least two working layers with the circumferential direction is greater than 20 °.
  • Such angle values make it possible to limit the shear stresses within the polymer mixtures, especially at the ends of the said at least two working layers, and therefore to reduce the heat dissipations during the rolling of the tires.
  • the tires according to the invention thus have a lower rolling resistance and a reduced shoulder temperature which contributes to the performance in terms of endurance.
  • the axial ends of the reinforcing element layer radially closest to the carcass reinforcement cover the axial ends of the radially most working crown layer. outside. According to this preferred embodiment of the invention, whatever the number of working layers, no end of said layers is left free.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the axial ends of the reinforcing element layer radially closest to the carcass reinforcement are axially internal to the axial ends of the layer of circumferential reinforcing elements. According to this advantageous embodiment of the invention, the returned ends of the reinforcement element layer radially closest to the carcass reinforcement radially cover the ends of the layer of circumferential reinforcing elements for better endurance of the reinforcement element. crown reinforcement and in particular of said layer of circumferential reinforcing elements.
  • the reinforcing elements of at least one layer of circumferential reinforcing elements are metal reinforcing elements having a secant modulus at 0.7% elongation between 10 and 120 GPa and a maximum tangent modulus less than 150 GPa.
  • the secant modulus of the reinforcing elements at 0.7% elongation is less than 100 GPa and greater than 20 GPa, preferably between 30 and 90 GPa and more preferably less than 80 GPa. .
  • the maximum tangent modulus of the reinforcing elements is less than 130 GPa and more preferably less than 120 GPa.
  • the modules expressed above are measured on a tensile stress versus elongation curve, the tensile stress corresponding to the measured voltage, with a pre-tension of 5N, brought back to the metal section of the reinforcing element.
  • the reinforcing elements of at least one layer of circumferential reinforcing elements are metal reinforcing elements having a tensile stress curve as a function of the relative elongation having slight slopes to the low elongations and a substantially constant and strong slope for the higher elongations.
  • Such reinforcing elements of the layer of circumferential reinforcing elements are usually referred to as "bi-module" elements.
  • the substantially constant and strong slope appears from a relative elongation of between 0.4% and 0.7%.
  • the various characteristics of the reinforcing elements described above are measured on reinforcing elements taken from tires.
  • Reinforcement elements more particularly adapted to the production of at least one layer of circumferential reinforcing elements according to the invention are, for example, assemblies of construction 3x (0.26 + 6x0.23) 5.0 / 7.5 SS.
  • Such a cable has a secant module at 0.7% equal to 45 GPa and a maximum tangent modulus equal to 100 GPa, measured on a tensile stress versus elongation curve, the tensile stress corresponding to the measured tension, with a pre-tension of 5N, brought back to the metal section of the reinforcing element, 0.98 mm 2 in the case of the example.
  • the circumferential reinforcing elements may be formed of metal elements and cut so as to form sections of length much shorter than the circumference of the least long layer, but preferably greater than 0.1 times said circumference, the cuts between sections being axially offset with respect to each other. More preferably, the tensile modulus of elasticity per unit width of the layer of circumferential reinforcing elements is smaller than the tensile modulus of elasticity, measured under the same conditions, of the working crown layer. more extensible.
  • Such an embodiment makes it possible to confer, in a simple manner, on the layer of circumferential reinforcement elements a module which can easily be adjusted (by the choice of intervals between sections of the same row), but in all cases weaker. that the module of the layer consisting of the same metallic elements but continuous, the modulus of the layer of circumferential reinforcing elements being measured on a vulcanized layer of cut elements, taken from the tire.
  • the circumferential reinforcing elements are corrugated metal elements, the ratio a / ⁇ of the waviness amplitude over the wavelength being at most equal to 0, 09.
  • the tensile modulus of elasticity per unit width of the layer of circumferential reinforcing elements is less than the tensile modulus of elasticity, measured under the same conditions, of the most extensible.
  • a preferred embodiment of the invention further provides that the crown reinforcement is completed radially on the outside by at least one additional layer, called protective layer, of so-called elastic reinforcing elements, oriented relative to the direction.
  • the protective layer caps the turned ends of the radially inner working layer, especially when these are radially external to the radially outermost working layer. .
  • the protective layer is positioned axially between the turned ends of the radially inner working layer, and advantageously its axial ends are contiguous, or axially juxtaposed, with the returned ends of the radially inner working layer, especially when these are radially external to the radially outermost working layer.
  • the returned ends of the radially inner working layer are radially external to the protective layer, and preferably cover the ends of said protective layer.
  • the crown reinforcement can still be completed, radially inside. between the carcass reinforcement and the radially inner working layer closest to said carcass reinforcement, by a triangulation layer of steel metal reinforcing elements making, with the circumferential direction, an angle greater than 50 ° and of same direction as that of the angle formed by the reinforcing elements of the radially closest layer of the carcass reinforcement.
  • FIGS. 1 to 4 represent: FIG. 1, a meridian view of a diagram of FIG. a tire according to one embodiment of the invention, FIG. 2, a meridian view of a diagram of a tire according to a second embodiment of the invention, FIG. 3, a meridian view of a diagram of a tire. a tire according to a third embodiment of the invention, FIG. 4, a meridian view of a diagram of a tire according to a fourth embodiment of the invention.
  • the tire 1, of dimension 315/70 R 22.5 has an aspect ratio H / S equal to 0.70, H being the height of the tire 1 on its mounting rim and S its width.
  • Said tire 1 comprises a radial carcass reinforcement 2 anchored in two beads, not shown in the figure.
  • the carcass reinforcement is formed of a single layer of metal cables.
  • This carcass reinforcement 2 is fretted by a crown reinforcement 4, formed radially from the inside to the outside: of a first working layer 41 formed of metal cables of construction 1x0.20 + 6x0.18 + 12x0.18 10/10 ZZ, forming with the circumferential direction at the equatorial plane an angle equal to 25 °, a layer of circumferential reinforcing elements 42 formed of two-dimensional constructional metal cables 3x (0.26 + 6x0.23) 5 / 7.5 SS, a second working layer 43 formed of 1x0.20 construction wire ropes.
  • the crown reinforcement is itself capped with a tread 5.
  • the maximum axial width S of the tire is equal to 318 mm.
  • the axial width L of the first working layer 41 is equal to 228 mm.
  • the axial width L 43 of the second working layer 43 is equal to 154 mm.
  • the axial width L 42 of the layer of circumferential reinforcing elements 42 is equal to 204 mm.
  • the last top layer 44 has a width L 44 equal to 94 mm.
  • the cables of the working layers 41 and 43 are two-layer assemblies consisting of son of diameter e equal to 0.18 mm.
  • the cables thus formed have a diameter d of 0.95 mm.
  • the fracture force Fr of the cables of the working layers 41 and 43 is equal to 125 daN.
  • the distribution pitch P of the cables of the working layers 41 and 43 is equal to 1.6 mm.
  • the average angle formed between the reinforcing elements of the layers 41 and 43 and the circumferential direction is equal to 25 °.
  • the inflation pressure Pg of the tire is equal to 0.072 daN / mm 2 .
  • the internal diameter 0 of the tire measured in the equatorial plane is equal to 954 mm.
  • the working layer 41 is turned over and its ends 6 are arranged radially outside the working layer 43 and radially adjacent thereto.
  • the protective layer 44 is axially interposed between the ends 6 of the turnaround of the working layer 41.
  • Such an embodiment allows in particular to limit the thickness of the crown reinforcement including .
  • the overturning of the working layer 41 associated with the reduction of the diameter of the reinforcement elements of the working layers as well as that of the diameter of the threads that compose them makes it possible to produce a tire with a mass less than that of a tire of conventional design and having satisfactory performance in terms of endurance.
  • the layer 42 of circumferential reinforcing elements which contributes to the endurance performance also contributes to the improvement, in particular, of the wear resistance of the tire, in association with the overturning of the working layer 41, due to the fact that increased rigidities.
  • the reversals of the working layer 41 covers the ends of said layer 42 of circumferential reinforcing elements and thus improves the endurance of the circumferential reinforcement elements, particularly because of the participation of the parts returned from the working layer 41 the rigidity of the reinforcement, in particular in the axially extreme portions of the layer 42.
  • the covering width is advantageously greater than four times the pitch of the circumferential reinforcement elements of the layer 42.
  • the tire 1 differs from that shown in FIG. 1 in that the turned ends 6 of the working layer 41 are radially covered by the protective layer 44.
  • the tire 1 differs from those shown in the preceding figures in that it has no protective layer.
  • the turns of the working layer 41 are axially extended and the ends 6 are axially contiguous with each other.
  • the reversals of the working layer 41 thus functionally replace a protective layer.
  • the angles of the two working layers 41, 43 are then identical in absolute value so that the protection function performed by the turns of the working layer 41 is optimal.
  • the tire 1 differs from that shown in FIG. 1 in that the axial width L 42 of the layer of circumferential reinforcing elements 42 is smaller than that of the working layer 43.
  • Such an embodiment of the tire is closer to usual embodiments.
  • the inventors have, however, been able to demonstrate that the overturning of the working layer 41 allows the layer of circumferential reinforcement elements 42 to be enlarged as shown in FIGS. 1 to 3, without observing a weakening of the performance in terms of endurance of said layer of circumferential reinforcing elements 42.
  • Tests have been carried out with the tire produced according to the invention in accordance with the representation of FIG. 1 and compared with a reference tire identical in size and comprising two working layers and a layer comprising circumferentially oriented reinforcing elements. interposed radially between the two working layers, the cables of the two working layers being of formula 9.35.
  • This reference tire therefore does not include turning the working reinforcing element layer radially closest to the carcass reinforcement which consists of cables of larger diameters, the latter being equal to 1.35 mm.
  • the cumulative mass of the working layers 41 and 43 and the layer of circumferential reinforcing elements 42, comprising the mass of the metal cables and calendering mixtures, is mounted for the tire according to the invention at 8.2 Kg.
  • the cumulative mass of the working layers 41 and 43 and the layer of circumferential reinforcing elements 42, including the mass of the metal cables and calendering mixtures, is thus 9.4 Kg.
  • the tests carried out consisted of tests of destructive rolling on the steering wheel; this type of steering wheel test simulates circuit tests either in a straight line or with strong drift.
  • the first test consists of a rolling test on a steering wheel, the tire following a course in a straight line.
  • the load and pressure conditions are the same for the tire according to the invention and the reference tire.
  • the tire pressure is 8.5 bar hot.
  • the nominal load is 4500 kg and the tire undergoes an increase of 150 daN every 5000Rm.
  • the tire according to the invention has traveled a mileage substantially greater than that traveled by the reference tire.
  • the second test is similar to the previous one, the tire undergoing a drift cycle.
  • the load and pressure conditions are the same for the tire according to the invention and the reference tire.
  • the tire pressure is 7.2 bar.
  • the charge is progressive to reach 7200 Kg.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

