Brevet FR2137339A1 — publié le 19721229

La présente invention porte sur des perfectionnements aux enveloppes de pneumatiques à carcasse radiale pour roulage à grande vitesse. Comme on le sait, un pneumatique à carcasse radiale 5 comporte d'une part une/carcasse formée de fils ou câbles disposés dans des plans radiaux de l'enveloppe et conférant aux flancs une grande souplesse et, d'autre part, une armature de sommet ou ceinture rigide et inextensible, se composant de plusieurs nappes ou câbles faiblement inclinés sur la direction circonférentielle 10 et conférant à la bande de roulement une grande raideur parallèlement à sa surface. le roulage à grande vitesse entraîne bien entendu des exigences particulières auxquelles doivent satisfaire le sommet et les flancs. 15 En ce qui concerne le sommet, il convient de le rigi- difier perpendiculairement à sa surface. Ceci est en particulier nécessaire pour soustraire l'armature de sommet à des déformations localisées importantes provoquées par la force centrifuge engendrée par une rotation rapide du pneumatique autour de 20 son axe. Une solution connue pour raidir l'armature de sommet radialement consiste à réduire sa courbure transversale et à renforcer ses bords. Une telle solution est en particulier décrite dans le brevet français N° 1 427 886 appartenant à la Société Michelin : l'armature de sommet pratiquement cylindrique est, 25 dans cet exemple particulier, constituée de deux nappes de câbles métalliques superposées, dont l'une, en câbles métalliques élastiques, a ses bords repliés autour de ceux de l'autre nappe. En ce qui concerne les flancs, le roulage à grande vitesse impose également une rigidification, principalement dans la 30 direction circonférentielle et transversale, en conservant une souplesse suffisante dans le sens radial. Une solution remarquable est celle décrite du1 îs le brevet français 1 355 014 et dans son addition N° 85 107 appartenant à la Société Michelin et utilisée dans le pneumatique commercialisé sous la marque XAs. Cette 35 solution consiste à disposer dans chaque flanc, entre deux nappes de carcasse à fils ou câbles radiaux, deux couches de gomme dure, s'étendant chacune sur environ le tiers de la hauteur du flanc et disposées l'une à proximité du sommet, l'autre à proximité du bourrelet. 3ntre les deux zones extrêmes du flanc garnies BAH ORIGINAL 71 18070 -2- 2137339 d'insertions de gomme dure entre nappes de carcasse se trouve une zone médiane souple dans laquelle les deux nappes sont au contact l'une de l'autre. L'expérience montre que ces "lentilles" de gomme dure, aussi bien la lentille basse voisine du bourrelet 5 que la lentille haure/du somtiet, procurent une amélioration de la vitesse limite, du comportement à haute vitesse (tenue de route en virage, stabilité de trajectoire en ligne droite, fermeté de la direction) et du confort à haute vitesse (amortissement des vibrations transmises au véhicule). 10 Pour améliorer les qualités d'un pneumatique radial pour roulage à grande vitesse, il semblerait rationnel de combiner les structures de sommet et de flancs qui, individuellement, c'est-à-dire associées séparément à des structures de flancs et de sommet utilisées dan.3 les pneumatiques- prévus pour un roulage à 15 vitesse moyenne, donnent de bons résultats. En fait, la combinaison des deux structures décrites n'apporte pas grand chose : une structure de sommet à bords renforcés et une structure de flancs à zones haute et basse rigidifiées paraissent ainsi peu adaptées l'une à l'autre et ne procurent pas tous les avantages que l'on 20 peut escompter des éléments rigidifiants utilisés. La présente invention vise à obtenir une combinaison de structures de flancs et de sommet coopérant pour fournir, dans un roulage à grande vitesse, une bonne répartition des zones rigides et souples et pour