Brevet FR2098359A1 — publié le 19720310

L'invention se rapporte aux pneumatiques et elle concerne plus particulièrement des détails de structure de pneumatiques à carcasse radiale. Eans un pneumatique à carcasse radiale, la carcasse est 5 formée de câbles tous orientés sensiblement dans des plans radiaux passant par l'axe de rotation du pneumatique ou, plus précisément, dans des plans sensiblement perpendiculaires au plan équatorial du pneumatique. Les pneumatiques classiques à carcasse radiale sont en outre renforcés par une ceinture périphérique, prévue dans 10 la zone de leur bande de roulement et normalement située, radia-lement, à l'extérieur du renforcement de la carcasse. Le renforcement de la carcasse peut être une seule couche ou plusieurs couches de câblés parallèles, orientés radialement, noyés dans un élastomère que l'on appelle parfois " mélange d'écumage 15 Une couche ou nappe de ces câblés enrobés de caoutchouc peut s'étendre en continu en travers du pneumatique, d'un talon à l'autre, et est normalement maintenue ou ancrée dans la région du talon du fait que ses extrémités sont rabattues autour des tringles circulaires, sensiblement rigides et axialement espacées 20 incorporées aux zones de talon du pneumatique. Selon que les extrémités de la carcasse sont rabattues d'un coté ou de l'autre des tringles, on dit que l'ancrage sur tringle est opéré vers l'extérieur ou vers l'intérieur. Si ces extrémités sont axialement situées à l'extérieur des tringles, on 25 dit que l'ancrage sur tringle est fait vers l'extérieur et, si elles sont axialement situées à l'intérieur des tringles, on parle d'ancrage vers l'intérieur. Ainsi, grâce aux techniques classiques d'ancrage décrites, chaque nappe de la carcasse ou couche de câblés offre deux épaisseurs de renforcement des câblés 30 dans chaque zone de talon du pneumatique. Cette zone renforcée par rabattement vers l'extérieur ou vers l'intérieur peut comporter les parties inférieures des flancs du pneumatique selon que les extrémités de la nappe s'étendent radialement plus ou moins loin au-delà des tringles. 35 On sait que les flancs d'un pneumatique à nappes radiales sont beaucoup plus flexibles que ceux des pneumatiques à nappes en biais, ceci surtout parce que les câblés de carcasse s'étendent dans des plans radiaux dans les pneumatiques du premier type, alors qu'ils sont inclinés sur ces plans dans ceux du second 40 type. Du fait de cette flexibilité accrue des flancs, la rigidité 71 25029 2 2098359 des zones de talon et/ou des parties inférieures des flancs exerce un effet d'autant plus important, dans un pneumatique à nappes radiales sur la résistance mécanique et la charge-limite du pneumatique. 5 Les pneumatiques à carcasse radiale (nappes radiales) rencontrent un succès croissant dû à plusieurs facteurs, entre autres, la facilité de manutention et la résistance à l'usure améliorées. On a aussi constaté qu'un pneumatique à carcasse radiale monocouche, c'est-à-dire à carcasse renforcée par une 10 seule couche ou nappe de câblés offre d'autres avantages par rapport aux pneumatiques à carcasse radiale comportant plusieurs couches superposées de câblés de renforcement. Entre autres, ils roulent plus uniment et se prêtent encore mieux aux manipulations. Toutefois, lorsqu'on applique les techniques classiques 15 précitées de rabattement sur tringle à un pneumatique à carcasse radiale comportant une seule couche de câblés, les deux épaisseurs de renforcement obtenues par rabattement dans chaque zone de talon ne font pas apparaître à ce niveau la rigidité nécessaire alors qu'une carcasse radiale à deux couches rabattue sur les 20 tringles par technique classique offre assez de rigidité grâce aux quatres couches de renforcement présentes dans chaque région de talon. Pour rigidifier et renforcer les zones de talon et, éventuellement, les parties inférieures des flancs d'un pneuma-25 tique à carcasse radiale à une seule nappe, certains fabricants de pneumatiques ont recours à des bandes d'usure en acier interposées, sur la face intérieure de chaque zone de talon, entre le rebord de la jante et la tringle. Cependant on constate que, quand ces pneumatiques roulent à plat, ils peuvent se dété-30 riorer dans les régions de talon, du fait surtout de la présence de ces bandes métalliques. De plus, des déplacements de ces bandes d'usure par rapport aux rebords de la jante risquent de sectionner et/ou de relâcher les fils de tringle, ce qui risque de finir par détériorer le pneumatique. Enfin, les bandes 35 d'usure pour pneumatiques sont souvent onéreuses tant par leur prix de revient que par leurs frais de pose. La présente