L'invention concerne un pneumatique comprenant une armature de sommet formée d'au moins deux couches de sommet de travail d'éléments de renforcement et d'au moins une couche d'éléments de renforcement circonférentiels. Selon l'invention, les extrémités axiales de la couche de travail d'élément de renforcement radialement la plus proche de l'armature de carcasse sont retournées pour couvrir les extrémités axiales d'une couche de sommet de travail radialement extérieure à la couche d'éléments de renforcement circonférentiels, les éléments de renforcement desdites au moins deux couches de travail présentant un diamètre inférieur à 0.95 mm, lesdits éléments de renforcement étant eux-mêmes composés de fils de diamètre inférieur à 0.2 mm et satisfaisant la relation suivante : (Fr x 4 cos2α) / (P x 0.75 Pg x Ø) < 5.5.

Description

PNEUMATIQUE COMPORTANT UNE ARMATURE SOMMET ALLEGEE
[0001] La présente invention concerne un pneumatique, à armature de carcasse radiale et plus particulièrement un pneumatique destiné à équiper des véhicules portant de lourdes charges, tels que, par exemple les camions, tracteurs, remorques ou bus routiers.
[0002] D'une manière générale dans les pneumatiques de type poids-lourds, l'armature de carcasse est ancrée de part et d'autre dans la zone du bourrelet et est surmontée radialement par une armature de sommet constituée d'au moins deux couches, superposées et formées de fils ou câbles parallèles dans chaque couche et croisés d'une couche à la suivante en faisant avec la direction circonférentielle des angles compris entre 10° et 45°. Lesdites couches de travail, formant l'armature de travail, peuvent encore être recouvertes d'au moins une couche dite de protection et formée d'éléments de renforcement avantageusement métalliques et extensibles, dits élastiques. Elle peut également comprendre une couche de fils ou câbles métalliques à faible extensibilité faisant avec la direction circonférentielle un angle compris entre 45° et 90°, cette couche, dite de triangulation, étant radialement située entre l'armature de carcasse et la première couche de sommet dite de travail, formées de fils ou câbles parallèles présentant des angles au plus égaux à 45° en valeur absolue. La couche de triangulation forme avec au moins ladite couche de travail une armature triangulée, qui présente, sous les différentes contraintes qu'elle subit, peu de déformations, la couche de triangulation ayant pour rôle essentiel de reprendre les efforts de compression transversale dont est l'objet l'ensemble des éléments de renforcement dans la zone du sommet du pneumatique.
[0003] Des câbles sont dits inextensibles lorsque lesdits câbles présentent sous une force de traction égale à 10% de la force de rupture un allongement relatif au plus égal à 0,2%.
[0004] Des câbles sont dits élastiques lorsque lesdits câbles présentent sous une force de traction égale à la charge de rupture un allongement relatif au moins égal à 3% avec un module tangent maximum inférieur à 150 GPa. [0005] Des éléments de renforcement circonférentiels sont des éléments de renforcement qui font avec la direction circonférentielle des angles compris dans l'intervalle + 2,5°, - 2,5° autour de 0°.
[0006] La direction circonférentielle du pneumatique, ou direction longitudinale, est la direction correspondant à la périphérie du pneumatique et définie par la direction de roulement du pneumatique.
[0007] La direction transversale ou axiale du pneumatique est parallèle à l'axe de rotation du pneumatique.
[0008] La direction radiale est une direction coupant l'axe de rotation du pneumatique et perpendiculaire à celui-ci.
[0009] L'axe de rotation du pneumatique est l'axe autour duquel il tourne en utilisation normale.
[0010] Un plan radial ou méridien est un plan qui contient l'axe de rotation du pneumatique. [0011] Le plan médian circonférentiel, ou plan équatorial, est un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du pneu et qui divise le pneumatique en deux moitiés.
[0012] En ce qui concerne les fils ou câbles métalliques, les mesures de force à la rupture (charge maximale en N), de résistance à la rupture (en MPa) et d'allongement à la rupture (allongement total en %) sont effectuées en traction selon la norme ISO 6892 de 1984.
[0013] Certains pneumatiques actuels, dits "routiers", sont destinés à rouler à des vitesses moyennes élevées et sur des trajets de plus en plus longs, du fait de l'amélioration du réseau routier et de la croissance du réseau autoroutier dans le monde. L'ensemble des conditions, sous lesquelles un tel pneumatique est appelé à rouler, permet sans aucun doute un accroissement du nombre de kilomètres parcourus, l'usure du pneumatique étant moindre. Cette augmentation de la durée de vie en termes kilométriques, conjuguée au fait que de telles conditions d'usage sont susceptibles de se traduire, sous forte charge, par des températures sommet relativement élevées, nécessite une augmentation au moins proportionnelle du potentiel d'endurance de l'armature sommet des pneumatiques.
[0014] Il existe en effet des contraintes au niveau de l'armature de sommet et plus particulièrement des contraintes de cisaillement entre les couches de sommet qui, dans le cas d'une trop forte élévation de la température de fonctionnement au niveau des extrémités de la couche de sommet axialement la plus courte, ont pour conséquence l'apparition et la propagation de fissures dans la gomme au niveau desdites extrémités. Le même problème existe dans le cas de bords de deux couches d'éléments de renforcement, ladite autre couche n'étant pas obligatoirement radialement adjacente à la première. [0015] Dans le but d'améliorer l'endurance de l'armature sommet des pneumatiques, la demande française FR 2 728 510 propose de disposer, d'une part entre l'armature de carcasse et la nappe de travail d'armature de sommet, radialement la plus proche de l'axe de rotation, une nappe axialement continue, formée de câbles métalliques inextensibles faisant avec la direction circonférentielle un angle au moins égal à 60°, et dont la largeur axiale est au moins égale à la largeur axiale de la nappe de sommet de travail la plus courte, et d'autre part entre les deux nappes de sommet de travail une nappe additionnelle formée d'éléments métalliques, orientés sensiblement parallèlement à la direction circonférentielle.
[0016] En complément, la demande française WO 99/24269 propose notamment, de part et d'autre du plan équatorial et dans le prolongement axial immédiat de la nappe additionnelle d'éléments de renforcement sensiblement parallèles à la direction circonférentielle, de coupler, sur une certaine distance axiale, les deux nappes de sommet de travail formées d'éléments de renforcement croisés d'une nappe à la suivante pour ensuite les découpler par des profilés de mélange de caoutchouc au moins sur le restant de la largeur commune aux dites deux nappes de travail. [0017] La couche d'éléments de renforcement circonférentiels est usuellement constituée par au moins un câble métallique enroulé pour former une spire dont l'angle de pose par rapport à la direction circonférentielle est inférieur à 8°. Les câbles initialement fabriqués sont enduits d'un mélange caoutchouteux avant d'être mis en place. Ce mélange caoutchouteux vient ensuite pénétrer le câble sous l'effet de la pression et de la température lors de la cuisson du pneumatique. [0018] Les résultats ainsi obtenus en termes d'endurance et d'usure lors de roulages prolongés sur routes à grande vitesse sont le plus souvent satisfaisants. Toutefois, il apparaît que dans certaines conditions de roulage, notamment dans le cas de surcharge, certains pneumatiques présentent parfois une usure plus prononcée sur une partie de leur bande de roulement.