procurer une utilisation à la fois 25 économique et efficace des matériaux mis en oeuvre. L'enveloppe de pneumatique suivant l'invention, comportant des flancs armés d'au moins deux nappes superposées de fils ou câbles disposés dans des plans radiaux et, sous le bande de roulement une armature de sommet à bords davantage renforcés que 30 le centre et présentant une courbure transversale moindre que la courbure circonférentielle, est caractérisée en ce que les nappes de carcasse sont adjacentes au voisinage de l'armature de sommet et sont espacées dans le reste de chaque flanc,jusqu'à proximité des tringles, par une insertion continue de gomme dure. 35 Comme on le voit, suivant l'invention, les flancs sont divisés chacun en deux zones seulement : une zone haute, de faible hauteur, se prolongeant jusqu'à l'armature de sommet et ne comportant pas d'autres éléments rigidifiants que les nappes de fils ou câblc-s radiaux accolées l'une à l'autre, et une zone basse s'éten- bad original 71 18070 "3_ 2137339 1 dant sur la majeure partie de la hauteur du flanc comportant une lentille de gomme dure entre les nappes de fils ou câbles radiaux, Par rapport à la structure de flancs connue telle que rappelée ci-dessus, l'invention prévoit ainsi, dans le cas de •5 l'utilisation d'une armature de sommet pratiquement cylindrique et à bords renforcés, de rapprocher et de réunir en une seule les deux lentilles antérieurement utilisées, la zone souple du flanc devient ainsi la zone adjacente à l'armature de sommet, et non plus une zone médiane du flanc. 10 II convient de noter que la même modification opérée sur un pneumatique comportant une armature de sommet dont les bords ne sont pas spécialement renforcés conduit à une diminution sensible des qualités routières du pneumatique, spécialement à vitesse élevée. Ceci montre bien que les structures de flanc et 15 de sommet associées par l'invention ne sauraient être considérées qu'en combinaison et non isolément. Par "gomme dure", on entend une gomme dont le module d'élasticité à 100 % d'allongement est supérieur à 200 g/mm2, et de préférence à 300 g/mm2. 20 Suivant des dispositions préférentielles : a) la lentille de gomme dure s'étend sur une hauteur radiale qui est comprise entre la moitié et les deux tiers de la hauteur de l'enveloppe, mesurée radialement entre le siège de bourrelet et la surface extérieure de la bande de roulement, 25 b) l'épaisseur maximum de la lentille de gomme dure est comprise entre 2 et 5 % de la hauteur radiale de l'enveloppe, et de préférence entre 3 et 4 c) les deux nappes enserrant la lentille sont des nappes distinctes l'une de l'autre et sont en contact l'une avec 30 l'autre de part et d'autre des deux extrémités de la lentille, d) l'armature de sommet à bords renforcés est constituée d'au moins uns nappe à bords repliés et d'une nappe à bords non repliés, les deux nappes étant formées de câbles métalliques, e) l'armature de sommet est dissymétrique, les largeurs 35 de ses portions latérales renforcées étant différentes. Les dispositions qui précèdent permettent d'obtenir un pneumatique dont l'armature du sommet et l'arma.ture des flancs sont bien adaptées l'une à l'autre. Il en résulte que l'on peut gagner à la fois en rigidité transversale et circonférentielle et BADORlGlNAL 71 1807Q -4- 2137339 en souplesse radiale de l'enveloppe. En outre, l'emploi d'une lentille unique par flanc facilite la confection, notamment en réduisant le nombre d'éléments constitutifs du pneu et en facilitant leur positionnement relatif. L'invention permet ainsi à la 5 fois un gain efficace et une économie de fabrication. L'invention sera parfaitement comprise à l'aide de l'exemple de réalisation qui va être maintenant décrit et qui se trouve illustré par le dessin annexé dont la figure unique représente, en coupe radiale, une enveloppe de