WO2017191421A1 - Pneumatique dont la zone du bourrelet est allégée - Google Patents

Pneumatique dont la zone du bourrelet est allégée Download PDF

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WO2017191421A1
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Emmanuel JOULIN
Jean-Luc Guerbert-Jubert
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Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
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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.
  • 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), elongation at break (total elongation in%) and of module (in GPa) are made in traction according to the ISO 6892 standard of 1984.
  • the modulus measurements are made in tension according to the AFNOR-NFT-46002 standard of September 1988: the secant modulus is measured in second elongation (ie, after an accommodation cycle). nominal (or apparent stress, in MPa) at 10% elongation (normal conditions of temperature and hygrometry according to AFNOR-NFT-40101 of December 1979).
  • Such tires still usually comprise at the beads one or more layers of reinforcing elements called stiffeners. These layers are most often consist of reinforcing elements oriented relative to the circumferential direction of an angle less than 45 °, and usually less than 25 °. These reinforcing element layers have the particular function of limiting the longitudinal displacements of the constituent materials of the bead relative to the rim of the wheel to limit premature wear of said bead. They also make it possible to limit the permanent deformation of the bead on the rim hook, due to the dynamic creep phenomenon of the elastomeric materials. This deformation of the bead can prevent tire retreading when it is excessive. They further contribute to the protection of the low areas of the tire against the aggressions suffered during the assembly and disassembly of the tires on the rims.
  • layers of reinforcing elements or stiffener further prevent or delay the unwinding of the carcass reinforcement during accidental and excessive heating of the rim.
  • Such tire designs are for example described in FR 2779387 or US 2006/0000199.
  • a tire intended to be mounted on a hollow rim comprising a radial carcass reinforcement, consisting of a single carcass reinforcement layer formed of reinforcement elements inserted between two polymer mixture calendering layers, said tire comprising a crown reinforcement, itself capped radially with a tread, said tread being joined to two beads by means of two flanks the layer of reinforcing elements of the carcass reinforcement being anchored in each of the beads by turning around a bead wire to form a reversal of the carcass reinforcement, said reversal of the carcass reinforcement being separated from the carcass reinforcement; carcass reinforcement by a first layer of polymeric mixture extending radially from the bead wire to at least the end of the upturn and said reversal of the carcass reinforcement being axially outwardly in contact with a second layer of polymeric mixture, itself at least in contact with a third layer of polymeric mixture forming the outer surface of the tire in the region of the bead,
  • the carcass reinforcement overturning and the carcass reinforcement are the only layers of reinforcement elements whose elongation at break is less than 6% present in an area of the sidewall constituting at least 90%> of the surface of the carcass reinforcement; flank radially between the end of the upturn and the radially outermost point of the circle circumscribing the rod, and
  • a hollow rim (15 ° drop center) or wedged seat rim is a monobloc rim, as defined in the ETRTO, whose seats intended to receive the beads of the tire have a shape frustoconical, the angle formed with the axial direction being substantially equivalent to 15 °.
  • These seats are also extended by rim hooks of reduced height compared to the hooks of flat base rims whose rim seats have substantially cylindrical shapes.
  • the position of the axially outermost point of the tire is determined on a tire mounted and inflated according to the nominal conditions.
  • the positions of the radially innermost and radially outermost points of the circle circumscribing the rod are determined on a section of a tire, the spacing of the beads is the same as when the tire is mounted on the mounting rim recommended by the ETRTO, which is neither mounted nor inflated.
  • the different distances are measured on a section of a tire, the spacing of the beads of which is the same as when the pneumatic is mounted on the mounting rim recommended by ETRTO, which is neither mounted nor inflated.
  • the carcass reinforcement layer and the carcass reinforcement upturn are said to be coupled if the respective reinforcing elements of the carcass reinforcement layer and the carcass reinforcement upturn are are separated by a substantially constant thickness of rubber mix and not more than 5 mm over more than 15% of the distance between the end of the carcass reinforcement overturn and the radially innermost point of the circumcircle the rod.
  • the thickness of the rubber mixture separating the respective reinforcement elements of the carcass reinforcement layer and the carcass reinforcement upturn is measured in the normal direction to the reinforcing elements of the carcass reinforcement.
  • the respective reinforcement elements of the carcass reinforcement layer and the carcass reinforcement upturn are separated by a substantially constant thickness of rubber compound of at most 3.5 mm and preferably they are separated by a substantially constant rubber compound thickness of at least 0.8 mm and more preferably a substantially constant rubber compound thickness of at least 2.5 mm.
  • a substantially constant thickness of rubber compound separating the respective reinforcing elements of the carcass reinforcement layer and the carcass reinforcement upturn is a thickness that does not vary by more than 0.5. mm. The variations in thickness are then due to creep phenomena during the manufacture and baking of the tire.
  • the first layer of polymeric mixture may consist of several polymeric mixtures whose stiffness properties are substantially identical and more specifically whose tensile modulus of elasticity to 10% elongation are substantially identical.
  • the expression "substantially identical" must be understood as meaning equal to the measurement uncertainties.
  • such layers separating the overturning of the carcass reinforcement from the carcass reinforcement have already been described as consisting of several radially superimposed layers whose properties of rigidities differ; this type of embodiment is not adapted to the case of the invention at the risk of adversely affecting the endurance performance of the tire.
  • the more usual designs of this type of tire include a carcass reinforcement overturn such that the distance between the end of the upturn of the carcass reinforcement and the point radially the more inside the circle circumscribed to the bead wire is less than 50% of the distance between the axially outermost point of the tire and the radially innermost point of the circle circumscribing the bead wire, in particular to improve the performance of the tire in terms of endurance .
  • a second polymeric mixture layer positioned axially outside and in contact with the overturning of the carcass reinforcement whose tensile modulus of elasticity at 10% elongation is lower.
  • the inventors have thus been able to demonstrate that the tires made according to the invention and which have in particular a reversal of the carcass reinforcement with a length greater than the most usual designs, a second layer of polymeric mixture having a higher rigidity.
  • a coupling of the overturning with the carcass reinforcement associated with the relative sizing and positioning of the various elements constituting the tire bead zone, make it possible to lighten the tire and against all odds to maintain properties in terms of satisfactory endurance, or even to improve them.
  • the radially inner end of the second polymeric mixture layer is radially between the radially outermost point of the circle circumscribing the rod and the radially innermost point of the circle circumscribing the rod. . This positioning is determined on a section of a tire, the spacing of the beads is the same as when the tire is mounted on the mounting rim recommended by the ETRTO, it being neither mounted nor inflated.
  • the modulus of elasticity under tension at 10% elongation of the calendering layers of the carcass reinforcement layer is between 4 and 16 MPa and preferably between 8 and 12 MPa.
  • the tensile modulus of elasticity at 10% elongation of the first layer of polymeric mixture is less than or equal to the modulus of elasticity under tension at 10% of elongation of the calender of layer carcass reinforcement.
  • This choice makes it possible in particular to concentrate the shearing forces within the first layer of polymer mixture.