[0019] En outre, quelles que soient les solutions envisagées telles que présentées précédemment, la présence d'une couche d'éléments de renforcement supplémentaire conduit à une masse plus importante du pneumatique et à des coûts de fabrication des pneumatiques plus importants. [0020] Le document WO 10/069676 propose une couche d'éléments de renforcement circonférentiels répartis selon un pas variable. Selon les pas choisis, plus espacés dans les parties centrale et intermédiaires de la couche d'éléments de renforcement circonférentiels, il est possible de réaliser des pneumatiques dont les performances en termes d'endurance sont satisfaisantes avec des performances en termes d'usure améliorées. En outre, par rapport à un pneumatique comportant une couche d'éléments de renforcement circonférentiels répartis selon un pas constant, il est possible de diminuer la masse et le coût de tels pneumatiques bien qu'il soit nécessaire de combler l'absence d'éléments de renforcement par des masses polymériques.
[0021] Un but de l'invention est de fournir des pneumatiques pour véhicules "Poids- Lourds", dont les performances d'endurance et d'usure sont conservées, voire améliorées, pour des usages routiers quelles que soient les conditions d'usage et dont la masse est encore réduite par rapport à celle des pneumatiques tels que décrits précédemment.
[0022] Ce but est atteint selon l'invention par un pneumatique à armature de carcasse radiale comprenant une armature de sommet formée d'au moins deux couches de sommet de travail d'éléments de renforcement, croisés d'une couche à l'autre en faisant avec la direction circonférentielle des angles compris entre 10° et 45°, elle-même coiffée radialement d'une bande de roulement, ladite bande de roulement étant réunie à deux bourrelets par l'intermédiaire de deux flancs, l'armature de sommet comportant entre deux couches de sommet de travail au moins une couche d'éléments de renforcement circonférentiels, les extrémités axiales de la couche de travail d'élément de renforcement radialement la plus proche de l'armature de carcasse étant retournées pour couvrir les extrémités axiales d'une couche de sommet de travail radialement extérieure à la couche d'éléments de renforcement circonférentiels, les éléments de renforcement desdites au moins deux couches de sommet de travail présentant un diamètre inférieur à 0.95 mm, lesdits éléments de renforcement étant eux-mêmes composés de fils de diamètre inférieur à 0.2 mm et lesdits éléments de renforcement satisfaisant la relation suivante :
(Fr x 4 cos2a) / (P x 0.75 Pg x 0) < 5.5, avec, Fr, la force rupture des éléments de renforcement mesurée sur des éléments de renforcement extraits du pneumatique, exprimée en daN,
a, l'angle moyen formé entre les éléments de renforcement desdites au moins deux couches de sommet de travail et la direction circonférentielle au niveau du plan équatorial,
P, le pas de répartition moyen, au niveau du plan équatorial, des éléments de renforcement desdites au moins deux couches de sommet de travail, exprimé en mm,
Pg, la pression de gonflage nominale du pneumatique, exprimée en daN/mm2, 0, le diamètre interne du pneumatique mesuré dans le plan équatorial, exprimé en mm.
[0023] Au sens de l'invention, l'angle moyen a correspond à la moyenne des valeurs absolues des angles (¾ formés entre les éléments de renforcement desdites au moins deux couches de sommet de travail et la direction circonférentielle dans le plan équatorial. Les angles (¾ sont mesurés sur un pneumatique non monté.
[0024] Au sens de l'invention, le pas dans une partie de la couche d'éléments de renforcement est la distance entre deux éléments de renforcement consécutifs. Elle est mesurée entre les axes longitudinaux desdits éléments de renforcement selon une direction perpendiculaire à au moins l'un desdits axes longitudinaux. Les pas Pi desdites au moins deux couches de sommet de travail sont mesurés sur un pneumatique non monté.
[0025] Le diamètre interne 0 est mesuré sur un pneumatique monté et gonflé à la pression de gonflage nominale Pg. [0026] Le diamètre d des éléments de renforcement desdites au moins deux couches de travail est mesuré sur des éléments de renforcements extraits du pneumatique et préalablement dégagés de tout résidu polymérique externe.
[0027] Les pneumatiques conformes à l'invention présentent effectivement une masse réduite par rapport à des pneumatiques de même dimension réalisés de manière plus usuelle avec notamment des câbles des couches de travail de diamètre plus important. Le diamètre usuel desdits éléments de renforcement est habituellement supérieur à 1.3 mm.
[0028] Contrairement à leurs attentes, les inventeurs ont mis en évidence que la réduction du diamètre des éléments de renforcement des couches de travail ainsi que celle du diamètre des fils qui les composent conformément à l'invention comparés à ceux desdits éléments de renforcement dans les pneumatiques usuels conduit à des couches de travail qui présentent une endurance satisfaisante quelles que soient les conditions de roulage. Les connaissances acquises laissaient au contraire penser qu'une réduction du diamètre des éléments de renforcement des couches de travail ainsi que celle du diamètre des fils qui les composent telles que proposées par l'invention devaient conduire à une rupture desdits éléments de renforcement, une telle rupture étant inacceptable.
[0029] Les inventeurs pensent interpréter ces résultats par la présence du retournement des extrémités de la couche de travail radialement la plus proche de l'armature de carcasse ; l'amélioration de la résistance à la compression de l'armature sommet dans les zones épaules du pneumatique lors de mises en dérive dudit pneumatique du fait du retournement des extrémités axiales de la couche de travail d'élément de renforcement radialement la plus proche de l'armature de carcasse, associée à la présence de la couche d'éléments de renforcement circonférentiels qui apporte une augmentation de rigidité circonférentielle, semblent suffisantes pour autoriser la réduction du diamètre des éléments de renforcement des couches de travail ainsi que celle du diamètre des fils qui les composent telles que proposées par l'invention sans risque de dégrader les performances en termes d'endurance desdits éléments de renforcement.
[0030] Par ailleurs du fait du diamètre des éléments de renforcement des couches de travail ainsi que de celui des fils qui les composent tels que proposés par l'invention, les inventeurs ont également su mettre en évidence que le retournement des extrémités axiales de la couche de travail d'éléments de renforcement radialement la plus proche de l'armature de carcasse est industriellement réalisable dans des conditions satisfaisantes et qu'en outre les retournements ne créent aucune faiblesse quant aux performances en termes d'endurance desdits éléments de renforcement.
