WO2015162213A1 - Pneumatique comportant des epaisseurs de melanges caoutchouteux reduites et des elements de renforcement d'armature de carcasse gaines - Google Patents

Pneumatique comportant des epaisseurs de melanges caoutchouteux reduites et des elements de renforcement d'armature de carcasse gaines Download PDF

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son
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Philippe LESOEURS
Sébastien RIGO
Aurore LARDJANE
Sébastien Noel
François BARBARIN
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Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
Michelin Recherche Et Technique S.A.
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Definitions

  • the present invention relates to a tire, radial carcass reinforcement and more particularly to a tire intended to equip vehicles carrying heavy loads and rolling at a high speed, 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 °, said triangulation ply being radially located between the carcass reinforcement and the first ply of plywood.
  • so-called working top formed of parallel wires or cables having angles at most equal to 45 ° in absolute value.
  • the triangulation ply forms with at least said working ply a triangulated reinforcement, which presents, under the different stresses it undergoes, few deformations, the triangulation ply having the essential role of taking up the transverse compression forces of which the object all the reinforcing elements in the area of the crown of the tire.
  • 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 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 transverse or axial direction of the tire is parallel to the axis of rotation of the tire. An axial distance is measured along the axial direction.
  • the radial direction is a direction intersecting the axis of rotation of the tire and perpendicular thereto. A radial distance is measured in the radial direction.
  • the expression "radially inner to, respectively radially outside to” means "whose radial distance measured since the axis of rotation of the tire is less than, respectively greater than”.
  • Some current tires are intended to run at high speed and on longer and longer journeys, because of the improvement of the road network and the growth of the motorway network in the world.
  • the set of conditions under which such a tire is called to roll undoubtedly allows an increase in the number of kilometers traveled, the wear of the tire being less; on the other hand, the stamina of the latter is penalized.
  • the prolonged rolling under particularly severe conditions of the tires thus constructed do indeed show limits in terms of endurance of these tires.
  • the elements of the carcass reinforcement are in particular subjected to flexural and compressive stresses during rollings that go against their endurance.
  • the cables constituting the reinforcement elements of the carcass layers are in fact subjected to considerable stresses during the rolling of the tires, in particular to repeated bending or variations of curvature inducing at the level of the yarns of friction, and therefore of wear, as well as fatigue; This phenomenon is called "fatigue-fretting".
  • said cables must first have good flexibility and high endurance in flexion, which implies in particular that their son have a relatively small diameter, of preferably less than 0.28 mm, more preferably less than 0.25 mm, generally smaller than that of the wires used in conventional cables for tire crown reinforcement.
  • the cables of the carcass reinforcement are also subject to so-called "fatigue-corrosion” phenomena due to the very nature of the cables that promote the passage or even drain corrosive agents such as oxygen and moisture. Indeed, the air or water entering the tire for example during a degradation during a cut or simply because of the permeability, even small of the inner surface of the tire, can be driven by the channels formed within the cables because of their structure.
  • the inventors have thus made it their mission to supply tires for heavy vehicles of the "heavy-weight” type, the manufacturing cost of which is reduced and whose performance including endurance are improved in particular with regard to the phenomena of "fatigue-corrosion” or “fatigue-fretting-corrosion”, whatever the conditions of rolling in particular in terms of inflation and load.
  • a tire with radial carcass reinforcement consisting of at least one layer of reinforcing elements, said tire comprising a crown reinforcement, itself capped radially with a tread, said tread being joined to two beads via two sidewalls, the reinforcing elements of at least one layer of the carcass reinforcement consist of at least one wire element and at least one sheath coating said at least one wire element, said at least one sheath comprising at least one layer of a thermoplastic polymeric composition and the thickness of rubbery mixture between the inner surface of the tire cavity and the point of a reinforcing element metal of the carcass reinforcement closest to said inner surface of the cavity being less than or equal to 3.8 mm.
  • the thickness of rubber mixture between the inner surface of the tire cavity and the point of a reinforcing element closest to said surface is equal to the length of the orthogonal projection of the end of the d-point. a reinforcing element closest to said surface on the inner surface of the tire cavity.
  • wire element any elongate element of great length relative to its cross section, whatever the shape of the latter, for example circular, oblong, rectangular or square, or even flat, this wire element may be by twisted or corrugated example.
  • its diameter is preferably from 0.7 to 5 mm, more preferably from 0.7 to 2 mm.
  • thermoplastic polymer composition a composition comprising at least one polymer having the properties of a thermoplastic polymer.
  • the composition may comprise other polymers, preferably thermoplastics, optionally elastomers as well as other non-polymeric components.
  • elastomer or rubber, the two terms being considered synonymous
  • elastomer there is any type of elastomer, whether of the diene type or non-diene type, for example thermoplastic.
  • the elastomer is diene and more preferably chosen from the group consisting of polybutadienes (BR), synthetic polyisoprenes (IR), natural rubber (NR), butadiene copolymers, copolymers of isoprene and mixtures of these elastomers.
  • Such copolymers are more preferably selected from the group consisting of styrene-butadiene copolymers (SBR), isoprene-butadiene copolymers (BIR), isoprene-styrene copolymers (SIR), isoprene-copolymers butadiene-styrene (SBIR) and mixtures of such copolymers.
  • the inventors have been able to demonstrate that a tire thus produced according to the invention leads to improvements in terms of compromise endurance very interesting manufacturing costs. Indeed, the endurance properties with such a tire are at least as good as with the best solutions mentioned above whether under normal driving conditions or under under-inflated driving conditions. Furthermore, the thickness of the layer of rubber mix between the carcass reinforcement and the tire cavity being reduced compared to conventional tires and this being one of the most expensive components of the tire, the cost of manufacturing the tire is less than that of a conventional tire.
  • the filamentary elements coated with a sheath comprising at least one layer of a thermoplastic polymeric composition make it possible, on the one hand, to limit the risks related to corrosion and, on the other hand, seem to confer an effect against buckling thus making it possible to reduce at best the thickness of the rubber mixes between the inner surface of the tire cavity and the carcass reinforcement.
  • the sheath is an effective barrier against corrosive agents likely to come into contact with the filaments. And its presence seems to prevent buckling.
  • the rubber mix between the tire cavity and the reinforcing elements of the reinforcing layer of the tire radially innermost carcass consisting of at least two layers of rubber mix
  • the radially innermost rubbery layer has a thickness of less than 1.7 mm.
  • this layer is usually composed of butyl so as to increase the seal of the tire and this type of material having a significant cost, the reduction of this layer is favorable.
  • the thickness of the radially innermost rubber compound layer is advantageously still greater than 0.9 mm.
  • the layer of rubber mix radially adjacent to the radially innermost layer of rubber mix has a thickness of less than 1.7 mm.