  • the modulus of elasticity under tension at 10% elongation of the first layer of polymeric mixture is greater than 50% of the modulus of elasticity under tension at 10% elongation of the calendering of the carcass reinforcement layer and preferably is greater than 70% of the modulus of elasticity under tension at 10% of elongation of the calender of the carcass reinforcement layer. This choice makes it possible to maintain the shear stresses within the first polymeric mixture layer while ensuring good endurance performance.
  • the modulus of elasticity under tension at 10% elongation of the second polymeric mixture layer is less than 150% of the modulus of elasticity under tension at 10% of elongation of the calendering of the carcass reinforcement layer.
  • the second polymeric compound layer provides sufficient rigidity to ensure good endurance of the tire during the support on the rim hooks while ensuring satisfactory performance in terms of rolling resistance.
  • the tensile modulus of elasticity at 10% elongation of the first layer of polymeric mixture is greater than or equal to the modulus of elasticity under tension at 10% elongation of the third layer of polymer mixture which itself is greater than or equal to the modulus of elasticity under tension at 10% elongation of the fourth layer of mixture polymer.
  • An advantageous variant of the invention provides that radially outwardly from said point C of the upturn, the overturning of the carcass reinforcement and the carcass reinforcement are coupled over a length of between 15 and 65% > the distance between the end of the upturn of the carcass reinforcement and the radially innermost point of the circle circumscribed to the bead wire, and then decoupled by the first layer of polymeric mixture to the end of the upturn.
  • the carcass reinforcement layer and the carcass reinforcement upturn are said to be decoupled if, radially outside the coupling zone, the thickness of the rubber mixture separating the elements respective reinforcement of the carcass reinforcement layer and the carcass reinforcement upturn is greater than that of the coupling zone.
  • the respective reinforcing elements of the carcass reinforcement layer and the carcass reinforcement overturning are then advantageously separated by a rubber compound thickness of between 3 and 8 mm, said thickness of rubber compound being measured in the normal direction to reinforcement elements of the carcass reinforcement between the respective reinforcing elements of the carcass reinforcement layer and the carcass reinforcement overturning.
  • the respective reinforcement elements of the carcass reinforcement layer and the carcass reinforcement upturn are separated by at most 6 mm and preferably they are separated from each other. at least 4 mm.
  • the decoupling zone may consist of a first part, called transition, extending the coupling zone in which the thickness of the rubber mixture separating the respective reinforcing elements. the carcass reinforcement layer and the carcass reinforcement upturn is increased and a radially outermost second portion in which the thickness of the rubber mixture separates the respective reinforcement elements from the carcass reinforcement layer and the carcass reinforcement overturn is substantially constant.
  • the increase in the thickness of the first polymeric mixture layer makes it possible to compensate for the decrease in the tension in the reinforcement elements of the carcass reinforcement when the approaching the end of its turn to absorb the shear stresses between the carcass reinforcement and its overturning.
  • the decoupling length is between 5 and 40% of the distance between the end of the upturn of the carcass reinforcement and the radially innermost point of the circle circumscribed to the bead wire and preferably between 15 and 35% of the distance between the end of the upturn of the carcass reinforcement and the radially innermost point of the circle circumscribed to the bead wire.
  • the upturn of the carcass reinforcement and the carcass reinforcement are coupled over a length of between 25 and 40% of the distance between the end of the upturn of the carcass reinforcement. and the radially innermost point of the circle circumscribing the rod.
  • any point of the upturn of the carcass reinforcement is at a distance from the outer surface of the tire less than 10 mm.
  • any point of the upturn of the carcass reinforcement is at a distance from the outer surface of the tire less than 10 mm over a length of the carcass reinforcement upturn delimited radially between the end of said upturn and a point located at a distance from the radially innermost point of the circle circumscribing the bead wire equal to 50% of the distance between the end of the upturn of the carcass reinforcement and the radially innermost point of the circle circumscribing the bead wire.
  • the thickness measured according to the normal direction to the reinforcement elements of the carcass reinforcement upturn at the end of the carcass reinforcement upturn, the fourth layer of polymeric mixture forming the outer surface of a flank is substantially constant.
  • the thickness measured according to the normal direction to the reinforcement elements of the carcass reinforcement upturn at the end of the carcass reinforcement upturn, the fourth layer of polymeric mixture forming the outer surface of a flank is substantially constant.
  • a substantially constant thickness means that it does not vary by more than 0.5 mm. These variations in thickness are due to creep phenomena during the manufacture and baking of the tire.
  • the fourth layer of polymeric mixture thus produced according to the invention seems to contribute to the better positioning of the first layer of polymeric mixture and its implementation to ensure the coupling and possibly the decoupling of the reinforcing layer of carcass and the overturning of carcass reinforcement.
  • the tire in any meridian plane, in each bead, the tire comprises a compression frame surrounding the rod and a volume of rubber mix directly in contact with the rod.
  • the compression frame consists of a layer of textile reinforcing elements of aliphatic polyamide type.
  • the rods are bundles bundles, that is to say rods formed of an assembly of gummed son wrapped around a shape, preferably of hexagonal shape.
  • the carcass reinforcement is formed of cables whose structure is strongly penetrated polymeric mixtures. They may for example be cables whose construction makes it possible to increase their penetrability by the polymeric mixtures. It can also be cables in which polymeric mixtures are inserted during the manufacture of the cables themselves. This is for example of cables with at least two layers, at least one inner layer being sheathed with a layer consisting of a non-crosslinkable, crosslinkable or crosslinked rubber composition, preferably based on at least one elastomer diene.
  • the crown reinforcement of the tire is formed of at least two working crown layers of inextensible reinforcing elements, crossed from one layer to the other 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, so-called protective, of so-called elastic reinforcing elements, oriented relative 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 less wide working layer.
  • Said protective layer may also have an axial width greater than the axial width of the narrower working layer, such as it covers the edges of the narrower working layer and, in the case of the radially upper layer, being the least wide, as it is coupled, in the axial extension of the additional reinforcement, with the layer the widest working vertex on an axial width, to be then, axially outside, decoupled from said widest working layer by profiles of thickness at least equal to 2 mm.
  • 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 2 represent: FIG. 1, a meridian view of a diagram 2, an enlarged schematic representation of the zone of the bead of the tire of FIG. 1. comprehension.
  • Figure 1 shows only a half-view of a tire which extends symmetrically with respect to the circumferential mid-plane or equatorial plane of a tire.
  • the tire 1 of dimension 12 R 22.5, has a shape ratio H / L equal to 0.90, H being the maximum radial height of the tire 1 on its mounting rim and L its width.
  • Said tire 1 comprises a radial carcass reinforcement 2 anchored in two beads 3.
  • the carcass reinforcement 2 is hooped at the top of the tire by a crown reinforcement 5, itself capped with a tread 6.
  • the carcass reinforcement 2 formed of a single layer of metal cables, is wound in each of the beads 3 around a rod 4 and forms in each of the beads 3 a carcass reinforcement overturn 7 having a end 8.
  • the carcass reinforcement 2 consists of reinforcement elements between two calendering layers whose tensile modulus of elasticity at 10% elongation is equal to 9.8 MPa.
  • the reinforcement elements of the carcass reinforcement 2 are 19.18 cables whose elongation at rupture is equal to 2.5%.