[0031] Le retournement des extrémités axiales de la couche de travail d'élément de renforcement radialement la plus proche de l'armature de carcasse pour couvrir les extrémités axiales d'une couche de sommet de travail radialement extérieure à la couche d'éléments de renforcement circonférentiels permet en outre d'éliminer les extrémités libres des couches de travail et donc favorise les performances en termes d'endurance du pneumatique.
[0032] Les inventeurs ont encore su mettre en évidence que l'allégement de l'armature sommet du pneumatique s'associe à une diminution de son épaisseur du fait de la réduction du diamètre des éléments de renforcement d'au moins une couche de travail. Cette diminution de l'épaisseur de l'armature de travail s'associe à des épaisseurs de mélange polymériques réduites par rapport à celles des pneumatiques usuels et permet ainsi de diminuer les dissipations thermiques lors des roulages des pneumatiques. Les pneumatiques selon l'invention présentent ainsi une résistance au roulement réduite. En outre, la diminution des températures et notamment celle au niveau des épaules du pneumatique permet de diminuer les risques d'apparition de fissures au niveau des extrémités des couches de travail et donc contribue aux performances en termes d'endurance.
[0033] Par ailleurs, les inventeurs ont su mettre en évidence que la zone de retournement des extrémités axiales de la couche de travail d'élément de renforcement radialement la plus proche de l'armature de carcasse conduit à une augmentation de la rigidité circonférentielle suffisante pour maintenir une usure régulière notamment lors de roulage en surcharge.
[0034] La relation (Fr x 4 cos2a) / (P x 0.75 Pg x 0) < 5.5 traduit quant à elle une condition selon laquelle les inventeurs jugent suffisant l'apport en termes de rigidité circonférentielle par les couches de travail notamment au sommet du pneumatique en prenant en compte la présence d'au moins une couche d'éléments de renforcement orientés circonférentiellement et celle des retournements des extrémités de la couche de travail d'élément de renforcement radialement la plus proche de l'armature de carcasse.
[0035] Les résultats obtenus avec les pneumatiques selon l'invention ont donc mis en évidence qu'ils permettent de maintenir des propriétés d'endurance et d'usure satisfaisantes lors de roulages quelles que soient les conditions et notamment en cas de surcharge. De la même façon il apparaît que les pneumatiques selon l'invention utilisés dans des conditions de pression de gonflage réduites présentent des performances en termes d'usure et d'endurance tout à fait satisfaisantes.
[0036] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les éléments de renforcement desdites au moins deux couches de travail et notamment de la couche de travail radialement la plus proche de l'armature de carcasse sont des éléments de renforcements inextensibles. De préférence encore, il s'agit de câbles métalliques.
[0037] Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, lesdits éléments de renforcement d'au moins lesdites deux couches de sommet de travail satisfont la relation suivante : e x sin2(a) < 0.2 x sin2(30°) avec, a, l'angle moyen formé entre les éléments de renforcement desdites au moins deux couches de sommet de travail et la direction circonférentielle au niveau du plan équatorial,
e, le diamètre moyen des fils unitaires composant les éléments de renforcement d'au moins ladite couche de sommet de travail radialement la plus proche de l'armature de carcasse, exprimé en mm.
[0038] Avantageusement encore selon l'invention, l'angle moyen a formé par les éléments de renforcement desdites au moins deux couches de travail avec la direction circonférentielle est supérieur à 20°. De telles valeurs d'angles permettent de limiter les contraintes de cisaillement au sein des mélanges polymériques notamment au niveau des extrémités desdites au moins deux couches de travail et donc de diminuer les dissipations thermiques lors des roulages des pneumatiques. Les pneumatiques selon l'invention présentent ainsi une résistance au roulement plus faible et une température épaule réduite qui contribue aux performances en termes d'endurance.
[0039] Selon une réalisation avantageuse de l'invention, les extrémités axiales de la couche d'élément de renforcement radialement la plus proche de l'armature de carcasse couvrent les extrémités axiales de la couche de sommet de travail radialement la plus à l'extérieur. Selon cette réalisation préférée de l'invention, quel que soit le nombre de couches de travail, aucune extrémité desdites couches n'est laissée libre.
[0040] Une réalisation avantageuse de l'invention prévoit que les extrémités axiales de la couche d'élément de renforcement radialement la plus proche de l'armature de carcasse sont axialement intérieures aux extrémités axiales de la couche d'éléments de renforcement circonférentiels. Selon cette réalisation avantageuse de l'invention, les extrémités retournées de la couche d'élément de renforcement radialement la plus proche de l'armature de carcasse couvrent radialement les extrémités de la couche d'éléments de renforcement circonférentiels pour une meilleure endurance de l'armature de sommet et notamment de ladite couche d'éléments de renforcement circonférentiels.
[0041] Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, les éléments de renforcement d'au moins une couche d'éléments de renforcement circonférentiels sont des éléments de renforcement métalliques présentant un module sécant à 0,7 % d'allongement compris entre 10 et 120 GPa et un module tangent maximum inférieur à 150 GPa. [0042] Selon une réalisation préférée, le module sécant des éléments de renforcement à 0,7 % d'allongement est inférieur à 100 GPa et supérieur à 20 GPa, de préférence compris entre 30 et 90 GPa et de préférence encore inférieur à 80 GPa.
[0043] De préférence également, le module tangent maximum des éléments de renforcement est inférieur à 130 GPa et de préférence encore inférieur à 120 GPa. [0044] Les modules exprimés ci-dessus sont mesurés sur une courbe contrainte de traction en fonction de l'allongement, la contrainte de traction correspondant à la tension mesurée, avec une pré-tension de 5N, ramenée à la section de métal de l'élément de renforcement. [0045] Selon un mode de réalisation préféré, les éléments de renforcements d'au moins une couche d'éléments de renforcement circonférentiels sont des éléments de renforcement métalliques présentant une courbe contrainte de traction en fonction de l'allongement relatif ayant des faibles pentes pour les faibles allongements et une pente sensiblement constante et forte pour les allongements supérieurs. De tels éléments de renforcement de la couche d'éléments de renforcement circonférentiels sont habituellement dénommés éléments "bi- module".
[0046] Selon une réalisation préférée de l'invention, la pente sensiblement constante et forte apparaît à partir d'un allongement relatif compris entre 0,4% et 0,7%. [0047] Les différentes caractéristiques des éléments de renforcement énoncées ci- dessus sont mesurées sur des éléments de renforcement prélevés sur des pneumatiques.