pneumatique suivant 10 l'invention. Sur ce dessin on reconnaît une enveloppe de pneumatique 1 comportant un sommet 2 et deux flancs 3 se terminant par deux bourrelets 4. Le sommet 2 comprend une bande de roulement 5 et une 15 armature de sommet pratiquement, cylindrique constituée par une nappe 6 dont les bords 7 et 8 sont repliés autour d'une autre nappe 9. armature de Une/carcasse 10 est commune au sommet 2 et aux flancs 3» Elle comporte deux nappes de fils radiaux 11 et 12 enrobés dans de 20 la gomme et deux"lentilles" 13 et 14 en gomme dure. Les extrémités des nappes 11 et 12 sont retournées autour des tringles 15 dans les bourrelets 4. Les bourrelets 4 comportent d'autre part des raidisseurs 16 en câbles métalliques les protégeant du frottement contre les 25 rebords de jante, et des languettes 17 en tissu renforçant les pointes de bourrelets. Dans le cas d'une enveloppe de dimension 185 x 14 pour voiture de Tourisme, les éléments d'armature présentent les caractéristiques ci-après : 30 1. Nappe repliée 6-: Câbles métalliques élastiques formés de trois torons de 7 fils de 0,15 mm, disposés à un angle de 22° vers la gauche. Largeur de la nappe : 122 mm. Largeur du rebord extérieur 7 : 42 mm. 35 Largeur du rebord intérieur 8 : 28 mm. 2. Nappe non repliée 9 : Câbles métalliques non élastiques constitués chacun de 4 fils de 0,23 mm, disposés à un angle de 34° vers la droite. Le rayon de courbure transversal du sommet est de 40 400 mm, le rayon de courbure longitudinal de 325 mm. feAD OFHG1NM. 71 18070 -5- 2137339 3. Nappes de carcasse 11 et 12 : En câblés de rayonne, dispo-3és dans des plans radiaux. 4. Lentilles 13 et 14 : 1 Hauteur radiale : 78 inm (pour une hauteur radiale de 5 l'enveloppe H de 147 mm). Epaisseur maximum : 5 mm Module d'élasticité à 100 $ d'allongement : 410 g/mm2. Avec ces éléments, on obtient un gain de vitesse limite de 20 à 30 km/h par rapport à un pneu témoin construit suivant 10 le brevet français N° 1 355 014 et son addition IT° 85 107. bad original 71 18070 -6- 2137339 jfflVEEFDIOATIONS 1. Enveloppe de pneumatique comportant des flancs armés d'au moins deux nappes superposées de fils ou câbles disposés dans des plans radiaux et, sous la bande de roulement, une armature de 5 sommet à bords davantage renforcés que le centre et présentant une courbure transversale moindre que la courbure circonférentielle, caractérisée en ce que les nappes de carcasse sont adjacentes au voisinage de l'armature de somriet et sont espacées dans le reste de chaque flanc, jusqu'à proximité des tringles, par une insertion 10 continue de gomme dure de section lenticulaire. 2. Enveloppe de pneumatique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le module d'élasticité à 100 d'allongement de la gomme dure est d'au moins 300, g/mm2. 3. Enveloppe de pneumatique suivant la revendication 15 1, caractérisée en ce que les lentilles de gomme dure s'étendent sur une hauteur radiale comprise entre la moitié et les deux tiers de la hauteur radiale de l'enveloppe. 4. Enveloppe de pneumatique suivant la revendication 1 ou la revendication 3, caractérisée en ce que les lentilles de 20 gomme dure ont une épaisseur maximum comprise entre 2 et 5 % et de préférence entre 3 et 4 % de la hauteur radiale de l'enveloppe. 5. Enveloppe de pneumatique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les deux nappes enserrant la lentille sont en contact l'une avec l'autre de part et d'autre des deux extré- 25 mités de la lentille. 6. Enveloppe de pneumatique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que 1'armature de somraet est constituée d'une nappe à bords repliés et d'une nappe non repliée, toutes deux étant formées de câbles métalliques. 30 7. Enveloppe de pneumatique suivant la revendication 6, caractérisée en ce que les largeurs des bords repliés sont différentes. bad original