  • the carcass reinforcement cables of the tire 1 are cables with structure layer 1 + 6 + 12, not fretted, consisting of a central core formed of a wire, an intermediate layer formed of six wires. and an outer layer of twelve wires.
  • Figure 1 illustrates the tire mounted on its nominal rim J; the axially outermost point E is thus determined, the tire being inflated to its nominal pressure.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a schematic sectional representation of a bead 3 of the tire in which there is a portion of the carcass reinforcement layer 2 wound around a bead wire 4 to form an upturn 7 with 8.
  • the circle T circumscribes the bead wire 4 and shows the radially innermost point A of said circle T.
  • This point A is defined on a radial section of the tire, of which spacing of the beads is the same as when the pneumatic is mounted on the mounting rim recommended by the ETRTO, it is not mounted on a rim.
  • the distance dn between the point E and the point A is equal to 120 mm.
  • the distance d R between the point 8 and the point A is equal to 87 mm.
  • the ratio of the distance d R over the distance d E is equal to 73% and therefore between 50 and 90%.
  • the turning of the carcass reinforcement 7 is couple to the carcass reinforcement 2 at the point C as the distance c between the point C and the point A is equal to 37 mm.
  • the ratio of the distance d c over the distance d R is equal to 43% and therefore between 30 and 55%.
  • the carcass reinforcement upturn 7 is then decoupled from the carcass reinforcement 2 from the point D, such that the distance d D between the point D and the point A is equal to 66 mm and such that the Coupling length between point C and point D is equal to 29 mm and therefore between 25 and 40% of the distance d R.
  • the coupling length is measured along the straight line through points C and D.
  • the coupling thickness between the carcass reinforcement 2 and the upturn 7, measured in the normal direction to the reinforcing elements of the carcass reinforcement 2 between the respective reinforcing elements of the carcass reinforcement layer and the carcass reinforcement overturn, is substantially constant and equal to 2.9 mm.
  • the decoupling length between the point D and the point 8 is equal to 21 mm and therefore between 15 and 35% of the distance d R.
  • the decoupling length is measured along the line through points D and 8.
  • the carcass reinforcement upturn 7 is separated from the carcass reinforcement 2 by a first polymeric mixture layer 9, having a radially outer end 10 at a dio distance from the point A equal to 117 mm.
  • the first layer of polymeric mixture 9 has a tensile modulus of elasticity at 10% elongation equal to 7.8 MPa and therefore lower than the tensile modulus of elasticity at 10% elongation of the calendering layers of the carcass reinforcement 2.
  • the first layer of polymeric mixture 9 is profiled to bear on the bead wire 4 and ensure the coupling and decoupling between the carcass reinforcement upturn 7 and the carcass reinforcement 2.
  • Axially outside the carcass reinforcement upturn 7 is represented the second polymeric mixture layer 11, the radially outer end 12 of which is radially inside the end 8 of the upturn 7.
  • the end radially inner 13 of the second layer of polymeric mixture 11 is radially between the points A and B, respectively radially the innermost and radially the outermost of the circle circumscribing the rod.
  • the second layer of polymeric mixture 11 has a tensile modulus of elasticity at 10% elongation equal to 12.5 MPa and therefore greater than the modulus of elasticity under tension at 10% elongation of the calendering layers of the liner. carcass reinforcement 2.
  • the third layer of polymer mixture 14 has a modulus of elasticity under tension at 10% elongation equal to 7.1 MPa.
  • the radially inner end 17 of the fourth polymer blend layer 16 is radially inner at the end 15 of the third polymeric blend layer 14.
  • the fourth layer of polymeric mixture 16 has a modulus of elasticity under tension at 10% elongation equal to 3.1 MPa.
  • the profile of the fourth layer of polymeric mixture 16 is such that said fourth layer of polymeric mixture 16 has a thickness. , measured in the normal direction to the reinforcing elements of the carcass reinforcement 2 at the end 8 of the upturn 7, substantially constant and equal to 3.3 mm, over two radial lengths of approximately 5 mm from each of the two points located on either side of the end 8 at distances of the said end 8 equal to 2.5 mm corresponding to more than 2.5 times the diameter of the carcass reinforcement cables, the latter being equal to 0.9 mm.
  • tires Ii made according to the invention in accordance with the representation of Figures 1 and 2, I 2 tires which differ from Ii and others with so-called reference tires R.
  • the tires I 2 differ from the tires L by the use of a first layer of polymeric mixture whose modulus of elasticity under tension at 10% elongation is equal to 3.7 MPa and therefore less than 50% of that calendering of the carcass reinforcement layer which is equal to 9.8 MPa.
  • the reference tires R differ from the tires according to the invention by the presence of stiffeners and a more usual bead zone with in particular a distance between the end of the upturn of the carcass reinforcement and the radially innermost point.
  • of the circle circumscribing the bead equals 43% of the distance between the axially outermost point of the tire and the radially innermost point of the circle circumscribing the bead wire and a second layer of polymeric mixture whose modulus of elasticity under tension at 10% elongation is equal to 3.7 MPa and less than that of the carcass reinforcement layer calendars which is equal to 9.8 MPa.
  • Endurance tests were carried out by rolling two planed tires on one another with a regulated pressure of 8b, with a nitrogen inflation and a load of 6786 daN at a speed of 30km / km. h.
  • the tests were carried out for the tires according to the invention with conditions identical to those applied to the reference tires.
  • the tests are stopped at the occurrence of a degradation of the low area of the tire.

Abstract

L'invention concerne un pneumatique à armature de carcasse radiale, constituée d'une unique couche (2) d'éléments de renforcement ancrée dans chacun des bourrelets par retournement autour d'une tringle (4). Selon l'invention, le retournement (7) de l'armature de carcasse et l'armature de carcasse (2) sont couplés, le retournement de l'armature de carcasse et l'armature de carcasse sont les seules couches d'éléments de renforcement dont l'allongement à rupture est inférieur à 6 % présentes dans le flanc et l'agencement et le choix des mélanges polymériques de la zone du bourrelet du pneumatique favorisent les performances d'endurance.

Description

PNEUMATIQUE DONT LA ZONE DU BOURRELET EST 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 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] 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), d'allongement à la rupture (allongement total en %) et de module (en GPa) sont effectuées en traction selon la norme ISO 6892 de 1984.
[0013] En ce qui concerne les compositions de caoutchouc, les mesures de module sont effectuées en traction selon la norme AFNOR-NFT-46002 de septembre 1988 : on mesure en seconde élongation (i.e., après un cycle d'accommodation) le module sécant nominal (ou contrainte apparente, en MPa) à 10% d'allongement (conditions normales de température et d'hygrométrie selon la norme AFNOR-NFT-40101 de décembre 1979).