[0048] Des éléments de renforcement plus particulièrement adaptés à la réalisation d'au moins une couche d'éléments de renforcement circonférentiels selon l'invention sont par exemple des assemblages de construction 3x(0.26+6x0.23) 5.0/7.5 SS. Un tel câble présente un module sécant à 0,7 % égal à 45 GPa et un module tangent maximum égal à 100 GPa, mesurés sur une courbe contrainte de traction en fonction de l'allongement, la contrainte de traction correspondant à la tension mesurée, avec une pré-tension de 5N, ramenée à la section de métal de l'élément de renforcement, de 0.98 mm2 dans le cas de l'exemple considéré. [0049] Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, les éléments de renforcement circonférentiels peuvent être formées d'éléments métalliques et coupés de manière à former des tronçons de longueur très inférieure à la circonférence de la couche la moins longue, mais préférentiellement supérieure à 0,1 fois ladite circonférence, les coupures entre tronçons étant axialement décalées les unes par rapport aux autres. De préférence encore, le module d'élasticité à la traction par unité de largeur de la couche d'éléments de renforcement circonférentiels est inférieur au module d'élasticité à la traction, mesuré dans les mêmes conditions, de la couche de sommet de travail la plus extensible. Un tel mode de réalisation permet de conférer, de manière simple, à la couche d'éléments de renforcement circonférentiels un module pouvant facilement être ajusté (par le choix des intervalles entre tronçons d'une même rangée), mais dans tous les cas plus faible que le module de la couche constituée des mêmes éléments métalliques mais continus, le module de la couche d'éléments de renforcement circonférentiels étant mesuré sur une couche vulcanisée d'éléments coupés, prélevée sur le pneumatique.
[0050] Selon un troisième mode de réalisation de l'invention, les éléments de renforcement circonférentiels sont des éléments métalliques ondulés, le rapport a/λ de l'amplitude d'ondulation sur la longueur d'onde étant au plus égale à 0,09. De préférence, le module d'élasticité à la traction par unité de largeur de la couche d'éléments de renforcement circonférentiels est inférieur au module d'élasticité à la traction, mesuré dans les mêmes conditions, de la couche de sommet de travail la plus extensible. [0051] Une réalisation préférée de l'invention prévoit encore que l'armature de sommet est complétée radialement à l'extérieur par au moins une couche supplémentaire, dite de protection, d'éléments de renforcement dits élastiques, orientés par rapport à la direction circonférentielle avec un angle compris entre 10° et 45° et de même sens que l'angle formé par les éléments de la couche de travail qui lui est radialement adjacente. [0052] Selon un premier mode de réalisation de l'invention, la couche de protection coiffe les extrémités retournées de la couche de travail radialement intérieure, notamment lorsque celles-ci sont radialement extérieures à la couche de travail radialement la plus à l'extérieur.
[0053] Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la couche de protection est positionnée axialement entre les extrémités retournées de la couche de travail radialement intérieure, et avantageusement ses extrémités axiales sont contiguës, ou axialement juxtaposées, aux extrémités retournées de la couche de travail radialement intérieure, notamment lorsque celles-ci sont radialement extérieures à la couche de travail radialement la plus à l'extérieur. [0054] Selon un dernier mode de réalisation de l'invention, les extrémités retournées de la couche de travail radialement intérieure sont radialement extérieures à la couche de protection, et de préférence recouvrent les extrémités de ladite couche de protection.
[0055] Selon l'un quelconque des modes de réalisation de l'invention évoqué précédemment, l'armature de sommet peut encore être complétée, radialement à l'intérieur entre l'armature de carcasse et la couche de travail radialement intérieure la plus proche de ladite armature de carcasse, par une couche de triangulation d'éléments de renforcement métalliques en acier faisant, avec la direction circonférentielle, un angle supérieur à 50° et de même sens que celui de l'angle formé par les éléments de renforcement de la couche radialement la plus proche de l'armature de carcasse.
[0056] D'autres détails et caractéristiques avantageux de l'invention ressortiront ci- après de la description des exemples de réalisation de l'invention en référence aux figures 1 à 4 qui représentent : figure 1, une vue méridienne d'un schéma d'un pneumatique selon un mode de réalisation de l'invention, figure 2, une vue méridienne d'un schéma d'un pneumatique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, figure 3, une vue méridienne d'un schéma d'un pneumatique selon un troisième mode de réalisation de l'invention, figure 4, une vue méridienne d'un schéma d'un pneumatique selon un quatrième mode de réalisation de l'invention.
[0057] Les figures ne sont pas représentées à l'échelle pour en simplifier la compréhension. Les figures ne représentent qu'une demi-vue d'un pneumatique qui se prolonge de manière symétrique par rapport à l'axe XX' qui représente le plan médian circonférentiel, ou plan équatorial, d'un pneumatique.
[0058] Sur la figure 1, le pneumatique 1, de dimension 315/70 R 22.5, a un rapport de forme H/S égal à 0,70, H étant la hauteur du pneumatique 1 sur sa jante de montage et S sa largeur axiale maximale. Ledit pneumatique 1 comprend une armature de carcasse radiale 2 ancrée dans deux bourrelets, non représentés sur la figure. L'armature de carcasse est formée d'une seule couche de câbles métalliques. Cette armature de carcasse 2 est frettée par une armature de sommet 4, formée radialement de l'intérieur à l'extérieur : d'une première couche de travail 41 formée de câbles métalliques de construction 1x0.20+6x0.18+12x0.18 10/10 ZZ, formant avec la direction circonférentielle au niveau du plan équatorial un angle égal à 25°, d'une couche d'éléments de renforcement circonférentiels 42 formée de câbles métalliques bi-mdules de construction 3x(0.26+6x0.23) 5/7.5 SS, d'une seconde couche de travail 43 formée de câbles métalliques de construction 1x0.20+6x0.18+12x0.18 10/10 ZZ, formant avec la direction circonférentielle au niveau du plan équatorial un angle égal à 25° et croisés avec les câbles métalliques de la couche 41, d'une couche de protection 44 formées de câbles métalliques élastiques de construction 3x2x0.35 4/6 SS.
[0059] L'armature de sommet est elle-même coiffée d'une bande de roulement 5.
[0060] La largeur axiale maximale S du pneumatique est égale à 318 mm.
[0061] La largeur axiale L de la première couche de travail 41 est égale à 228 mm.
[0062] La largeur axiale L43 de la deuxième couche de travail 43 est égale à 154 mm.
[0063] La largeur axiale L42 de la couche d'éléments de renforcement circonférentiels 42, elle est égale à 204 mm.
[0064] La dernière couche de sommet 44, dite de protection, a une largeur L44 égale à 94 mm.
[0065] Conformément à l'invention, les câbles des couches de travail 41 et 43 sont des assemblages à deux couches constitués de fils de diamètre e égal à 0.18 mm. Les câbles ainsi constitués présentent un diamètre d de 0.95 mm.