  • the thickness of this layer the components of which make it possible in particular to fix the oxygen of the air, can also be reduced so as to further reduce the cost of the tire.
  • the thickness of the rubbery mix layer radially adjacent to the radially innermost rubbery mix layer is advantageously still greater than 0.9 mm.
  • each of these two layers are equal to the length of the orthogonal projection of a point of a surface on the other surface of said layer.
  • the average thickness of the sheath on the back of each wire element is preferably between 1 ⁇ and 2 mm; it is advantageously greater than 10 ⁇ and preferably greater than 35 ⁇ ; it is still advantageously less than 1 mm and preferably less than 200 ⁇ .
  • the average thickness of the sheath is measured over a total axial width of 10 cm on either side of the median plane of the tire (ie between - 5 cm and + 5 cm with respect to the median plane of the reinforced product). and averaged over the number of measurements made (ie, for example 100 total measurements if 10 reinforcing elements per cm) are found. For each measurement, the thickness of the sheath is determined by dividing by two the difference between the size of the reinforcing element and the bulk of the wire element in a direction perpendicular to the main direction, here the direction substantially parallel to the thickness of the carcass ply.
  • the thermoplastic polymer composition comprises a thermoplastic polymer, a functionalized diene elastomer, a poly (p-phenylene ether) or a mixture of these materials.
  • the functionalized diene elastomer is a styrenic thermoplastic elastomer.
  • the sheath comprises a single layer of the thermoplastic polymeric composition.
  • the sheath comprises several layers, at least one of which comprises a thermoplastic polymeric composition.
  • the different materials and layers described in WO2010 / 136389, WO2010 / 105975, WO2011 / 012521, WO2011 / 051204, WO2012 / 016757, WO2012 / 038340, WO2012 / 038341, WO2012 / 069346 may be used, for example, WO2012 / 104279, WO2012 / 104280 and WO2012 / 104281.
  • the sheath is coated with a layer of adhesion adhesive between the sheath and the elastomer matrix.
  • the adhesive used is for example of the RFL type (resorcinol-formaldehyde-latex) or for example, as described in publications WO2013017421, WO2013017422, WO2013017423.
  • each wire element comprises an assembly of single metal wires.
  • each wire element promotes the mechanical anchoring of the sheath around and in the assembly.
  • the wire elements of at least one layer of the carcass reinforcement are metal cables with building layers [L + M] or [L + M + N] that can be used as an element. reinforcing a tire carcass reinforcement, comprising a first layer C1 to L son of diameter di with L ranging from 1 to 4, surrounded by at least one intermediate layer C2 to M son of diameter d 2 wound together in a helix in a step p 2 with M ranging from 3 to 12, said layer C2 being optionally surrounded by an outer layer C3 of N son of diameter d 3 wound together helically in a pitch p 3 with N ranging from 8 to 20.
  • the diameter of the son of the first layer of the inner layer (Cl) is between 0.10 and 0.5 mm and the son diameter of the outer layers (C2, C3) is between 0.10 and 0.5 mm.
  • the pitch of the winding helix of said son of the outer layer (C3) is between 8 and 25 mm.
  • the pitch represents the length, measured parallel to the axis of the cable, at the end of which a wire having this pitch performs a complete revolution around the axis of the cable; thus, if the axis is divided by two planes perpendicular to said axis and separated by a length equal to the pitch of a wire of a constituent layer of the cable, the axis of this wire has in these two planes the same position on the two circles corresponding to the layer of the wire considered.
  • the intermediate layer C2 preferably comprises six or seven wires, and the cable according to the invention then has the following preferential characteristics (di, d 2 , d 3 , P2 and p 3 in mm):
  • all the son of the layers C2 and C3 are wound in the same direction of torsion, that is to say either in the direction S ("S / S” arrangement), or in the Z direction (“Z / Z” layout).
  • the winding in the same direction of the layers C2 and C3 advantageously allows, in the cable according to the invention, to minimize the friction between these two layers C2 and C3 and therefore the wear of the son constituting them (since there is no longer cross contact between the son).
  • the cable of the invention is a construction layer cable denoted 1 + M + N, that is to say that its inner layer Cl consists of a single wire.
  • the son of the layers C2 and C3 may have the same diameter or different from one layer to another.
  • the maximum number N max of rollable son in a saturated single layer C3 around the layer C2 is of course a function of many parameters (di diameter of the inner layer, number M and diameter d 2 of the wires of the layer C2, diameter d 3 of the wires of the layer C3).
  • the invention is preferably implemented with a cable selected from the structural cables 1 + 6 + 10, 1 + 6 + 11, 1 + 6 + 12, 1 + 7 + 11, 1 + 7 + 12 or 1 + 7 + 13.
  • the invention can also be implemented for example with a cable selected from the structure of cables 1 + 5, 1 + 6, 2 + 7, 2 + 8, 3 + 8, 3 + 9.
  • the assembly is devoid of wire hoop wrapped around the outer layer.
  • the invention can be implemented to form the cables of the carcass reinforcement described above, with any type of metal son.
  • unit metal wire is defined by a monofilament consisting mainly of (that is to say, more than 50% of its mass) or integrally (for 100% of its mass) of a metal material.
  • Each monofilament is preferably made of steel, more preferably of pearlitic (or femto-pearlitic) carbon steel, hereinafter referred to as "carbon steel”, or else of stainless steel (by definition, steel comprising at least 11% chromium and at least minus 50% iron).
  • each metallic unitary wire has a diameter ranging from 0.10 mm to 0.35 mm, preferably from 0.degree. 12 mm to 0.26 mm and more preferably 0.14 mm to 0.22 mm.
  • the crown reinforcement of the tire is formed of at least two working crown layers of inextensible reinforcing elements, crossed from one layer to another by making with the circumferential direction angles between 10 ° and 45 °.
  • the crown reinforcement further comprises at least one layer of circumferential reinforcing elements.
  • 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 with respect to the direction. circumferential with an angle between 10 ° and 45 ° and in the same direction as the angle formed by the inextensible elements of the working layer which is radially adjacent thereto.
  • the protective layer may have an axial width smaller than the axial width of the least wide working layer.
  • Said protective layer may also have an axial width greater than the axial width of the narrower working layer, such that it covers the edges of the narrower working layer and, in the case of the radially upper layer, being the smallest, as coupled, in the axial extension of the additional reinforcement, with the widest working crown layer over an axial width, to be subsequently, axially outside, decoupled from said widest working layer with profiles at least 2 mm thick.
  • the protective layer formed of elastic reinforcing elements may, in the case mentioned above, be on the one hand possibly decoupled from the edges of said least wide working layer by profiles of thickness substantially less than the thickness. profiles separating the edges of the two working layers, and have on the other hand an axial width less than or greater than the axial width of the widest vertex layer.