[0014] De tels pneumatiques comportent encore usuellement au niveau des bourrelets une ou plusieurs couches d'éléments de renforcement appelés raidisseurs. Ces couches sont le plus souvent constituées d'éléments de renforcement orientés par rapport à la direction circonférentielle d'un angle inférieur à 45°, et le plus souvent inférieur à 25°. Ces couches d'éléments de renforcements ont notamment pour fonction de limiter les déplacements longitudinaux des matériaux constitutifs du bourrelet par rapport à la jante de la roue pour limiter une usure prématurée dudit bourrelet. Elles permettent également de limiter la déformation permanente du bourrelet sur le crochet de jante, due au phénomène de fluage dynamique des matériaux élastomériques. Cette déformation du bourrelet peut empêcher le rechapage des pneumatiques lorsqu'elle est excessive. Elles contribuent encore à la protection des zones basses du pneumatique contre les agressions subies lors du montage et du démontage des pneumatiques sur les jantes.
[0015] Par ailleurs, dans le cas d'ancrage de l'armature de carcasse réalisé autour d'une tringle, qui consiste à enrouler au moins en partie l'armature de carcasse autour d'une tringle dans chacun des bourrelets en formant un retournement s 'étendant plus ou moins haut dans le flanc, les couches d'éléments de renforcement ou raidisseur permettent encore d'éviter ou de retarder le déroulement de l'armature de carcasse lors d'échauffements accidentels et excessifs de la jante.
[0016] Ces couches d'éléments de renforcement ou raidisseurs sont le plus souvent disposées axialement à l'extérieur du retournement de l'armature de carcasse et s'étendent sur une hauteur dans le flanc supérieure à celle du retournement notamment pour couvrir les extrémités libres des éléments de renforcement dudit retournement.
[0017] De telles conceptions de pneumatiques sont par exemples décrites dans les documents FR 2779387 ou US 2006/0000199.
[0018] La présence de ces couches d'éléments de renforcement ou raidisseurs complexifient la conception de ces zones des bourrelets du pneumatique. La présence d'une couche supplémentaire d'une part et son agencement par rapport notamment au retournement de l'armature de carcasse et à la tringle d'autre part conduisent à une conception nécessitant des mélanges caoutchouteux pour séparer les extrémités de couches et assurer le positionnement souhaité des différentes extrémités. [0019] Les inventeurs se sont ainsi donnés pour mission de fournir des pneumatiques pour véhicules "Poids-Lourds", dont les performances d'endurance notamment l'endurance des zones des bourrelets sont conservées et dont la conception est simplifiée et avantageusement dont la masse globale du pneumatique est diminuée. [0020] Ce but a été atteint selon l'invention par un pneumatique destiné à être monté sur une jante creuse (15 ° drop centre), comprenant une armature de carcasse radiale, constituée d'une unique couche d'armature de carcasse formée d'éléments de renforcement insérés entre deux couches de calandrage de mélange polymérique, 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, la couche d'éléments de renforcement de l'armature de carcasse étant ancrée dans chacun des bourrelets par retournement autour d'une tringle pour former un retournement de l'armature de carcasse, ledit retournement de l'armature de carcasse étant séparée de l'armature de carcasse par une première couche de mélange polymérique s'étendant radialement depuis la tringle jusqu'au moins l'extrémité du retournement et ledit retournement de l'armature de carcasse étant axialement vers l'extérieur au contact d'une deuxième couche de mélange polymérique, elle-même au moins au contact d'une troisième couche de mélange polymérique formant la surface extérieur du pneumatique dans la zone du bourrelet, ladite troisième couche de mélange polymérique étant destinée notamment à venir au contact de la jante, ladite troisième couche de mélange polymérique étant radialement vers l'extérieur au contact d'une quatrième couche de mélange polymérique formant la surface extérieure d'un flanc, et conformément à l'invention, dans une coupe méridienne dudit pneumatique, l'extrémité radialement extérieure de la première couche de mélange polymérique est radialement extérieure à l'extrémité du retournement de l'armature de carcasse, l'extrémité du retournement de l'armature de carcasse est radialement extérieure à l'extrémité radialement extérieure de la deuxième couche de mélange polymérique, l'extrémité radialement extérieure de la deuxième couche de mélange polymérique est radialement extérieure à l'extrémité radialement extérieure de la troisième couche de mélange polymérique, la distance entre l'extrémité du retournement de l'armature de carcasse et le point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle est comprise entre 50 et 90% de la distance entre le point axialement le plus extérieur du pneumatique et le point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle,
- radialement vers l'extérieur à partir d'un point C du retournement situé à une distance du point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle comprise entre 30 et 55% de la distance entre l'extrémité du retournement de l'armature de carcasse et le point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle, le retournement de l'armature de carcasse et l'armature de carcasse sont couplés,
le retournement de l'armature de carcasse et l'armature de carcasse sont les seules couches d'éléments de renforcement dont l'allongement à rupture est inférieur à 6 % présentes dans une zone du flanc constituant au moins 90%> de la surface du flanc comprise radialement entre l'extrémité du retournement et le point radialement le plus extérieur du cercle circonscrit à la tringle, et
le module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement de la deuxième couche de mélange polymérique est supérieur ou égal au module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement du calandrage de la couche d'armature de carcasse et strictement inférieur à 25 MPa. [0021] Au sens de l'invention, une jante creuse (15° drop center) ou jante à seat coincé est une jante monobloc, telle que définie dans l'ETRTO, dont les sièges destinés à recevoir les bourrelets du pneumatique présentent une forme tronconique, l'angle formé avec la direction axiale étant sensiblement équivalant à 15°. Ces sièges sont par ailleurs prolongés par des crochets de jante de hauteur réduite par rapport à des crochets de jantes à bases plates dont les sièges déjante présentent des formes sensiblement cylindriques.
[0022] La position du point axialement le plus extérieur du pneumatique est déterminée sur un pneumatique monté et gonflé selon les conditions nominales.
[0023] Les positions des points radialement le plus intérieur et radialement le plus extérieur du cercle circonscrit à la tringle sont déterminées sur une coupe d'un pneumatique, dont l'écartement des bourrelets est le même que lorsque le pneumatique est monté sur la jante de montage préconisée par l'ETRTO, celui-ci étant donc ni monté ni gonflé.
[0024] De la même façon, les différentes distances, notamment mesurées depuis le point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle, sont mesurées sur une coupe d'un pneumatique, dont l'écartement des bourrelets est le même que lorsque le pneumatique est monté sur la jante de montage préconisée par l'ETRTO, celui-ci étant donc ni monté ni gonflé.
[0025] Au sens de l'invention, la couche d'armature de carcasse et le retournement d'armature de carcasse sont dits couplés si les éléments de renforcement respectifs de la couche d'armature de carcasse et du retournement d'armature de carcasse sont séparés par une épaisseur de mélange caoutchouteux sensiblement constante et d'au plus 5 mm sur une longueur supérieure à 15% de la distance entre l'extrémité du retournement de l'armature de carcasse et le point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle. L'épaisseur de mélange caoutchouteux séparant les éléments de renforcement respectifs de la couche d'armature de carcasse et du retournement d'armature de carcasse est mesurée selon la direction normale aux éléments de renforcement de l'armature de carcasse. Avantageusement selon l'invention, les éléments de renforcement respectifs de la couche d'armature de carcasse et du retournement d'armature de carcasse sont séparés par une épaisseur de mélange caoutchouteux sensiblement constante d'au plus 3.5 mm et de préférence ils sont séparés par une épaisseur de mélange caoutchouteux sensiblement constante d'au moins 0.8 mm et de préférence encore par une épaisseur de mélange caoutchouteux sensiblement constante d'au moins 2.5 mm.