[0066] La force rupture Fr des câbles des couches de travail 41 et 43 est égale à 125 daN.
[0067] Le pas de répartition P des câbles des couches de travail 41 et 43 est égal à 1.6 mm.
[0068] L'angle moyen a formé entre les éléments de renforcement des couches 41 et 43 et la direction circonférentielle est égal à 25°. [0069] La pression de gonflage Pg du pneumatique est égale à 0.072 daN/mm2.
[0070] Le diamètre interne 0 du pneumatique mesuré dans le plan équatorial est égal à 954 mm.
[0071] Le pneumatique selon l'invention auquel on applique la relation (Fr x 4 cos2a) / (P x 0.75 Pg x 0) conduit à une valeur de 4.98 et donc inférieure à 5.5.
[0072] En outre, le pneumatique selon l'invention auquel on applique e x sin2(ai), e étant égal à 0.18 et i étant égal à 25°, satisfait la relation e x sin2(ai) < 0.2 x sin2(30°).
[0073] Conformément à l'invention, la couche de travail 41 est retournée et ses extrémités 6 sont disposées radialement à l'extérieur de la couche de travail 43 et radialement adjacentes à celle-ci.
[0074] Selon cette réalisation conforme à la figure 1, la couche de protection 44 est axialement intercalée entre les extrémités 6 des retournements de la couche de travail 41. Une telle réalisation permet notamment de limiter l'épaisseur de l'armature de sommet notamment. Conformément à l'invention, le retournement de la couche de travail 41 associé à la réduction du diamètre des éléments de renforcement des couches de travail ainsi que celle du diamètre des fils qui les composent permet de réaliser un pneumatique de masse inférieure à celle d'un pneumatique de conception usuelle et présentant des performances en termes d'endurance satisfaisantes. La couche 42 d'éléments de renforcement circonférentiels qui contribue aux performances d'endurance participe en outre à l'amélioration notamment de la résistance à l'usure du pneumatique, en association avec le retournement de la couche de travail 41 , du fait de l'augmentation des rigidités. Elle permet encore d'améliorer la stabilité du sommet du pneumatique lors du gonflage. En outre, les retournements de la couche de travail 41 couvre les extrémités de ladite couche 42 d'éléments de renforcement circonférentiels et améliore ainsi l'endurance des éléments de renforcement circonférentiels du fait notamment de la participation des parties retourné de la couche de travail 41 à la rigidité de l'armature notamment dans les parties axialement extrêmes de la couche 42. La largeur de recouvrement est avantageusement supérieure à quatre fois le pas des éléments de renforcement circonférentiels de la couche 42. [0075] Sur la figure 2, le pneumatique 1 diffère de celui représenté sur la figure 1 en ce que les extrémités retournées 6 de la couche de travail 41 sont radialement couvertes par la couche de protection 44.
[0076] Sur la figure 3, le pneumatique 1 diffère de ceux représentés sur les figures précédentes en ce qu'il ne comporte pas de couche de protection. Par contre, les retournements de la couche de travail 41 sont axialement prolongés et les extrémités 6 sont axialement contiguës l'une à l'autre. Les retournements de la couche de travail 41 se substituent ainsi fonctionnellement à une couche de protection. Avantageusement les angles des deux couches de travail 41, 43 sont alors identiques en valeur absolue de sorte que la fonctionnalité de protection remplie par les retournements de la couche de travail 41 soit optimale.
[0077] Sur la figure 4, le pneumatique 1 diffère de celui représenté sur la figure 1 en ce que la largeur axiale L42 de la couche d'éléments de renforcement circonférentiels 42 est inférieure à celle de la couche de travail 43.
[0078] Une telle réalisation du pneumatique est plus proche de réalisations usuelles. Les inventeurs ont toutefois su mettre en évidence que le retournement de la couche de travail 41 permet un élargissement de la couche d'éléments de renforcement circonférentiels 42 tel que représenté sur les figures 1 à 3, sans observer un affaiblissement des performances en termes d'endurance de ladite couche d'éléments de renforcement circonférentiels 42.
[0079] Selon l'invention, il est également possible de réaliser des pneumatiques, non représentés sur les figures, semblables à ceux des figures 2 et 3 dans lesquels la largeur axiale L 4„„2 de la couche d'éléments de renforcement circonférentiels 42 est inférieure à celle de la couche de travail 43.
[0080] Des essais ont été réalisés avec le pneumatique réalisé selon l'invention conformément à la représentation de la figure 1 et comparés avec un pneumatique de référence identique en dimension et comportant deux couches de travail et une couche comportant des éléments de renforcement orientés circonférentiellement intercalée radialement entre les deux couches de travail, les câbles des deux couches de travail étant de formule 9.35.
[0081] Ce pneumatique de référence ne comporte donc pas de retournement de la couche d'élément de renforcement de travail radialement la plus proche de l'armature de carcasse qui est constituée de câbles de plus gros diamètres, celui-ci étant égal à 1.35 mm.
[0082] La masse cumulée des couches de travail 41 et 43 et de la couche d'éléments de renforcement circonférentiels 42, comprenant la masse des câbles métalliques et des mélanges de calandrage, se monte pour le pneumatique selon l'invention à 8.2 Kg.
[0083] Pour le pneumatique de référence, la masse cumulée des couches de travail 41 et 43 et de la couche d'éléments de renforcement circonférentiels 42, comprenant la masse des câbles métalliques et des mélanges de calandrage, se monte ainsi à 9.4 Kg.
[0084] Les essais réalisés ont consisté en des tests de roulage destructif sur volant ; ce type de tests sur volant simule des essais sur circuit soit en ligne droite, soit à forte dérive.
[0085] Deux types d'essais de roulage destructif ont ainsi été réalisés : - le premier essai consiste en un test de roulage sur un volant, le pneu suivant un parcours en ligne droite. Les conditions de charge et de pressions sont les mêmes pour le pneumatique selon l'invention et le pneumatique de référence. La pression de gonflage des pneumatiques est de 8.5 bars à chaud. La charge nominale est de 4500 kg et le pneumatique subit une augmentation de 150 daN tous les 5000Rm.
Le pneumatique selon l'invention a parcouru un kilométrage sensiblement supérieur à celui parcouru par le pneumatique de référence.
le deuxième essai est semblable au précédent, le pneu subissant un cycle de mises en dérive. Les conditions de charge et de pressions sont les mêmes pour le pneumatique selon l'invention et le pneumatique de référence. La pression de gonflage des pneumatiques est de 7.2 bars. La charge est progressive pour atteindre 7200 Kg.
Il apparaît comme dans le test précédent que le pneumatique selon l'invention a parcouru un kilométrage sensiblement supérieur à celui parcouru par le pneumatique de référence.