  • the crown reinforcement may be further completed, radially inwardly between the carcass reinforcement and the nearest radially inner working layer. of said carcass reinforcement, by a triangulation layer of steel non-extensible reinforcing elements making, with the circumferential direction, an angle greater than 60 ° and in the same direction as that of the angle formed by the reinforcing elements of the layer radially closest to the carcass reinforcement.
  • FIGS. 1 to 3 represent: FIG. 1a, a meridian view of a diagram of FIG. A tire according to one embodiment of the invention, FIG. 1b, an enlarged partial view of a part of the diagram of FIG. 1a, FIG. 2, a schematic representation of a sectional view of a reinforcing cable. of the carcass of the tire of FIG.
  • the tire 1, of dimension 315/70 R 22.5 comprises a radial carcass reinforcement 2 anchored in two beads 3, around rods 4.
  • the carcass reinforcement 2 is formed of a single layer of metal cables 11 and two calendering layers 13.
  • the carcass reinforcement 2 is shrunk by a crown reinforcement 5, itself capped with a tread 6.
  • the crown reinforcement 5 is formed radially from the inside to the outside: of a first working layer formed of unstretchable 11.35 unstretchable metal cables, continuous over the entire width of the web, oriented by an angle equal to 18 °, of a second layer of work consisting of 11.35 unstretchable metal cables, continuous over the entire width of the web, oriented at an angle of 18 ° and crossed with the metal cables of the first working layer, with a protective layer formed of cables elastic metal 6x35.
  • FIG. 1b illustrates an enlargement of the zone 7 of FIG. 1a and in particular indicates the thickness E of rubber mix between the inner surface 10 of the tire cavity 8 and the point 12 of a reinforcing element 11. closest to said surface 10. This thickness E is equal to the length of the orthogonal projection of the point 12 of a reinforcing element 11 closest to said surface 10 on the surface 10.
  • This thickness E is the sum of the thicknesses different rubber mixes placed between said reinforcement element 11 of the carcass reinforcement 2; this is on the one hand the thickness of the radially inner calender layer 13 of the carcass reinforcement and, on the other hand, the thicknesses e 1 , e 2 of the various layers 14, 15 of rubbery mixture forming the wall internal tire 1. These thicknesses ei, e 2 are also equal to the length of the orthogonal projection of a point of a surface on the other surface of the respective layer 14 or 15 respectively.
  • the measured value of E is equal to 3.8 mm.
  • the values of ei and e 2 are equal to 1.7 mm and 1.7 mm respectively.
  • FIG. 2 illustrates a schematic representation of a reinforcing element 21 of the carcass reinforcement. It comprises at least one wire element 211 and at least one sheath 212 coating the wire element 211.
  • the sheath 212 comprises at least one layer 25 of a thermoplastic polymeric composition.
  • the wire element 211 consists of an assembly of single son metal.
  • the wire element 211 is a cable with a structure layer 1 + 6 + 12, not shrunk, consisting of a central core formed of a wire 22, an intermediate layer formed of six wires 23 and an outer layer formed of twelve wires 24. [0077] It has the following characteristics (d and p in mm): structure 1 + 6 + 12;
  • the sheath 212 has a mean thickness G on the back of each wire element 211 equal to 150 ⁇ .
  • the layer 25 of the thermoplastic polymer composition comprises a thermoplastic polymer, a functionalized diene elastomer, a poly (p-phenylene ether) or a mixture of these materials.
  • the thermoplastic polymeric composition comprises a thermoplastic polymer, for example polyamide 66.
  • the thermoplastic polymeric composition may comprise a functionalized diene elastomer, for example a styrenic thermoplastic comprising an epoxide, carbonyl, anhydride or ester function and / or a poly- p-phenylene ether.
  • the layer 25 of the thermoplastic polymeric composition may also advantageously be coated with a layer of adhesion adhesive (not shown in FIG. 2).
  • These reference tires differ from the tires according to the invention by cables of the carcass reinforcement not comprising the sheath 212 and the thickness E of rubber compound between the inner surface of the tire cavity and the d-point of the tire. a reinforcing element closest to said surface being equal to 5.5 mm, each of the thicknesses e 1 and e 2 being equal to 2.5 mm.
  • the manufacturing costs of the tires according to the invention are lower, the cost of materials being 6% lower in the case of tires according to the invention.
  • the tires according to the invention have the advantage of being lighter with a relief of 5% compared to the reference tires.

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Abstract

Pneumatique à armature de carcasse radiale, constituée d'au moins une couche d'éléments de renforcement métalliques, ledit pneumatique comprenant une armature de sommet, elle-même coiffée radialement d'une bande de roulement qui est réunie à deux bourrelets par l'intermédiaire de deux flancs. Les éléments de renforcement de la couche de l'armature de carcasse sont constitués d'au moins un élément filaire et au moins une gaine revêtant ledit élément filaire, ladite gaine comprenant au moins une couche d'une composition polymérique thermoplastique et l'épaisseur de mélange caoutchouteux entre la surface intérieure de la cavité du pneumatique et le point d'un élément de renforcement métallique de l'armature de carcasse le plus proche de la dite surface intérieure de la cavité est inférieure ou égale à 3.8 mm.

Description

PNEUMATIQUE COMPORTANT DES EPAISSEURS DE MELANGES CAOUTCHOUTEUX REDUITES ET DES ELEMENTS DE RENFORCEMENT
D'ARMATURE DE CARCASSE GAINES
[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 et roulant à vitesse soutenue, 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 nappe, dite de triangulation, étant radialement située entre l'armature de carcasse et la première nappe de sommet dite de travail, formées de fils ou câbles parallèles présentant des angles au plus égaux à 45° en valeur absolue. La nappe de triangulation forme avec au moins ladite nappe de travail une armature triangulée, qui présente, sous les différentes contraintes qu'elle subit, peu de déformations, la nappe 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] Dans le cas des pneumatiques pour véhicules "Poids-Lourds", une seule couche de protection est habituellement présente et ses éléments de protection sont, dans la plupart des cas, orientés dans la même direction et avec le même angle en valeur absolue que ceux des éléments de renforcement de la couche de travail radialement la plus à l'extérieur et donc radialement adjacente. [0004] 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.
[0005] L'axe de rotation du pneumatique est l'axe autour duquel il tourne en utilisation normale.
[0006] Un plan radial ou méridien est un plan qui contient l'axe de rotation du pneumatique.
[0007] Le plan médian circonférentiel, ou plan équatorial, est un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique et qui divise le pneumatique en deux moitiés. [0008] La direction transversale ou axiale du pneumatique est parallèle à l'axe de rotation du pneumatique. Une distance axiale est mesurée selon la direction axiale.