[0026] Au sens de l'invention, une épaisseur de mélange caoutchouteux sensiblement constante séparant les éléments de renforcement respectifs de la couche d'armature de carcasse et du retournement d'armature de carcasse est une épaisseur qui ne varie pas de plus de 0.5 mm. Les variations d'épaisseur ne sont alors dues qu'aux phénomènes de fluage lors de la fabrication et de la cuisson du pneumatique.
[0027] Au sens de l'invention, la première couche de mélange polymérique peut être constituée de plusieurs mélanges polymériques dont les propriétés de rigidité sont sensiblement identiques et plus spécifiquement dont les modules d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement sont sensiblement identiques. Au sens de l'invention, l'expression « sensiblement identiques » doit être comprise comme signifiant égaux aux incertitudes de mesures près. Pour diverses raisons, de telles couches séparant le retournement de l'armature de carcasse de l'armature de carcasse ont déjà été décrites comme étant constituées de plusieurs couches radialement superposées dont les propriétés de rigidités diffèrent; ce type de réalisation n'est pas adapté au cas de l'invention au risque de nuire aux performances d'endurance du pneumatique.
[0028] Les essais ont montré que les pneumatiques ainsi réalisés selon l'invention et dont la masse est inférieure à celle de pneumatiques de conception plus usuelle, comportant par exemple des couches d'éléments de renforcement supplémentaires de type raidisseurs, présentent des performances en termes d'endurance, et notamment en termes d'endurance des zones des bourrelets, au moins aussi bonnes que celles desdits pneumatiques de conception plus usuelle, voire supérieures.
[0029] Ces résultats sont d'autant plus surprenants que les conceptions plus usuelles de ce type de pneumatiques comportent un retournement d'armature de carcasse tel que la distance entre l'extrémité du retournement de l'armature de carcasse et le point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle est inférieure à 50 % de la distance entre le point axialement le plus extérieur du pneumatique et le point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle pour notamment améliorer les performances du pneumatique en termes d'endurance. En effet, il est usuel de concevoir des pneumatiques avec un retournement d'armature de carcasse de longueur réduite pour augmenter la distance entre le retournement d'armature de carcasse et l'armature de carcasse, et ainsi limiter au mieux les contraintes de cisaillement qui s'initient entre l'armature de carasse et son retournement notamment du fait des phénomènes de déradialisation qui apparaissent lors du roulage du pneumatique.
[0030] De même il est usuel d'utiliser une deuxième couche de mélange polymérique positionnée axialement à l'extérieur et au contact du retournement de l'armature de carcasse dont le module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement est inférieur à celui des couches de calandrage de l'armature de carcasse, notamment pour limiter les montées en température dans la zone du bourrelet du pneumatique et donc pour améliorer les performances en termes d'endurance. [0031] Il est encore usuel dans la conception des pneumatiques dont l'armature de carcasse présente un retournement, destinés notamment à être monté sur une jante à seat coincé et à équiper des véhicules portant de lourdes charges, d'éviter un rapprochement et donc d'autant plus un couplage du retournement avec l'armature de carcasse de façon à prévenir tous risques de cisaillement entre l'armature de carcasse et son retournement qui vient pénaliser la première couche de mélange polymérique qui les sépare.
[0032] Les inventeurs ont ainsi su mettre en évidence que les pneumatiques réalisés conformément à l'invention et qui présentent notamment un retournement de l'armature carcasse avec une longueur supérieure aux conceptions plus usuelles, une deuxième couche de mélange polymérique présentant une rigidité supérieure aux conceptions plus usuelles, un couplage du retournement avec l'armature carcasse, associés aux dimensionnements et positionnement relatifs des différents éléments constitutifs de la zone du bourrelet du pneumatique, permettent d'alléger le pneumatique et contre toute attente de conserver des propriétés en termes d'endurance satisfaisantes, voire de les améliorer. [0033] Avantageusement selon l'invention, l'extrémité radialement intérieure de la deuxième couche de mélange polymérique est radialement comprise entre le point radialement le plus extérieur du cercle circonscrit à la tringle et le point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle. Ce positionnement est déterminé sur une coupe d'un pneumatique, dont l'écartement des bourrelets est le même que lorsque le pneumatique est monté sur la jante de montage préconisée par l'ETRTO, celui-ci étant donc ni monté ni gonflé.
[0034] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement des couches de calandrage de la couche d'armature de carcasse est compris entre 4 et 16 MPa et de préférence entre 8 et 12 MPa. Ces valeurs permettent notamment de définir le compromis souhaité entre les performances d'endurance du pneumatique et ses performances en termes de résistance au roulement.
[0035] De préférence selon l'invention, le module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement de la première couche de mélange polymérique est inférieur ou égal au module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement du calandrage de la couche d'armature de carcasse. Ce choix permet notamment de concentrer les efforts de cisaillement au sein de la première couche de mélange polymérique.
[0036] De préférence encore selon l'invention, le module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement de la première couche de mélange polymérique est supérieur à 50% du module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement du calandrage de la couche d'armature de carcasse et de préférence est supérieur à 70 % du module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement du calandrage de la couche d'armature de carcasse. Ce choix permet de maintenir les efforts de cisaillement au sein de la première couche de mélange polymérique tout en assurant de bonnes performances d'endurance.
[0037] Avantageusement selon l'invention, le module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement de la deuxième couche de mélange polymérique est inférieur à 150% du module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement du calandrage de la couche d'armature de carcasse. Selon cette réalisation avantageuse de l'invention, la deuxième couche de mélange polymérique confère suffisamment de rigidité pour assurer une bonne tenue en endurance du pneumatique lors des appuis sur les crochets de jante tout en assurant des performances en termes de résistance au roulement satisfaisantes.
[0038] Selon un mode réalisation préféré de l'invention, pour favoriser le compromis entre les performances d'endurance et de résistance au roulement, le module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement de la première couche de mélange polymérique est supérieur ou égal au module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement de la troisième couche de mélange polymérique qui est lui-même supérieur ou égal au module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement de la quatrième couche de mélange polymérique.
[0039] Une variante avantageuse de l'invention prévoit que radialement vers l'extérieur à partir dudit point C du retournement, le retournement de l'armature de carcasse et l'armature de carcasse sont couplés sur une longueur comprise entre 15 et 65%> de la distance entre l'extrémité du retournement de l'armature de carcasse et le point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle, pour être ensuite découplés par la première couche de mélange polymérique jusqu'à l'extrémité du retournement. [0040] Au sens de l'invention, la couche d'armature de carcasse et le retournement d'armature de carcasse sont dits découplés si, radialement à l'extérieur de la zone de couplage, l'épaisseur de mélange caoutchouteux séparant les éléments de renforcement respectifs de la couche d'armature de carcasse et du retournement d'armature de carcasse est supérieure à celle de la zone de couplage. Les éléments de renforcement respectifs de la couche d'armature de carcasse et du retournement d'armature de carcasse sont alors avantageusement séparés par une épaisseur de mélange caoutchouteux comprise entre 3 et 8 mm, ladite épaisseur de mélange caoutchouteux étant mesurée selon la direction normale aux éléments de renforcement de l'armature de carcasse entre les éléments de renforcement respectifs de la couche d'armature de carcasse et du retournement d'armature de carcasse. De préférence selon l'invention, dans la zone de découplage, les éléments de renforcement respectifs de la couche d'armature de carcasse et du retournement d'armature de carcasse sont séparés d'au plus 6 mm et de préférence ils sont séparés d'au moins 4 mm.
