Brevet FR2507970A1 — publié le 19821224

I La présente invention concerne un pneumati- oue de véhicule comportant une carcasse radiale, deux ta- lons, une surface de roulement et un renforcement de sur- face de roulement en forme de ceinture, ladite carcasse étant constituée par deux couches de tissu de corde, dontcelle qui est radialement intérieure entoure la tringle de talon et la bandelette de support axiale- ment de l'intérieur vers l'extérieur et forme une extré- mité d'enveloppe, et dont celle qui est radialement extérieure s'étend dans le talon axialement à l'extérieur de ces éléments, et ladite carcasse étant recouverte intérieurement d'une couche de caoutchouc de protection et extérieurement d'une bande de paroi latéraleo De tels pneus à carcasse radiale ou à-ceinture sont standards pour l'équipement aussi bien de voitures particulières que de poid S lourds La carcasse est formée, dans ces pneus, de deux couches de tissu de corde identiques, dont l'orientation des fils de cor- de est inclinée d'environ 90 + une toltrance, par rapport au plan médian de la périphérie du pneu. Ces couches de tissu de corde sont fcrmées de matériaux de corde éprouvés tels que de la rayonne, du Nylon (nom déposé) ou un polyester, et offrent une résistance, qui varie selon le matériau, la construction des fils de corde et le densité de garniture en fils de corde, et qui assure dans tous les cas ue abrsorption sûre par la carcasse des contraintes variables qui apparaissent dans les fils de corde de la carcasse sous l'effet de la pression de eonflage et ie la charge Une telle carcasse* dispose en outre d'une r serve ce re- sistance qui, au point de vnue scu ri t co:tre une pres- sion d'éclatement, est nultipïe de ce qv est nlé- cessaire. Les carcasses connues, qui sont formées de deux couches de tissu de corde identiques et équivalentes à densité de garniture et gommage maximaux, repré- sentent une part considérable du poids du pneu Jus- qu'à présent, aucune modification n'a été apportée à ce poids de la carcasse. Les exigences actuellement imposées aux pneus, en ce qui concerne la sécurité, la tenue de route, l'éco- nomie et le confort, s'accompagnent toujours d'un principe essentiel, à savoir de réaliser une construc- tion aussi légère que-possible mais non aux dépens de la sécurité. Des pneus légers réduisent considérablement la résistance au roulement, et une résistance au roule- ment plus faible entraine une économie d'énergie Cela est particulièrement important en ces temps de pénurie de matières premières. Une carcasse à une seule couche permet le cas échéant une forte réduction de poids Toutefois, un pneu à ceinture équipé d'une telle carcasse présen- terait l'inconvénient grave d'une mauvaise tenue de route La zone de flexion du pneu, c'est-à-dire la partie du pneu qui se trouve entre l'épaulement de la surface de roulement et le talon, serait désavantageuse- ment grande et aurait une influence négative sur la stabilité latérale et la stabilisation après un chan- gement de direction, ainsi que sur la tenue en virage, dans des pneus à carcasse radiale. Compte tenu de ce qui précède, l'invention a pour objet de créer un pneumatique de véhicule tel que décrit au début du présent préambule, présentant une carcasse de poids réduit dans une mesure appropriée, adapté aux exigences de résistance et donnant au pneu, en ce qui concerne la tenue de route, des propriétés comparables à celles d'un pneu standard comportant une carcasse à deux couches usuelle. A cet effet, suivant l'invention, dans un pneumatique de véhicule tel oue défini ci-dessus, la cou- che radialement intérieure de la carcasse, couche qui est formée d'un tissu de corde à compacité en fils nor- male, constitue le support résistant de la carcasse, et la couche radialement extérieure de celle-ci se pré- sente