[0009] La direction radiale est une direction coupant l'axe de rotation du pneumatique et perpendiculaire à celui-ci. Une distance radiale est mesurée selon la direction radiale. L'expression « radialement intérieur à, respectivement radialement extérieur à» signifie « dont la distance radiale mesurée depuis de l'axe de rotation du pneumatique est inférieure à, respectivement supérieure à".
[0010] Certains pneumatiques actuels, dits "routiers", sont destinés à rouler à grande vitesse 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 ; par contre l'endurance de ce dernier est pénalisée. Pour autoriser un voire deux rechapages de tels pneumatiques afin d'allonger leur durée de vie, il est nécessaire de conserver une structure et notamment une armature de carcasse dont les propriétés d'endurance sont suffisantes pour supporter lesdits rechapages.
[0011] Les roulages prolongés dans des conditions particulièrement sévères des pneumatiques ainsi construits font effectivement apparaître des limites en termes d'endurance de ces pneumatiques. [0012] Les éléments de l'armature de carcasse sont notamment soumis à des contraintes de flexion et compression lors des roulages qui vont à Γ encontre de leur endurance. Les câbles qui constituent les éléments de renforcement des couches de carcasse sont en effet soumis à des contraintes importantes lors du roulage des pneumatiques, notamment à des flexions ou variations de courbure répétées induisant au niveau des fils des frottements, et donc de l'usure, ainsi que de la fatigue ; Ce phénomène est qualifié de "fatigue-fretting" .
[0013] Pour remplir leur fonction de renforcement de l'armature de carcasse du pneumatique, lesdits câbles doivent tout d'abord présenter une bonne flexibilité et une endurance élevée en flexion, ce qui implique notamment que leurs fils présentent un diamètre relativement faible, de préférence inférieur à 0,28 mm, plus préférentiellement inférieur à 0,25 mm, plus petit généralement que celui des fils utilisés dans les câbles conventionnels pour les armatures de sommet des pneumatiques.
[0014] Les câbles de l'armature de carcasse sont également sujets à des phénomènes dits de "fatigue-corrosion" dus à la nature même des câbles qui favorisent le passage voire drainent des agents corrosifs tels que l'oxygène et l'humidité. En effet, l'air ou l'eau qui pénètrent dans le pneumatique par exemple lors d'une dégradation lors d'une coupure ou plus simplement du fait de la perméabilité, même faible de la surface intérieur du pneumatique, peuvent être conduits par les canaux formés au sein des câbles du fait même de leur structure.
[0015] Tous ces phénomènes de fatigue que l'on regroupe généralement sous le terme générique de "fatigue-fretting-corrosion" sont à l'origine d'une dégénérescence progressive des propriétés mécaniques des câbles et peuvent affecter, pour les conditions de roulage les plus sévères, la durée de vie de ces derniers. [0016] Pour améliorer l'endurance de ces câbles de l'armature de carcasse, il est notamment connu d'augmenter l'épaisseur de la couche de caoutchouc qui forme la paroi interne de la cavité du pneumatique pour limiter au mieux la perméabilité de ladite couche. Cette couche est habituellement pour partie composée de butyle de façon à augmenter l'étanchéité du pneumatique. Ce type de matériau présente l'inconvénient d'augmenter le coût du pneumatique. [0017] Il est encore connu de modifier la construction desdits câbles afin notamment d'augmenter leur pénétrabilité par le caoutchouc, et ainsi limiter la dimension du passage des agents oxydants.
[0018] Par ailleurs, l'usage de pneumatiques sur des véhicules de type poids-lourds à usage routier, notamment lorsqu'ils sont en monte jumelée sur un essieu moteur ou sur des remorques conduit à des utilisations non voulues en mode dégonflé. En effet, les analyses réalisées montrent qu'il est fréquent que des pneumatiques soient utilisés en mode sous- gonflé sans que le chauffeur s'en aperçoive. Des pneumatiques sous-gonflés sont ainsi régulièrement utilisés sur des distances parcourues non négligeables. Le pneumatique ainsi utilisé subit des déformations plus importantes que dans les conditions normales d'utilisation qui peuvent conduire à une déformation des câbles de l'armature de carcasse de type « flambement » qui sont fortement pénalisant notamment pour supporter les contraintes liées aux pressions de gonflage.
[0019] Afin de limiter ce problème lié au risque de flambement des éléments de renforcement de l'armature de carcasse, il est connu d'utiliser des câbles frettés par un fil supplémentaire entourant le câble et prévenant tous risques de flambement du câble ou des fils constitutifs du câble. Les pneumatiques ainsi réalisés, s'ils présentent moins de risques d'endommagement liés à des roulages à faible pression de gonflage, présentent des performances en termes d'endurance en flexion atténuées du fait notamment du frottement entre le fil de frette et les fils extérieurs du câble lors des déformations du pneumatique en roulage.
[0020] Il est encore connu pour pallier à ce problème de flambement des câbles lors de roulage avec un pneumatique sous-gonflé, d'augmenter au moins localement, dans les zones en vis-à-vis de la zone de l'armature de carcasse susceptible de présenter un flambement, l'épaisseur de la couche de caoutchouc qui forme la paroi interne de la cavité du pneumatique. Comme expliqué précédemment une augmentation, même locale, de l'épaisseur de la couche de caoutchouc séparant l'armature de carcasse de la cavité du pneumatique conduit à un coût du pneumatique plus élevé.
[0021] Les inventeurs se sont ainsi donnés pour mission de fournir des pneumatiques pour véhicules lourds de type "Poids-Lourds", dont le coût de fabrication est diminué et dont les performances notamment d'endurance sont améliorées notamment au regard des phénomènes de "fatigue-corrosion" ou de "fatigue-fretting-corrosion", quelles que soient les conditions de roulage notamment en termes de gonflage et de charge.
[0022] Ce but a été atteint selon l'invention par un pneumatique à armature de carcasse radiale, constituée d'au moins une couche d'éléments de renforcement, ledit pneumatique comprenant une armature de sommet, elle-même coiffée radialement d'une bande de roulement, ladite bande de roulement étant réunie à deux bourrelets par l'intermédiaire de deux flancs, les éléments de renforcement d'au moins une couche de l'armature de carcasse sont constitués d'au moins un élément filaire et au moins une gaine revêtant ledit au moins un élément filaire, ladite au moins une gaine comprenant au moins une couche d'une composition polymérique thermoplastique et l'épaisseur de mélange caoutchouteux entre la surface intérieure de la cavité du pneumatique et le point d'un élément de renforcement métallique de l'armature de carcasse le plus proche de ladite surface intérieure de la cavité étant inférieure ou égale à 3.8 mm. [0023] L'épaisseur de mélange caoutchouteux entre la surface intérieure de la cavité du pneumatique et le point d'un élément de renforcement le plus proche de la dite surface est égale à la longueur de la projection orthogonale de l'extrémité du point d'un élément de renforcement le plus proche de la dite surface sur la surface intérieure de la cavité du pneumatique. [0024] Les mesures d'épaisseur de mélange caoutchouteux sont effectuées sur une coupe transversale d'un pneumatique, le pneumatique étant donc dans un état non gonflé.