[0041] Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, la zone de découplage peut être constituée d'une première partie, dite de transition, prolongeant la zone de couplage dans laquelle l'épaisseur de mélange caoutchouteux séparant les éléments de renforcement respectifs de la couche d'armature de carcasse et du retournement d'armature de carcasse augmente et d'une deuxième partie radialement la plus extérieure dans laquelle l'épaisseur de mélange caoutchouteux séparant les éléments de renforcement respectifs de la couche d'armature de carcasse et du retournement d'armature de carcasse est sensiblement constante.
[0042] Selon cette variante de réalisation de l'invention, l'augmentation de l'épaisseur de la première couche de mélange polymérique permet de venir compenser la diminution de la tension dans les éléments de renforcement de l'armature de carcasse lorsque l'on s'approche de l'extrémité de son retournement pour absorber les contraintes de cisaillement entre l'armature de carcasse et son retournement.
[0043] Avantageusement encore, la longueur de découplage est comprise entre 5 et 40% de la distance entre l'extrémité du retournement de l'armature de carcasse et le point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle et de préférence comprise entre 15 et 35% de la distance entre l'extrémité du retournement de l'armature de carcasse et le point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle.
[0044] De préférence selon l'invention, le retournement de l'armature de carcasse et l'armature de carcasse sont couplés sur une longueur comprise entre 25 et 40% de la distance entre l'extrémité du retournement de l'armature de carcasse et le point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle.
[0045] Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, dans tout plan méridien, sur une longueur du retournement d'armature de carcasse délimitée radialement entre l'extrémité dudit retournement et un point situé à une distance du point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle égale à 65% de la distance entre l'extrémité du retournement de l'armature de carcasse et le point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle, tout point du retournement de l'armature de carcasse est à une distance de la surface extérieure du pneumatique inférieure à 10 mm. De préférence encore, tout point du retournement de l'armature de carcasse est à une distance de la surface extérieure du pneumatique inférieure à 10 mm sur une longueur du retournement d'armature de carcasse délimitée radialement entre l'extrémité dudit retournement et un point situé à une distance du point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle égale à 50% de la distance entre l'extrémité du retournement de l'armature de carcasse et le point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle.
[0046] Avantageusement encore selon l'invention, dans tout plan méridien, sur une distance radiale supérieure à 4 mm, et de préférence supérieure à 10 mm, démarrant radialement à l'extérieur de l'extrémité du retournement d'armature de carcasse et à une distance radiale de l'extrémité du retournement d'armature de carcasse égale à 2.5 fois le diamètre d'un élément de renforcement de l'armature de carcasse et s'étendant radialement vers l'extérieur, l'épaisseur, mesurée selon la direction normale aux éléments de renforcement du retournement d'armature de carcasse à l'extrémité du retournement d'armature de carcasse, de la quatrième couche de mélange polymérique formant la surface extérieure d'un flanc est sensiblement constante. [0047] Avantageusement encore selon l'invention, dans tout plan méridien, sur une distance radiale supérieure à 4 mm, et de préférence supérieure à 10 mm, démarrant radialement à l'intérieur de l'extrémité du retournement d'armature de carcasse et à une distance radiale de l'extrémité du retournement d'armature de carcasse égale à 2.5 fois le diamètre d'un élément de renforcement de l'armature de carcasse et s'étendant radialement vers l'intérieur, l'épaisseur, mesurée selon la direction normale aux éléments de renforcement du retournement d'armature de carcasse à l'extrémité du retournement d'armature de carcasse, de la quatrième couche de mélange polymérique formant la surface extérieure d'un flanc est sensiblement constante. [0048] Au sens de l'invention, l'expression une épaisseur sensiblement constante signifie qu'elle ne varie pas de plus de 0.5 mm. Ces variations d'épaisseur ne sont dues qu'aux phénomènes de fluage lors de la fabrication et de la cuisson du pneumatique.
[0049] La quatrième couche de mélange polymérique ainsi réalisée selon l'invention semble permettre de contribuer au meilleur positionnement de la première couche de mélange polymérique et à sa mise en place pour assurer le couplage et éventuellement le découplage de la couche d'armature de carcasse et du retournement d'armature de carcasse.
[0050] Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, dans tout plan méridien, dans chaque bourrelet, le pneumatique comporte une armature de contention entourant la tringle et un volume de mélange caoutchouteux directement au contact de la tringle.
[0051] Une telle armature de contention permet lors de l'utilisation du pneumatique de limiter les évolutions de forme de la tringle et ainsi de conserver des performances notamment en termes d'endurance satisfaisantes. En effet, le pneumatique selon l'invention dont la structure conduit à son allégement pourrait, dans certains cas d'utilisation ou types de roulage, conduire à une évolution géométrique dans la zone du bourrelet potentiellement nuisible aux performances en termes d'endurance du pneumatique. La présence d'une armature de contention telle que proposée permet de retarder voire de prévenir une telle évolution géométrique. Avantageusement encore selon l'invention, l'armature de contention est constituée d'une couche d'éléments de renforcement textiles de type polyamide aliphatique.
[0052] Avantageusement selon l'invention, les tringles sont des tringles paquets, c'est- à-dire des tringles formées d'un assemblage de fils gommés enroulés autour d'une forme, de préférence de forme hexagonale.
[0053] Selon un mode de réalisation de l'invention, notamment pour améliorer encore les performances en termes d'endurance du pneumatique, l'armature de carcasse est formée de câbles dont la structure est fortement pénétrée de mélanges polymériques. Il peut par exemple s'agir de câbles dont la construction permet d'augmenter leur pénétrabilité par les mélanges polymériques. Il peut encore s'agir de câbles dans lesquels des mélanges polymériques sont insérés lors de la fabrication des câbles eux-mêmes. Il s'agit alors par exemple de câbles à au moins deux couches, au moins une couche interne étant gainée d'une couche constituée d'une composition de caoutchouc non réticulable, réticulable ou réticulée, de préférence à base d'au moins un élastomère diénique. [0054] 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°.
[0055] Selon d'autres variantes de réalisation de l'invention, l'armature de sommet comporte encore au moins une couche d'éléments de renforcement circonférentiels.
[0056] 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.
[0057] 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.
[0058] 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.
[0059] D'autres détails et caractéristiques avantageux de l'invention ressortiront ci- après de la description des exemples de réalisation de l'invention notamment en référence aux figures 1 à 2 qui représentent : figure 1, une vue méridienne d'un schéma d'un pneumatique selon un mode de réalisation de l'invention, figure 2, une représentation schématique agrandie de la zone du bourrelet du pneumatique de la figure 1. [0060] Les figures ne sont pas représentées à l'échelle pour en simplifier la compréhension.