[0086] Enfin, d'autres tests ont été réalisés pour évaluer, en conditions réelles sur véhicules, les performances en usure des pneumatiques. Les conditions de roulage, notamment le circuit emprunté, sont déterminées pour être représentatives d'un type d'usage particulier, en la circonstance un usage de type autoroutier plus pénalisant vis-à-vis de l'usure irrégulière. A l'issue des roulages, on constate une régularité de l'usure sensiblement équivalente des pneumatiques selon l'invention et du pneumatique de référence.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Pneumatique pour véhicule de type poids lourd, à armature de carcasse radiale comprenant une armature de sommet formée d'au moins deux couches de sommet de travail d'éléments de renforcement, croisés d'une couche à l'autre en faisant avec la direction circonférentielle des angles compris entre 10° et 45°, elle-même coiffée radialement d'une bande de roulement, ladite bande de roulement étant réunie à deux bourrelets par l'intermédiaire de deux flancs, l'armature de sommet comportant entre deux couches de sommet de travail au moins une couche d'éléments de renforcement circonférentiels, caractérisé en ce que les extrémités axiales de la couche de travail d'élément de renforcement radialement la plus proche de l'armature de carcasse sont retournées pour couvrir les extrémités axiales d'une couche de sommet de travail radialement extérieure à la couche d'éléments de renforcement circonférentiels, en ce que les éléments de renforcement desdites au moins deux couches de travail présentent un diamètre inférieur à 0.95 mm, en ce que lesdits éléments de renforcement sont composés de fils de diamètre inférieur à 0.2mm et en ce que lesdits éléments de renforcement satisfont la relation suivante :
(Fr x 4 cos2a) / (P x 0.75 Pg x 0) < 5.5, avec, Fr, la force rupture des éléments de renforcement desdites au moins deux couches de sommet de travail, exprimée en daN,
a, l'angle moyen formé entre les éléments de renforcement desdites au moins deux couches de sommet de travail et la direction circonférentielle au niveau du plan équatorial,
P, le pas de répartition moyen, au niveau du plan équatorial, des éléments de renforcement d'au moins ladite couche de sommet de travail radialement la plus proche de l'armature de carcasse, exprimé en mm,
Pg, la pression de gonflage nominale du pneumatique, exprimée en daN/mm2,
0, le diamètre interne du pneumatique mesuré dans le plan équatorial, exprimé en mm.
2 - Pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits éléments de renforcement d'au moins ladite couche de sommet de travail radialement la plus proche de l'armature de carcasse satisfont la relation suivante : e x sin2a < 0.2 x sin2(30°) avec, , l'angle moyen formé entre les éléments de renforcement desdites au moins deux couches de sommet de travail et la direction circonférentielle,
e, le diamètre moyen des fils unitaires composant les éléments de renforcement d'au moins ladite couche de sommet de travail radialement la plus proche de l'armature de carcasse, exprimé en mm.
3 - Pneumatique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments de renforcement d'au moins ladite couche de sommet de travail radialement la plus proche de l'armature de carcasse sont des éléments de renforcements inextensibles.
4 - Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'angle moyen formé par les éléments de renforcement desdites au moins deux couches de travail avec la direction circonférentielle est supérieur à 20°.
5 - Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les extrémités axiales de la couche d'élément de renforcement radialement la plus proche de l'armature de carcasse sont axialement intérieures aux extrémités axiales de la couche d'éléments de renforcement circonférentiels.
6 - Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les extrémités axiales de la couche d'élément de renforcement radialement la plus proche de l'armature de carcasse couvrent les extrémités axiales de la couche de sommet de travail radialement la plus à l'extérieur. 7 - Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments de renforcement d'au moins une couche d'éléments de renforcement circonférentiels sont des éléments de renforcement métalliques présentant un module sécant à 0,7 % d'allongement compris entre 10 et 120 GPa et un module tangent maximum inférieur à 150 GPa.
8 - Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments de renforcement d'au moins une couche d'éléments de renforcement circonférentiels sont des éléments de renforcement métalliques présentant une courbe contrainte de traction en fonction de l'allongement relatif ayant des faibles pentes pour les faibles allongements et une pente sensiblement constante et forte pour les allongements supérieurs. 9 - Pneumatique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les éléments de renforcement d'au moins une couche d'éléments de renforcement circonférentiels sont des éléments de renforcement métalliques coupés de manière à former des tronçons de longueur inférieure à la circonférence de la couche la moins longue, mais supérieure à 0,1 fois ladite circonférence, les coupures entre tronçons étant axialement décalées les unes par rapport aux autres, le module d'élasticité à la traction par unité de largeur de la couche d'éléments de renforcement circonférentiels étant de préférence inférieur au module d'élasticité à la traction, mesuré dans les mêmes conditions, de la couche de sommet de travail la plus extensible.
10 - Pneumatique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les éléments de renforcement d'au moins une couche d'éléments de renforcement circonférentiels sont des éléments de renforcement métalliques ondulés, le rapport a/λ de l'amplitude d'ondulation a sur la longueur d'onde λ étant au plus égale à 0,09, le module d'élasticité à la traction par unité de largeur de la couche d'éléments de renforcement circonférentiels étant de préférence inférieur au module d'élasticité à la traction, mesuré dans les mêmes conditions, de la couche de sommet de travail la plus extensible.
11 - Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'armature de sommet comporte en outre, entre l'armature de carcasse et la couche de travail radialement intérieure, une couche de triangulation formée d'éléments de renforcement métalliques faisant avec la direction circonférentielle des angles supérieurs à 50° en valeur absolue.
12 - Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'armature de sommet est complétée radialement à l'extérieur par au moins une couche supplémentaire, dite de protection, d'éléments de renforcement dits élastiques, orientés par rapport à la direction circonférentielle avec un angle compris entre 10° et 45° et de même sens que l'angle formé par les éléments inextensibles de la couche de travail qui lui est radialement adjacente.
13 - Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les extrémités de la couche de protection sont axialement juxtaposées aux extrémités axiales de la couche d'élément de renforcement radialement la plus proche de l'armature de carcasse retournées pour couvrir les extrémités axiales de la couche de sommet de travail radialement extérieure à la couche d'éléments de renforcement circonférentiels.
PCT/EP2013/076491 2013-01-11 2013-12-13 Pneumatique comportant une armature sommet allegee WO2014108273A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1350245 2013-01-11
FR1350245A FR3000919B1 (fr) 2013-01-11 2013-01-11 Pneumatique comportant une armature sommet allegee