invention a pour buts de proposer ; - un pneumatique à carcasse radiale comportant un renforcement accru dans ses zones de talon; 40 - un tel pneumatique comportant initialement une 71 25029 3 2098359 carcasse radiale à une seule nappe mais qui présente une double épaisseur d'ancrage de la carcasse dans ses zones de talon ou zones situées radialement à l'intérieur; - un pneumatique à carcasse radiale a une seule nappe 5 qui offre, dans ses régions de talon, une rigidité appropriée sans qu'on ait recours à des éléments de renforcement rapportés, tels que des bandes d'usure en acier ou autres matériaux particuliers. On atteint ces buts, et d'autres qui rassortiront de 10 la description détaillée ci-dessous, en donnant à la carcasse radiale qui s' étend d'une zone de talon à l'autre une largeur un peu supérieure à celle qui est usuelle et en repliant sur elles-mêmes les zones marginales excédentaires pour former des régions marginales annulaires à deux épaisseurs, qu'on rabat, vers 15 l'intérieur ou vers l'extérieur, autour des tringles. Ainsi, pour une seule nappe de câblés de renforcement prévue dans la carcasse, on obtient une double épaisseur de carcasse rabattue autour de chaque tringle. Autrement dit, dans chaque carcasse formée d'une couche de câblés radiaux, on obtient dans les zones 20 de talon plusieurs épaisseurs (de préférence deux) de renforcement de câblés de chaque côté de chaque tringle. On décrira maintenant deux modes de réalisation préférés de l'invention à titre d1 exemples en se référant au dessin annexé sur lequel : 25 la figure 1 est une vue de détail en coupe transversale d'un pneumatique selon un mode de réalisation préféré. La figure 2 est une vue partielle en coupe, analogue à la figure 1, d'un pneumatique selon une variante. La figure 1 montre un pneumatique, désigné par la 30 référence générale 4, comprenant une bande de roulement annulaire, désignée par la référence générale 6, des flancs annulaires axialement espacés et disposés radialement, désignés par la référence générale 8, reliant la bande de roulement 6 à deux zones de talon annulaires axialement espacées, désignées par la référence générale 35 10. Le pneumatique 4 est renforcé par une structure de nappes de carcasse désignée par la référence générale 20. La bande de roulement 6 comporte un ensemble de ceinture périphérique 7 qui peut être formé d'une seule ou, comme représenté de plusieurs nappes de ceinture superposées. Cet ensemble de 40 ceinture n'étant pas couvert par l'invention, on s'abstiendra 71 25029 4 2098359 de le décrire en détail. Sur sa face extérieure ou périphérique, la bande de roulement 6 présente des reliefs antidérapants typiques séparés par des rainures périphériques 9* qu'il est inutile de décrire en détail pour faire comprendre l'invention. 5 La bande de roulement est un élastomère vulcanisé 5 choisi pour sa bonne résistance à l'usure. Les flancs sont habituellement en un élastomère 11 différant par sa composition de celui formant la bande de roulement 6 et habituellement choisi, dans le cas de pneumatiques 10 à carcasse radiale, pour son aptitude à supporter de fortes flexions. Chaque"zone de talon 10"(cette expression désignant la zone qui prolonge vers le bas chaque flanc 8) comporte une tringle 12, sensiblement circulaire, qui est très rigide et 15 inextensible pour bien fixer le pneumatique ^ sur une jante (non représentée). Par exemple, une tringle 12 telle que représentée sur la figure 1 peut être formée d'un faisceau de câbles ou fils métalliques 13. A leurs extrémités radialement situées à l'intérieur, les tringles 12 comportent typiquement urfe bande 20 d'usure 14, destinée à éviter que le pneumatique soit cisaillé ou usé par le bord de jante. Les bandes d'usure telles que 14 sont habituellement des bandes de caoutchouc armé de filaments textiles. L'ensemble du pneumatique 4, c'est-à-dire la bande 25 de roulement 6, les flancs 8 et les zones de talon 10, est renforcé par une structure à nappes de carcasse 20. La carcasse 20 représentée est à une seule nappe 22 formée de câblés 24 qui s'étendent radialement en continu d'un talon à l'autre en travers des flancs 8 et de la bande de roulement 6. Les câblés 24 de la nappe de 30 carcasse 22 sont perpendiculaires au plan équatorial P du pneumatique 4. Comme représenté, les extrémités 26 de la carcasse sont repliées pour former deux zones marginales annulaires à double épaisseur, désignées par les références générales 28, qu'on rabat encore vers l'extérieur autour des tringles 12. En repliant les 35 extrémités 26 de carcasse pour former les zones marginales doubles 28 comme représenté, on obtient un bord