[0061] La figure 1 ne représente qu'une demi-vue d'un pneumatique qui se prolonge de manière symétrique par rapport au plan médian circonférentiel, ou plan équatorial, d'un pneumatique. [0062] Sur la figure 1, le pneumatique 1, de dimension 12 R 22.5, a un rapport de forme H/L égal à 0,90, H étant la hauteur radiale maximale du pneumatique 1 sur sa jante de montage et L sa largeur axiale maximale. Ledit pneumatique 1 comprend une armature de carcasse radiale 2 ancrée dans deux bourrelets 3. L'armature de carcasse 2 est frettée au sommet du pneumatique par une armature de sommet 5, elle-même coiffée d'une bande de roulement 6.
[0063] L'armature de carcasse 2, formée d'une seule couche de câbles métalliques, est enroulée dans chacun des bourrelets 3 autour d'une tringle 4 et forme dans chacun des bourrelets 3 un retournement d'armature de carcasse 7 présentant une extrémité 8. [0064] L'armature de carcasse 2 est constituée d'éléments de renforcements entre deux couches de calandrage dont le module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement est égal à 9.8 MPa.
[0065] Les éléments de renforcements de l'armature de carcasse 2 sont des câbles 19.18 dont l'allongement à rupture est égal à 2.5 %. [0066] Les câbles d'armature de carcasse du pneumatique 1 sont des câbles à couche de structure 1+6+12, non fretté, constitué d'un noyau central formé d'un fil, d'une couche intermédiaire formée de six fils et d'une couche externe formée de douze fils.
[0067] La figure 1 illustre le pneumatique monté sur sa jante nominale J ; le point E axialement le plus extérieur est ainsi déterminé le pneumatique étant gonflé à sa pression nominale.
[0068] La figure 2 illustre de manière agrandie une représentation schématique en coupe d'un bourrelet 3 du pneumatique dans lequel on retrouve une partie de la couche d'armature de carcasse 2 enroulée autour d'une tringle 4 pour former un retournement 7 avec une extrémité 8. [0069] Sur cette figure 2, est matérialisé le cercle T circonscrit à la tringle 4 et apparaît le point A radialement le plus intérieur dudit cercle T. Ce point A est défini sur une coupe radiale du pneumatique, dont l'écartement des bourrelets est le même que lorsque le pneumatique est monté sur la jante de montage préconisée par l'ETRTO, celui-ci n'étant pas monté sur une jante.
[0070] On détermine également le point B radialement le plus extérieur du cercle T.
[0071] La distance dn entre le point E et le point A est égale à 120 mm.
[0072] La distance dR entre le point 8 et le point A est égale à 87 mm.
[0073] Le ratio de la distance dR sur la distance dE est égal à 73% et donc compris entre 50 et 90%.
[0074] Le retournement 7 d'armature de carcasse vient se coupler à l'armature de carcasse 2 à partir du point C, tel que la distance dc entre le point C et le point A est égale à 37 mm.
[0075] Le ratio de la distance dc sur la distance dR est égal à 43% et donc compris entre 30 et 55%.
[0076] Le retournement 7 d'armature de carcasse est ensuite découplé de l'armature de carcasse 2 à partir du point D, tel que la distance dD entre le point D et le point A est égale à 66 mm et telle que la longueur de couplage entre le point C et le point D est égale à 29 mm et donc comprise entre 25 et 40 % de la distance dR. La longueur de couplage est mesurée selon la droite passant par les points C et D.
[0077] L'épaisseur de couplage entre l'armature de carcasse 2 et le retournement 7, mesurée selon la direction normale aux éléments de renforcement de l'armature de carcasse 2 entre les éléments de renforcement respectifs de la couche d'armature de carcasse et du retournement d'armature de carcasse, est sensiblement constante et égale à 2.9 mm.
[0078] La longueur de découplage entre le point D et le point 8 est égale à 21 mm et donc comprise entre 15 et 35 % de la distance dR. La longueur de découplage est mesurée selon la droite passant par les points D et 8.
[0079] Le retournement 7 d'armature de carcasse est séparé de l'armature de carcasse 2 par une première couche de mélange polymérique 9, présentant une extrémité radialement extérieure 10 à une distance dio du point A égale à 117 mm. La première couche de mélange polymérique 9 présente un module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement égal à 7.8 MPa et donc inférieur au module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement des couches de calandrage de l'armature de carcasse 2.
[0080] La première couche de mélange polymérique 9 est profilée pour venir en appui sur la tringle 4 et assurer le couplage et découplage entre le retournement d'armature de carcasse 7 et l'armature de carcasse 2.
[0081] Axialement à l'extérieur du retournement 7 d'armature de carcasse est représentée la deuxième couche de mélange polymérique 11 dont l'extrémité radialement extérieure 12 est radialement à l'intérieure de l'extrémité 8 du retournement 7. L'extrémité radialement intérieure 13 de la deuxième couche de mélange polymérique 11 est radialement compris entre les points A et B, respectivement radialement le plus intérieur et radialement le plus extérieur du cercle circonscrit à la tringle.
[0082] La deuxième couche de mélange polymérique 11 présente un module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement égal à 12.5 MPa et donc supérieur au module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement des couches de calandrage de l'armature de carcasse 2.
[0083] Au contact de la deuxième couche de mélange polymérique 11 et radialement sous la tringle, on trouve la troisième couche de mélange polymérique 14, dont l'extrémité axialement la plus extérieure 15 est radialement à l'intérieur de l'extrémité 12 de la deuxième couche de mélange polymérique 11.
[0084] La troisième couche de mélange polymérique 14 présente un module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement égal à 7.1 MPa.
[0085] Axialement au contact de la première couche de mélange polymérique 9, de la deuxième couche de mélange polymérique 11, de la troisième couche de mélange polymérique 14 et axialement au contact du retournement 7 d'armature de carcasse, se trouve la quatrième couche de mélange polymérique 16. L'extrémité 17 radialement intérieure de la quatrième couche de mélange polymérique 16 est radialement intérieure à l'extrémité 15 de la troisième couche de mélange polymérique 14. [0086] La quatrième couche de mélange polymérique 16 présente un module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement égal à 3.1 MPa.
[0087] Dans des zones situées de part et d'autre de l'extrémité 8 du retournement d'armature de carcasse 7, le profil de la quatrième couche de mélange polymérique 16 est tel que ladite quatrième couche de mélange polymérique 16 présente une épaisseur, mesurée selon la direction normale aux éléments de renforcement de l'armature de carcasse 2 à l'extrémité 8 du retournement 7, sensiblement constante et égale à 3.3 mm, sur deux longueurs radiales d'environ 5 mm à partir de chacun des deux points situés de part et d'autre de l'extrémité 8 à des distances de la dite extrémité 8 égales à 2.5 mm correspondant à plus de 2.5 fois le diamètre des câbles d'armature de carcasse, celui-ci étant égal à 0.9 mm.