[0025] Par élément filaire, on entend tout élément longiligne de grande longueur relativement à sa section transversale, quelle que soit la forme de cette dernière, par exemple circulaire, oblongue, rectangulaire ou carrée, ou même plate, cet élément filaire pouvant être par exemple torsadé ou ondulé. Lorsqu'il est de forme circulaire, son diamètre va de préférence de 0.7 à 5 mm, plus préférentiellement de 0.7 à 2 mm.
[0026] Par composition polymérique thermoplastique, on entend une composition comprenant au moins un polymère ayant les propriétés d'un polymère thermoplastique. La composition peut comprendre d'autres polymères, de préférence thermoplastiques, éventuellement des élastomères ainsi que d'autres composants non polymériques.
[0027] Par élastomère (ou caoutchouc, les deux termes étant considérés comme synonymes), on désigne tout type d'élastomère, qu'il soit du type diénique ou du type non diénique, par exemple thermoplastique.
[0028] De préférence, l'élastomère est diénique et plus préférentiellement choisi dans le groupe constitué par les polybutadiènes (BR), les polyisoprènes de synthèse (IR), le caoutchouc naturel (NR), les copolymères de butadiène, les copolymères d'isoprène et les mélanges de ces élastomères. De tels copolymères sont plus préférentiellement choisis dans le groupe constitué par les copolymères de styrène-butadiène (SBR), les copolymères d'isoprène-butadiène (BIR), les copolymères d'isoprène-styrène (SIR), les copolymères d'isoprène-butadiène-styrène (SBIR) et les mélanges de tels copolymères.
[0029] Les inventeurs ont su mettre en évidence qu'un pneumatique ainsi réalisé selon l'invention conduit à des améliorations en termes de compromis endurance coûts de fabrication très intéressants. En effet, les propriétés d'endurance avec un tel pneumatique sont au moins aussi bonnes qu'avec les meilleures solutions évoquées ci-dessus que ce soit dans des conditions de roulage normales ou bien dans des conditions de roulage en mode sous-gonflé. Par ailleurs, l'épaisseur de la couche de mélange caoutchouteux entre l'armature de carcasse et la cavité du pneumatique étant réduite par rapport à des pneumatiques usuelles et celle-ci constituant un des composants les plus onéreux du pneumatique, le coût de fabrication du pneumatique est inférieur à celui d'un pneumatique usuel. Les éléments fïlaires revêtus d'une gaine comprenant au moins une couche d'une composition polymérique thermoplastique permettent d'une part de limiter les risques liés à la corrosion et d'autre part semble conférer un effet contre le flambement permettant ainsi de réduire au mieux l'épaisseur des mélanges caoutchouteux entre la surface intérieure de la cavité du pneumatique et l'armature de carcasse. En effet, la gaine constitue une barrière efficace contre les agents corrosifs susceptibles de pénétrer au contact des éléments fïlaires. Et sa présence semble permettre de prévenir le flambement.
[0030] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le mélange caoutchouteux entre la cavité du pneumatique et les éléments de renforcement de la couche d'armature de carcasse radialement la plus à l'intérieure étant constitué d'au moins deux couches de mélange caoutchouteux, la couche de mélange caoutchouteux radialement la plus à l'intérieur présente une épaisseur inférieure à 1.7 mm. Comme expliqué précédemment, cette couche est habituellement pour partie composée de butyle de façon à augmenter l'étanchéité du pneumatique et ce type de matériau présentant un coût non négligeable, la diminution de cette couche est favorable. L'épaisseur de la couche de mélange caoutchouteux radialement la plus à l'intérieur est avantageusement encore supérieure à 0.9 mm.
[0031] De préférence encore selon l'invention, la couche de mélange caoutchouteux radialement adjacente à la couche de mélange caoutchouteux radialement la plus à l'intérieur présente une épaisseur inférieure à 1.7 mm. L'épaisseur de cette couche dont les constituants permettent notamment de fixer l'oxygène de l'air peut également être réduite de façon à diminuer encore le coût du pneumatique. L'épaisseur la couche de mélange caoutchouteux radialement adjacente à la couche de mélange caoutchouteux radialement la plus à l'intérieur est avantageusement encore supérieure à 0.9 mm.
[0032] Les épaisseurs de chacune de ces deux couches sont égales à la longueur de la projection orthogonale d'un point d'une surface sur l'autre surface de ladite couche.
[0033] Selon l'invention, l'épaisseur moyenne de la gaine au dos de chaque élément filaire est de préférence comprise entre 1 μιη et 2 mm ; elle est avantageusement supérieure àlO μιη et de préférence supérieure à 35 μιη ; elle est encore avantageusement inférieure à 1 mm et de préférence inférieure à 200 μιη.
[0034] L'épaisseur moyenne de la gaine est mesurée sur une largeur axiale totale de 10 cm de part et d'autre du plan médian du pneumatique (soit entre - 5 cm et + 5 cm par rapport au plan médian du produit renforcé) et moyennée sur le nombre de mesures effectuées (soit, par exemple au total 100 mesures si l'on trouve 10 éléments de renforts par cm). Pour chaque mesure, l'épaisseur de la gaine est déterminée en divisant par deux la différence entre l'encombrement de l'élément de renfort et l'encombrement de l'élément filaire selon une direction perpendiculaire à la direction principale, ici la direction sensiblement parallèle à l'épaisseur de la nappe de carcasse. [0035] Avantageusement selon l'invention, la composition polymérique thermoplastique comprend un polymère thermoplastique, un élastomère diénique fonctionnalisé, un poly (p-phénylène éther) ou un mélange de ces matériaux.
[0036] De préférence, Γ élastomère diénique fonctionnalisé est un élastomère thermoplastique styrénique.
[0037] Dans un mode de réalisation, la gaine comprend une unique couche de la composition polymérique thermoplastique. En variante, la gaine comprend plusieurs couches, au moins l'une d'entre elles comprenant une composition polymérique thermoplastique. [0038] On pourra ainsi par exemple utiliser les différents matériaux et couches décrits dans les demandes WO2010/136389, WO2010/105975, WO2011/012521, WO2011/051204, WO2012/016757, WO2012/038340, WO2012/038341, WO2012/069346, WO2012/104279, WO2012/104280 et WO2012/104281.