plié 30 qui définit la largeur effective que la nappe de carcasse 22 présente lorsqu'on l'utilise pour renforcer le pneumatique 4. On ancre la nappe de carcasse 22 sur les tringles 12 en rabattant les zones doubles 40 28 vers l'extérieur autour de ces tringles 12. Autrement dit, 71 25029 5 z098359 chaque bord plié 30 est situé axialement à l'extérieur de la tringle 12 respective et chaque tranche 26 de nappe de carcasse 22 est située axialement à l'intérieur de la tringle 12 associée. Chaque bord plié 30 chaque tranche 26 de carcasse s'étendent 5 vers le haut ou vers l'extérieur par rapport à la tringle 12 associée pour pénétrer dans une partie basse, ou axialement située à l'intérieur, du flanc 8 associé, ainsi qu'il est courant. La distance de rabattement (ou hauteur du bord plié 30 au-dessus de la tringle 12) est à déterminer selon l'importance de la zone 10 renforcée à obtenir à la base du flanc 8 et dans la zone de talon 10 du pneumatique k. Les emplacements occupés par les tranches 26 de carcasse par rapport aux bords pliés 30 peuvent aussi affecter la rigidité des flancs ou des talons. Dans le cas particulier illustré par la figure 1, les tranches 26 de carcasse sont 15 radialement situées au-dessus ou au-delà des bords pliés 30, ce qui assure une gradation du renforcement dans les flancs 8. En effet, axialement à l'extérieur de chaque tringle 12, le pneumatique est renforcé par quatre couches de câblés jusqu'au niveau du bord plié 30, puis par deux couches vers le haut ou l'ex-20 térieur jusqu'au niveau de la tranche 26 de carcasse et enfin Par une seule couche au-delà de cette tranche 26. Bien entendu, les positions de chaque bord plié 30 et de chaque tranche 26 de carcasse indiquées sur la figure 1 ne sont choisies qu'à titre d'exemple et on pourra les faire varier beaucoup, sans sortir 25 pour cela du cadre de l'invention. On peut aussi adopter, entre les emplacements des tranches 26 et ceux des bords pliés 30, une relation autre que celle illustrée par la figure 1. Par exemple, on peut éventuellemnt placer les tranches 26 radialement en deçà des bords pliés 30. En fait, si on le désire, chaque 30 tranche 26 peut être immédiatement voisine du bord axialement situé à l'intérieur de chaque tringle 12, de sorte qu'on obtient dans le talon que trois nappes ou couches de renforcement. Cette dernière structure peut parfois être plus indiquée pour des pneumatiques de dimensions faibles, où la rigidité dans les 35 régions de talon risque d'être excessive si la tranche 26 s'étend vers le haut jusqu'au-delà des tringles. . Bien que la structure 20 représentée sur la figure 1 soit formée d'une seule nappe 22 "du type continu", elle peut bien entendu être formée d'une, nappe en principe "continue", 40 mais en fait discontinue. Autrement dit, elle peut présenter, 71 25029 6 2098359 d'un talon à l'autre, plusieurs solutions de continuité. Ainsi, la structure de nappes de carcasse 20 peut être essentiellement formée d'une seule épaisseur de câblés 24, mais présenter une discontinuité à quelque niveau entre les talons. Par exemple, 5 elle peut éventuellement être discontinue en quelque endroit de la bande de roulement 6. Ainsi, dans la présente description, 11 expression"structure de carcasse à une seule nappe" désigne un renforcement qui peut être formé d'une couche continue 2.2 ou d'une couche discontinue formée d'une couche de câblés parrallèle; 10 entre eux, orientés radialement. Les câblés 24 peuvent être en 1'un quelconque des textiles ou métaux normalement utilisés comme renforcement des pneumatiques. Ils peuvent, par exemple, être en coton, nylon, polyester, verre, rayonne ou acier. Le mot "textile" désigne, 15 dans la présente description, les textiles typiques de renforcement de pneumatiques, tels que le coton, la rayonne, le nylon et le polyester, ainsi que le verre. Le mot câblés englobe les filaments métalliques retordus également appelés "câbles". On replie normalement la structure 20 pour fefoner 20 les zones marginales 28 à double épaisseur, avant de la poser sur un tambour de confection de pneumatique pendant une opération typique de réalisation d'un pneumatique. La largeur à donner aux zones marginales doubles 28, ainsi que les emplacements finaux de chaque bord plié 30 et de chaque tranche de nappe 26 sont à fixer, 25 avant la réalisation du pneumatique, compte tenu de la structure finale à conférer à ce dernier. Ainsi, le pneumatique montré sur la figure 1 est en fait à carcasse radiale à une seule épaisseur et'est renforcé par quatre épaisseurs ou couches de câblés dans les régions des 30 talons et/ou les régions basses des flancs. En conséquence, un pneumatique tel que 4 présente à la fois la rigidité d'un pneumatique à carcasse radiale à deux couches dans les zones des talons et, partout ailleurs, les avantages d'une carcasse à une seule couche. 