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014108273A1 true WO2014108273A1 (fr) 2014-07-17

Family

ID=47882384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/076491 WO2014108273A1 (fr) 2013-01-11 2013-12-13 Pneumatique comportant une armature sommet allegee

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3000919B1 (fr)
WO (1) WO2014108273A1 (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114144317A (zh) * 2019-07-23 2022-03-04 米其林集团总公司 具有简化的胎冠增强件的用于重型土木工程车辆的轮胎

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2428533A1 (fr) * 1978-06-14 1980-01-11 Uniroyal Ceinture de renforcement a longevite augmentee et enveloppe de bandage pneumatique en comportant application
US6546983B1 (en) * 1998-02-16 2003-04-15 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire with buried overlay
FR2870163A1 (fr) * 2004-05-13 2005-11-18 Michelin Soc Tech Pneumatique pour vehicules lourds

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2428533A1 (fr) * 1978-06-14 1980-01-11 Uniroyal Ceinture de renforcement a longevite augmentee et enveloppe de bandage pneumatique en comportant application
US6546983B1 (en) * 1998-02-16 2003-04-15 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire with buried overlay
FR2870163A1 (fr) * 2004-05-13 2005-11-18 Michelin Soc Tech Pneumatique pour vehicules lourds

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114144317A (zh) * 2019-07-23 2022-03-04 米其林集团总公司 具有简化的胎冠增强件的用于重型土木工程车辆的轮胎
CN114144317B (zh) * 2019-07-23 2023-10-20 米其林集团总公司 具有简化的胎冠增强件的用于重型土木工程车辆的轮胎

Also Published As

Publication number Publication date
FR3000919B1 (fr) 2015-01-30
FR3000919A1 (fr) 2014-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017149223A1 (fr) Armature de sommet de pneumatique constituee de deux couches de sommet de travail et d&#39;une couche d&#39;elements de renforcement circonferentiels
EP3019345B1 (fr) Pneumatique comportant des cables d&#39;armatures de carcasse presentant une faible permeabilite
WO2015004205A1 (fr) Pneumatique comportant une armature de carcasse assouplie
WO2015004210A1 (fr) Pneumatique comportant des epaisseurs variables des melanges caoutchouteux interieurs a l&#39;armature de carcasse
EP3094500B1 (fr) Pneumatique presentant une pression nominale reduite et une fleche relative sous charge nominale augmentee
EP3317125B1 (fr) Pneumatique comportant trois couches de travail
WO2015004204A1 (fr) Pneumatique comportant des epaisseurs variables des melanges caoutchouteux interieurs a l&#39;armature de carcasse
EP3746313B1 (fr) Pneumatique comportant trois couches de travail
FR3064213B1 (fr) Armature de sommet de pneumatique constituee d&#39;une couche de sommet de travail et d&#39;une couche d&#39;elements circonferentiels
WO2014108273A1 (fr) Pneumatique comportant une armature sommet allegee
WO2015086309A1 (fr) Pneumatique présentant une pression nominale réduite et une flèche relative sous charge nominale augmentée
WO2018104667A1 (fr) Pneumatique comportant une armature de sommet allegee
WO2014108272A1 (fr) Pneumatique comportant une couche d&#39;elements de renforcement dont les extremites sont retournees
EP3297854B1 (fr) Pneumatique comportant des couches de travail constituees de fils unitaires
WO2021105586A1 (fr) Armature de sommet de pneumatique constituee de deux couches de sommet de travail et d&#39;une couche d&#39;elements de renforcement circonferentiels
CA3157443A1 (fr) Pneumatique comportant une bande de roulement constituee de plusieurs melanges elastomeriques
WO2018104668A1 (fr) Pneumatique comportant une armature de sommet allegee
WO2016184759A1 (fr) Pneumatique comportant une couche de protection constituee de fils unitaires
WO2015004202A1 (fr) Pneumatique comportant des cables d&#39;armatures de carcasse presentant une faible permeabilite
WO2015004201A1 (fr) Pneumatique comportant une armature de carcasse assouplie

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13803048

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13803048

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1