[0039] Selon une variante avantageuse de l'invention, la gaine est revêtue d'une couche d'une colle d'adhésion entre la gaine et la matrice d'élastomère.
[0040] La colle utilisée est par exemple du type RFL (Résorcinol-Formaldéhyde-Latex) ou par exemple, telle que décrite dans les publications WO2013017421, WO2013017422, WO2013017423.
[0041] Selon un mode de réalisation préféré, chaque élément filaire comprend un assemblage de fils unitaires métalliques. Ainsi, on favorise l'ancrage mécanique de la gaine autour de et dans l'assemblage.
[0042] De préférence encore selon l'invention, les éléments filaires d'au moins une couche de l'armature de carcasse sont des câbles métalliques à couches de construction [L+M] ou [L+M+N] utilisable comme élément de renforcement d'une armature de carcasse de pneumatique, comportant une première couche Cl à L fils de diamètre di avec L allant de 1 à 4, entourée d'au moins une couche intermédiaire C2 à M fils de diamètre d2 enroulés ensemble en hélice selon un pas p2 avec M allant de 3 à 12, ladite couche C2 étant éventuellement entourée d'une couche externe C3 de N fils de diamètre d3 enroulés ensemble en hélice selon un pas p3 avec N allant de 8 à 20.
[0043] De préférence, le diamètre des fils de la première couche de la couche interne (Cl) est compris entre 0.10 et 0.5 mm et le diamètre des fils des couches externes (C2, C3) est compris entre 0.10 et 0.5 mm.
[0044] De préférence encore, le pas d'hélice d'enroulement desdits fils de la couche externe (C3) est compris entre 8 et 25 mm.
[0045] Au sens de l'invention, le pas représente la longueur, mesurée parallèlement à l'axe du câble, au bout de laquelle un fil ayant ce pas effectue un tour complet autour de l'axe du câble ; ainsi, si l'on sectionne l'axe par deux plans perpendiculaires audit axe et séparés par une longueur égale au pas d'un fil d'une couche constitutive du câble, l'axe de ce fil a dans ces deux plans la même position sur les deux cercles correspondant à la couche du fil considéré.
[0046] Dans la construction L+M+N selon l'invention, la couche intermédiaire C2 comporte de préférence six ou sept fils, et le câble conforme à l'invention présente alors les caractéristiques préférentielles suivantes (di, d2, d3, P2 et p3 en mm) :
Figure imgf000011_0001
- (ii) 0,10 < d2 < 0,25 ;
- (iii) 0,10 < d3 < 0,25 ;
- (iv) M = 6 ou M = 7 ;
- (v) 5 7T (di + d2) < p2≤p3 < 5 7r (di + 2d2 + d3) ;
- (vi) les fils desdites couches C2, C3 sont enroulés dans le même sens de torsion (S/S ou Z/Z).
[0047] De préférence, la caractéristique (v) est telle que p2 = p3, de telle sorte que le câble est dit compact compte tenu par ailleurs de la caractéristique (vi) (fils des couches C2 et C3 enroulés dans le même sens).
[0048] Selon la caractéristique (vi), tous les fils des couches C2 et C3 sont enroulés dans le même sens de torsion, c'est-à-dire soit dans la direction S (disposition "S/S"), soit dans la direction Z (disposition "Z/Z"). L'enroulement dans le même sens des couches C2 et C3 permet avantageusement, dans le câble conforme à l'invention, de minimiser les frottements entre ces deux couches C2 et C3 et donc l'usure des fils qui les constituent (puisqu'il n'y a plus de contact croisé entre les fils).
[0049] De préférence, le câble de l'invention est un câble à couches de construction notée 1+M+N, c'est-à-dire que sa couche interne Cl est constituée d'un seul fil. [0050] Avantageusement encore, les rapports (di/d2) sont de préférence fixés dans des limites données, selon le nombre M (6 ou 7) de fils de la couche C2, comme suit : pour M = 6 : 0,9 < (di / d2) < 1,3 ;
pour M = 7 : 1,3 < (di / d2) < 1,6 . [0051] Une valeur trop faible du rapport di / d2 peut être préjudiciable à l'usure entre la couche interne et les fils de la couche C2. Une valeur trop élevée peut quant à elle nuire à la compacité du câble, pour un niveau de résistance en définitive peu modifié, ainsi qu'à sa flexibilité ; la rigidité accrue de la couche interne Cl due à un diamètre di trop élevé pourrait être par ailleurs préjudiciable à la faisabilité elle-même du câble, lors des opérations de câblage.
[0052] Les fils des couches C2 et C3 peuvent avoir un diamètre identique ou différent d'une couche à l'autre. On utilise de préférence des fils de même diamètre (d2=d3), notamment pour simplifier le procédé de câblage et abaisser les coûts.
[0053] Le nombre maximal Nmax de fils enroulables en une couche unique saturée C3 autour de la couche C2 est bien entendu fonction de nombreux paramètres (diamètre di de la couche interne, nombre M et diamètre d2 des fils de la couche C2, diamètre d3 des fils de la couche C3).
[0054] L'invention est de préférence mise en œuvre avec un câble choisi parmi les câbles de structure 1+6+10, 1+6+11, 1+6+12, 1+7+11, 1+7+12 ou 1+7+13. [0055] L'invention peut encore être mise en œuvre par exemple avec un câble choisi parmi les câbles de structure 1+5, 1+6, 2+7, 2+8, 3+8, 3+9.
[0056] De préférence, l'assemblage est dépourvu de fil de frette enroulé autour de la couche externe. [0057] D'une manière générale, l'invention peut être mise en œuvre, pour former les câbles de l'armature de carcasse ci-dessus décrits, avec tout type de fils métalliques.
[0058] Par fil unitaire métallique, on entend par définition un monofilament constitué majoritairement (c'est-à-dire pour plus de 50% de sa masse) ou intégralement (pour 100% de sa masse) d'un matériau métallique. Chaque monofilament est préférentiellement en acier, plus préférentiellement en acier perlitique (ou femto-perlitique) au carbone désigné ci-après par "acier au carbone", ou encore en acier inoxydable (par définition, acier comportant au moins 11% de chrome et au moins 50% de fer).