[0088] Des essais ont été réalisés avec des pneumatiques Ii réalisés selon l'invention conformément à la représentation des figures 1 et 2, des pneumatiques I2 qui diffèrent de Ii et d'autres avec des pneumatiques R dits de référence. [0089] Les pneumatiques I2 diffèrent des pneumatiques L par l'utilisation d'une première couche de mélange polymérique dont le module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement est égal à 3.7 MPa et donc inférieur à 50 % de celui des calandrages de la couche d'armature de carcasse qui est égal à 9.8 MPa.
[0090] Les pneumatiques de référence R diffèrent des pneumatiques selon l'invention par la présence de raidisseurs et une zone du bourrelet plus usuelle avec notamment une distance entre l'extrémité du retournement de l'armature de carcasse et le point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle égal 43% de la distance entre le point axialement le plus extérieur du pneumatique et le point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle et une deuxième couche de mélange polymérique dont le module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement est égal à 3.7 MPa et inférieur à celui des calandrages de la couche d'armature de carcasse qui est égal à 9.8 MPa.
[0091] Des essais d'endurance ont été réalisés en faisant rouler deux pneus rabotés l'un sur l'autre avec une pression régulée de 8b, avec un gonflage à l'azote et une charge de 6786 daN à une vitesse de 30km/h. [0092] Les essais ont été réalisés pour les pneumatiques selon l'invention avec des conditions identiques à celles appliquées aux pneumatiques de référence.
[0093] Les essais réalisés conduisent pour les pneumatiques de référence R à des performances établissant la base 100. Les tests sont arrêtés lors de l'apparition d'une dégradation de la zone basse du pneumatique.
[0094] Les résultats des mesures sont présentés dans le tableau suivant. Ils sont exprimés en distance relative, une valeur de 100 étant attribuée au pneumatique R.
Figure imgf000021_0001
[0095] Par ailleurs, des mesures de résistance au roulement ont été réalisées.
[0096] Les résultats des mesures sont présentés dans le tableau suivant ; elles sont exprimées en Kg/t, une valeur de 100 étant attribuée au pneumatique R.
Pneumatique R Pneumatique L Pneumatique I2
100 99 98

Claims

REVENDICATIONS
1 - Pneumatique, destiné à être monté sur une jante creuse (15 ° drop centre), comprenant une armature de carcasse radiale, constituée d'une unique couche d'armature de carcasse formée d'éléments de renforcement insérés entre deux couches de calandrage de mélange polymérique, 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, la couche d'éléments de renforcement de l'armature de carcasse étant ancrée dans chacun des bourrelets par retournement autour d'une tringle pour former un retournement de l'armature de carcasse, ledit retournement de l'armature de carcasse étant séparée de l'armature de carcasse par une première couche de mélange polymérique s 'étendant radialement depuis la tringle jusqu'au moins l'extrémité du retournement et ledit retournement de l'armature de carcasse étant axialement vers l'extérieur au contact d'une deuxième couche de mélange polymérique, elle-même au moins au contact d'une troisième couche de mélange polymérique formant la surface extérieur du pneumatique dans la zone du bourrelet, ladite troisième couche de mélange polymérique étant destinée notamment à venir au contact de la jante, ladite troisième couche de mélange polymérique étant radialement vers l'extérieur au contact d'une quatrième couche de mélange polymérique formant la surface extérieure d'un flanc, caractérisé en ce que, dans une coupe méridienne dudit pneumatique,
- l'extrémité radialement extérieure de la première couche de mélange polymérique est radialement extérieure à l'extrémité du retournement de l'armature de carcasse, l'extrémité du retournement de l'armature de carcasse est radialement extérieure à l'extrémité radialement extérieure de la deuxième couche de mélange polymérique, l'extrémité radialement extérieure de la deuxième couche de mélange polymérique est radialement extérieure à l'extrémité radialement extérieure de la troisième couche de mélange polymérique,
la distance entre l'extrémité du retournement de l'armature de carcasse et le point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle est comprise entre 50 et 90% de la distance entre le point axialement le plus extérieur du pneumatique et le point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle, radialement vers l'extérieur, à partir d'un point C du retournement situé à une distance du point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle comprise entre 30 et 55% de la distance entre l'extrémité du retournement de l'armature de carcasse et le point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle, le retournement de l'armature de carcasse et l'armature de carcasse sont couplés,
le retournement de l'armature de carcasse et l'armature de carcasse sont les seules couches d'éléments de renforcement dont l'allongement à rupture est inférieur à 6 % présentes dans une zone du flanc constituant au moins 90%> de la surface du flanc comprise radialement entre l'extrémité du retournement et le point radialement le plus à l'extérieur de la tringle,
le module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement de la deuxième couche de mélange polymérique est supérieur ou égal au module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement du calandrage de la couche d'armature de carcasse et strictement inférieur à 25 MPa.
2 - Pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité radialement intérieure de la deuxième couche de mélange polymérique est radialement comprise entre le point radialement le plus extérieur du cercle circonscrit à la tringle et le point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle. 3 - Pneumatique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement des couches de calandrage de la couche d'armature de carcasse est compris entre 4 et 16 MPa et de préférence entre 8 et 12 MPa.
4 - Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement de la première couche de mélange polymérique est inférieur ou égal au module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement du calandrage de la couche d'armature de carcasse
5 - Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement de la première couche de mélange polymérique est supérieur à 50% du module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement du calandrage de la couche d'armature de carcasse et de préférence est supérieur à 70% du module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement du calandrage de la couche d'armature de carcasse.
6 - Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement de la deuxième couche de mélange polymérique est inférieur à 150 % du module d'élasticité sous tension à 10 % d'allongement du calandrage de la couche d'armature de carcasse.
7 - Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que radialement vers l'extérieur à partir dudit point C du retournement, le retournement de l'armature de carcasse et l'armature de carcasse sont couplés sur une longueur comprise entre 15 et 65 % de la distance entre l'extrémité du retournement de l'armature de carcasse et le point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle, pour être ensuite découplés par la première couche de mélange polymérique jusqu'à l'extrémité du retournement.
8 - Pneumatique selon la revendication 7, caractérisé en ce que la longueur de découplage est comprise entre 5 et 40 % de la distance entre l'extrémité du retournement de l'armature de carcasse et le point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle et de préférence comprise entre 15 et 35 % de la distance entre l'extrémité du retournement de l'armature de carcasse et le point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle.
9 - Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le retournement de l'armature de carcasse et l'armature de carcasse sont couplés sur une longueur comprise entre 25 et 40% de la distance entre l'extrémité du retournement de l'armature de carcasse et le point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle.
10 - Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans tout plan méridien, sur une longueur du retournement d'armature de carcasse délimitée radialement entre l'extrémité dudit retournement et un point situé à une distance du point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle égale à 65% de la distance entre l'extrémité du retournement de l'armature de carcasse et le point radialement le plus intérieur du cercle circonscrit à la tringle, tout point du retournement de l'armature de carcasse est à une distance de la surface extérieure du pneumatique inférieure à 10 mm. 11 - Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans tout plan méridien, dans chaque bourrelet, le pneumatique comporte une armature de contention entourant la tringle et un volume de mélange caoutchouteux directement au contact de la tringle, ladite armature de contention étant de préférence constituée d'une couche d'éléments de renforcement textiles de type polyamide aliphatique.
12 - Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tringles sont des tringles paquets, de préférence de forme hexagonale.
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