35 La figure 2 illustre l'application du principe suivant l'invention opérée en^rabattant vers l'intérieur les zones marginales doubles 28. Comme le montre cette figure, le bord plié 301 est placé intérieurement à la tringle 12' et la tranche de carcasse 26' axialement à l'extérieur dé celle-ci. Là encore, 40 on peut, comme indiqué plus haut, modifier à volonté les 71 25029 7 2098359 emplacements particuliers de chaque tranche de carcasse 26' et de chaque bord plié 30'. Bien qu'on ait décrit l'invention dans son application à une carcasse à une seule épaisseur, il est clair qu'on peut 5 obtenir des avantages analogues par extension du même principe. Par exemple, on peut aussi prévoir dans une carcasse à double épaisseur ou structure à deux nappes des zones marginales repliées, pour obtenir dans les zones des talons une rigidité correspondant à celle d'une carcasse à quatre épaisseurs rabattue 10 de manière classique, c'est-à-dire dans laquelle le pliage de chaque zone marginale fait apparaître huit épaisseurs de fils après rabattement autour de chaque tringle. Dans une carcasse à plusieurs épaisseurs, on peut aussi replier sélectivement certaines seulement des épaisseurs 15 pour faire varier sélectivement la rigidité. Par exemple, dans la carcasse à deux épaisseurs précitée , une seule épaisseur peut être repliée avant son rabattement autour des tringles, l'autre étant rabattue de manière classique (c'est-à-dire sans être préalablement repliée). On obtient ainsi un pneumatique à carcasse 20 radiale à double nappe présentant six nappes dans la zone de rabattement. L'invention est particulièrement applicable aux pneumatiques à carcasse radiale parce qu'en repliant leurs zones marginales, on ne modifie pas notablement l'orientation des 25 câblés. En effet, dans un pneumatique à carcasse en biais, le pliage des zones marginales risquerait d'introduire un déséquilibre d'ensemble en provoquant, dans la zone de rabattement, la superposition d'épaisseurs à câblés inclinés à l'opposé. De plus, du fait qu'un pneumatique à carcasse en biais n'est pas aussi 30 flexible, au niveau des flancs, qu'un pneumatique à carcasse radiale, il est moins nécessaire d'accroître sa rigidité à la base de ses flancs ou dans ses régions de talon. Enfin, il est assez rare qu'un pneumatique à carcasse en biais ne comporte qu'une seule nappe. Les modèles classiques de pneumatiques de ce 35 type comportent en général au moins deux nappes de carcasse. Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de la présente invention. 71 25029 s 2098359 HEVBHDICATIOltS 1.- Pneumatique à bande de roulement annulaire comprenant un ensemble de ceinture circonférentiel, deux zones de talon axialement espacées, situées radialement à l'intérieur 5 de ladite bande de roulement et comportant chacune une tringle circulaire sensiblement rigide, deux flancs axialement espacés reliant lesdites zones de talon à ladite bande de roulement et une structure de carcasse à une nappe au moins, présentant des câblés de renforcement disposés dans des plans radiaux d'une 10 zone de talon à l'autre et qui longent radialement lesdits flancs et axialement ladite bande de roulement, caractérisé en ce que ladite structure de nappe de carcasse présente des zones marginales annulaires repliées sur elles-mêmes puis rabattues autour desdites tringles pour former quatre couches de câblés de ren-15 forcement axialement réparties à raison de deux à l'intérieur et de deux à l'extérieur de ladite tringle, dans chacune desdites zones de talon. 2.- Pneumatique selon la revendication 1, caractérisé » en ce que ladite structure de carcasse a une nappe au moins 20 présente une seule couche d'î câblés de renforcement disposés dans des plans radiaux et qui s'étendent en continu, longeant radialement lesdits flancs et axialement ladite bande de roulement. 3.- Pneumatique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites zones marginales annulaires repliées 25 sur elles-mêmes sor.t rabattues chacune autour d'une desdites tringles de façon que le bord plié de ladite carcasse à une nappe au rEoins soit situé axialanent à l'extérieur de la tringle associée. 4.- Pneumatique selon la revendication 1 ou 2, 30 caractérisé en ce que lesdites zones marginales annulaires repliées sur elles-mêmes sont rabattues chacune autour d'une desdites tringles de façon que le bord plié de ladite carcasse à ur.e r.appe au moins soit situé axialement à l'intérieur de la