[0059] Lorsqu'un acier au carbone est utilisé, sa teneur en carbone (% en poids d'acier) est de préférence comprise entre 0,5%> et 0,9%>. On utilise de préférence un acier du type steel cord à résistance normale (dit "NT" pour " Normal Tensile "), ou à haute résistance (dit "HT" pour " High Tensile ") dont la résistance en traction (Rm) est de préférence supérieure à 2000 MPa, plus préférentiellement supérieure à 2500 MPa. Les mesures sont effectuées en traction selon la norme ISO 6892-1 de 2009. [0060] Dans un mode de réalisation préféré, chaque fil unitaire métallique présente un diamètre allant de 0,10 mm à 0,35 mm, de préférence de 0,12 mm à 0,26 mm et plus préférentiellement de 0,14 mm à 0,22 mm.
[0061] Selon une variante de réalisation de l'invention, l'armature de sommet du pneumatique est formée d'au moins deux couches de sommet de travail d'éléments de renforcement inextensibles, croisés d'une couche à l'autre en faisant avec la direction circonférentielle des angles compris entre 10° et 45°.
[0062] Selon d'autres variantes de réalisation de l'invention, l'armature de sommet comporte encore au moins une couche d'éléments de renforcement circonférentiels.
[0063] 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 inextensibles de la couche de travail qui lui est radialement adjacente. [0064] La couche de protection peut avoir une largeur axiale inférieure à la largeur axiale de la couche de travail la moins large. Ladite couche de protection peut aussi avoir une largeur axiale supérieure à la largeur axiale de la couche de travail la moins large, telle qu'elle recouvre les bords de la couche de travail la moins large et, dans le cas de la couche radialement supérieure comme étant le moins large, telle qu'elle soit couplée, dans le prolongement axial de l'armature additionnelle, avec la couche de sommet de travail la plus large sur une largeur axiale, pour être ensuite, axialement à l'extérieur, découplée de ladite couche de travail la plus large par des profilés d'épaisseur au moins égale à 2 mm. La couche de protection formée d'éléments de renforcement élastiques peut, dans le cas cité ci- dessus, être d'une part éventuellement découplée des bords de ladite couche de travail la moins large par des profilés d'épaisseur sensiblement moindre que l'épaisseur des profilés séparant les bords des deux couches de travail, et avoir d'autre part une largeur axiale inférieure ou supérieure à la largeur axiale de la couche de sommet la plus large.
[0065] 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 inextensibles métalliques en acier faisant, avec la direction circonférentielle, un angle supérieur à 60° 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.
[0066] 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 3 qui représentent : figure la, une vue méridienne d'un schéma d'un pneumatique selon un mode de réalisation de l'invention, figure lb, une vue partielle agrandie d'une partie du schéma de la figure la, figure 2, une représentation schématique d'une vue en coupe d'un câble d'armature de carcasse du pneumatique de la figure 1.
[0067] Les figures ne sont pas représentées à l'échelle pour en simplifier la compréhension. [0068] Sur les figures la et lb, le pneumatique 1, de dimension 315/70 R 22.5, comprend une armature de carcasse radiale 2 ancrée dans deux bourrelets 3, autour de tringles 4. L'armature de carcasse 2 est formée d'une seule couche de câbles métalliques 11 et de deux couches de calandrage 13. L'armature de carcasse 2 est frettée par une armature de sommet 5, elle-même coiffée d'une bande de roulement 6. L'armature de sommet 5 est formée radialement de l'intérieur à l'extérieur : d'une première couche de travail formée de câbles métalliques inextensibles 11.35 non frettés, continus sur toute la largeur de la nappe, orientés d'un angle égal à 18°, d'une seconde couche de travail formée de câbles métalliques inextensibles 11.35 non frettés, continus sur toute la largeur de la nappe, orientés d'un angle égal à 18° et croisés aux câbles métalliques de la première couche de travail, d'une couche de protection formées de câbles métalliques élastiques 6x35.
[0069] L'ensemble de ces couches constituant l'armature de sommet 5 n'est pas représenté en détail sur les figures. [0070] La figure lb illustre un agrandissement de la zone 7 de la figure 1 a et indique notamment l'épaisseur E de mélange caoutchouteux entre la surface intérieure 10 de la cavité 8 du pneumatique et le point 12 d'un élément de renforcement 11 le plus proche de ladite surface 10. Cette épaisseur E est égale à la longueur de la projection orthogonale du point 12 d'un élément de renforcement 11 le plus proche de ladite surface 10 sur la surface 10. Cette épaisseur E est la somme des épaisseurs des différents mélanges caoutchouteux mis en place entre ledit élément de renforcement 11 de l'armature de carcasse 2 ; il s'agit d'une part de l'épaisseur de la couche de calandrage 13 radialement intérieure de l'armature de carcasse et d'autre part, des épaisseurs ei, e2 des différentes couches 14, 15 de mélange caoutchouteux formant la paroi interne du pneumatique 1. Ces épaisseurs ei, e2 sont par ailleurs égales à la longueur de la projection orthogonale d'un point d'une surface sur l'autre surface de la couche concernée respectivement 14 ou 15.
[0071] Ces mesures d'épaisseur sont effectuées sur une coupe transversale du pneumatique, celui-ci étant par conséquent non monté et non gonflé.
[0072] La valeur de E mesurée est égale à 3.8 mm. [0073] Les valeurs de ei et e2 sont respectivement égales à 1.7 mm et 1.7 mm.
[0074] La figure 2 illustre une représentation schématique d'un élément de renforcement 21 de l'armature de carcasse. Il comprend au moins un élément filaire 211 et au moins une gaine 212 revêtant l'élément filaire 211. La gaine 212 comprend au moins une couche 25 d'une composition polymérique thermoplastique.
[0075] L'élément filaire 211 est constitué d'un assemblage de fils unitaires métalliques.
[0076] L'élément filaire 211 est un câble à couche de structure 1+6+12, non fretté, constitué d'un noyau central formé d'un fil 22, d'une couche intermédiaire formée de six fils 23 et d'une couche externe formée de douze fils 24. [0077] Il présente les caractéristiques suivantes (d et p en mm) : structure 1+6+12 ;
Figure imgf000016_0001
- d3 = 0.18 (mm);
p2 = 10 (mm),
(d2/ d3) = l ;
avec d2, p2, respectivement le diamètre et le pas d'hélice de la couche intermédiaire et d3 et p3, respectivement le diamètre et le pas de d'hélice des fils de la couche externe. [0078] La gaine 212 présente une épaisseur G moyenne au dos de chaque élément filaire 211 égale à 150 μιη.
[0079] La couche 25 de la composition polymérique thermoplastique comprend un polymère thermoplastique, un élastomère diénique fonctionnalisé, un poly (p-phénylène éther) ou un mélange de ces matériaux. Ici la composition polymérique thermoplastique comprend un polymère thermoplastique, par exemple du polyamide 66. Optionnellement, la composition polymérique thermoplastique pourra comprendre un élastomère diénique fonctionnalisé, par exemple un thermoplastique styrénique comprenant une fonction époxide, carbonyl, anhydride ou ester et/ou un poly-p-phénylène ether. [0080] La couche 25 de la composition polymérique thermoplastique peut encore avantageusement être revêtue d'une couche d'une colle d'adhésion (non représentée su la figure 2).
[0081] Des essais ont été réalisés avec des pneumatiques réalisés selon l'invention conformément à la représentation des figures let 2, et d'autres avec des pneumatiques dits de référence.
[0082] Ces pneumatiques de référence diffèrent des pneumatiques selon l'invention par des câbles de l'armature de carcasse ne comportant pas la gaine 212 et l'épaisseur E de mélange caoutchouteux entre la surface intérieure de la cavité du pneumatique et le point d'un élément de renforcement le plus proche de ladite surface étant égale à 5.5 mm, chacune des épaisseurs ei et e2 étant égales à 2.5 mm.
[0083] Des essais d'endurance en roulage sur volant ont été réalisés sur une machine de tests imposant aux pneumatiques une charge de 4415 daN et une vitesse de 40 km/h, avec un gonflage des pneumatiques dopé en oxygène. Les essais ont été réalisés pour les pneumatiques selon l'invention avec des conditions identiques à celles appliquées aux pneumatiques de référence. Les roulages sont arrêtés dès que les pneumatiques présentent des dégradations de l'armature de carcasse ou après un kilométrage donné.
[0084] Les essais ainsi réalisés ont montré que les distances parcourues lors de chacun de ces tests sont favorables pour les pneumatiques selon l'invention ; en effet, les pneumatiques ont présenté pour certains des dégradations des éléments de renforcement de l'armature de carcasse alors que pour d'autres les essais ont dû être arrêtés du fait d'une dégradation trop importante. Concernant les pneumatiques selon l'invention, pour les mêmes kilométrages parcourus, les éléments de renforcement de l'armature carcasse ne présentent aucun endommagement.
[0085] D'autres essais d'endurance en roulage sur essieu moteur de véhicule ont été réalisés en imposant aux pneumatiques une charge de 3680 daN et une vitesse de 40 km/h, avec un gonflage des pneumatiques de 0.2 bar. Les essais ont été réalisés pour les pneumatiques selon l'invention avec des conditions identiques à celles appliquées aux pneumatiques de référence. Les roulages sont menés sur une distance de 12 000 km ou sont arrêtés dès que les pneumatiques présentent des dégradations de l'armature de carcasse.
[0086] Les essais ainsi réalisés ont montré que les distances parcourues lors de chacun de ces tests sont sensiblement équivalentes pour les pneumatiques selon l'invention et les pneumatiques de référence.
[0087] En outre, les coûts de fabrication des pneumatiques selon l'invention sont moins élevés, le coût des matériaux étant 6 % moins élevé dans le cas des pneumatiques selon l'invention.
[0088] Par ailleurs, les pneumatiques selon l'invention présentent l'avantage d'être moins lourd avec un allégement de 5 % par rapport aux pneumatiques de référence.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Pneumatique à armature de carcasse radiale, constituée d'au moins une couche d'éléments de renforcement métalliques, ledit pneumatique comprenant une armature de sommet, elle- même coiffée radialement d'une bande de roulement, ladite bande de roulement étant réunie à deux bourrelets par l'intermédiaire de deux flancs, caractérisé en ce que les éléments de renforcement d'au moins une couche de l'armature de carcasse sont constitués d'au moins un élément filaire et au moins une gaine revêtant ledit au moins un élément filaire, ladite au moins une gaine comprenant au moins une couche d'une composition polymérique thermoplastique et en ce que l'épaisseur de mélange caoutchouteux entre la surface intérieure de la cavité du pneumatique et le point d'un élément de renforcement métallique de l'armature de carcasse le plus proche de la dite surface intérieure de la cavité est inférieure ou égale à 3.8 mm.
2 - Pneumatique selon la revendication 1, le mélange caoutchouteux entre la cavité du pneumatique et les éléments de renforcement de la couche d'armature de carcasse radialement la plus à l'intérieure étant constitué d'au moins deux couches de mélange caoutchouteux, caractérisé en ce que la couche de mélange caoutchouteux radialement la plus à l'intérieur présente une épaisseur inférieure à 1.7 mm.
3 - Pneumatique selon la revendication 1 ou 2, le mélange caoutchouteux entre la cavité du pneumatique et les éléments de renforcement de la couche d'armature de carcasse radialement la plus à l'intérieure étant constitué d'au moins deux couches de mélange caoutchouteux, caractérisé en ce que la couche de mélange caoutchouteux radialement adjacente à la couche de mélange caoutchouteux radialement la plus à l'intérieur présente une épaisseur inférieure à 1.7 mm.
4 - Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur moyenne de la gaine au dos de chaque élément filaire est comprise entre 1 μιη et 2 mm. 5 - Pneumatique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la composition polymérique thermoplastique comprend un polymère thermoplastique, un élastomère diénique fonctionnalisé, un poly (p-phénylène éther) ou un mélange de ces matériaux. 6 - Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque élément filaire comprend un assemblage de fils unitaires métalliques.
7 - Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments de renforcement métalliques d'au moins une couche de l'armature de carcasse sont des câbles métalliques à couches de construction [L+M] ou [L+M+N] utilisable comme élément de renforcement d'une armature de carcasse de pneumatique, comportant une première couche Cl à L fils de diamètre di avec L allant de 1 à 4, entourée d'au moins une couche intermédiaire C2 à M fils de diamètre d2 enroulés ensemble en hélice selon un pas p2 avec M allant de 3 à 12, ladite couche C2 étant éventuellement entourée d'une couche externe C3 de N fils de diamètre d3 enroulés ensemble en hélice selon un pas p3 avec N allant de 8 à 20.
8 - Pneumatique selon la revendication 7, caractérisé en ce que le diamètre des fils de la première couche (Cl) est compris entre 0.10 et 0.5 mm, et en ce que le diamètre des fils des couches (C2, C3) est compris entre 0.10 et 0.5 mm.
9 - Pneumatique selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le pas d'hélice d'enroulement desdits fils de la couche externe (C3) est compris entre 8 et 25 mm.
10 - Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'armature de sommet est formée d'au moins deux couches de sommet de travail d'éléments de renforcement inextensibles, croisés d'une couche à l'autre en faisant avec la direction circonférentielle des angles compris entre 10° et 45°. 11 - Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'armature de sommet comporte encore au moins une couche d'éléments de renforcement circonférentiels.
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 nappe 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 nappe de travail qui lui est radialement adjacente. 13 - Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'armature de sommet comporte en outre une couche de triangulation formée d'éléments de renforcement métalliques faisant avec la direction circonférentielle des angles supérieurs à 60°.
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