sous la forme d'une couche auxiliaire, d'une ré- sistance à la traction inférieure au minimum de 20 e O à celle de la couche intérieure, et d'une plus faible compacité en fils que celle-ci, la résistance d'une couche étant déterminée par le produit de la densité de garniture et de la résistance des fils de corde ainsi que de leur gommage. Dans la configuration suivant l'invention, la couche intérieure de la carcasse constitue essentiel- lement le support résistant de celle-ci, et la couche extérieure de la carcasse a pour fonction d'assurer une bonne tenue de route et une réduction de poids La zone de flexion du pneu est plus avantageuse que dans un pneu standard tel que décrit La fibre neutre de la charge de flexion de la paroi latérale se trouve avan- tageusement au voisinage de la couche intérieure de la carcasse. On peut obtenir ce résultat avec une couche auxiliaire présentant une densité de garniture relative- ment faible et/ou comportant un nombre de fils relati- vement petit de la corde. La couche radialement extérieure de la car- casse présente à cet effet, de préférence, une densité de garniture en fils de corde plus faible de 20 à 70 % 55 qrue celle de la couche intérieure en tissu de corde à compacité en fils normale Cette couche intérieure présente de préférence une densité de garniture comprise entre 55 X/ et 95 "". Selon d'autres caractéristiques de l'invention, -35 la couche auxiliaire à compacité en fils relativement faible constituant la couche radialement extérieure de la carcasse peut différer, en ce qui concerne la cons- truction des fils de corde et le matériau du tissu, de la couche intérieure de la carcasse formant le support résistant de celle-ci La couche auxiliaire reut en outre être formée de fil(s) simple(s) au lieu de fils de corde A cet égard, on dispose de toute une série de fils simples industriels On peut prévoir, par exemple, dans la couche auxiliaire un fil simple de polyamide ou de polyamide aromatique en raison du poids spécifique favorable et de la résistance à traction et autres propriétés physiques qui, dans le cas d'une aramide, sont comparables à celles des fils métalliques. Dans tous les cas d'utilisation, y compris la construction mixte des carcasses, on obtient une ré- duction de poids plus ou moins grande de la carcasse et, par conséquent, également du pneu, qui présente ainsi une plus faible résistance au roulement. En outre, l'épaisseur du gommage de la couche auxiliaire peut également être réduite De préférence, l'épaisseur peut être réduite jusqu'à 50 en plus du diamètre de la corde ou des fils Par exemple, l'épaisseur de couche totale D peut être égale à d (diamètre de la corde) + 2 x 0,05 mm La couche auxi- hlaire peut en outre présenter, en ce qui concerne le gommage, un module plus élevé que la couche radiîalerment intérieure de la carcasse Le module de la couche au- xiliaire peut être considérablement supérieur aux va- leurs normales, qui sont de l'ordre de 10,0 M Pa pour un module de 3005, et peut être compris entre 15,0 et ,0 M Pa. De cette manière, on peut obtenir des cou- ches de carcasse relativement légères, dont les fils de corde, sensiblement parallèles entre eux, s'étendent à une distance latérale relativement grande les uns des au- -, assuoa*D op eeddole Aue sep:aamjoj aqonoo el op eel Tm çç -ga 4 xe saT op a 2 u*lem un jud 9 nq T 1 Tsuoz;se Tn el 4; 3 îaaj:,,,ejp S 1 j; op ejwjoj aise Tnb 4 p e-T- ujj: w $jna Tia 4 xail sj*A ana Tj 94 - U Til SD 'aino 4 ua ->u Seoiez el op Z aineîa -9.4 u 7 e 1-1,riei V'l naud np aleiglel Toied el O imac,:g -nb op apueq eunp emploi qgo U asseoi Ro e-, -vu onoq Zno-e- n jacy IT 4-tip a-dàaxa jed a;* 41 i Qlqeguiaed nad onotyo 4 noeo op OSUD 19 M unip aïwa O j J Sa aaqmeqo î naud çz =,p sei D el suvp 4 Tnb OL uo Tioo 4 oad op znoqo:no 9 o op oq O N O c eunip oaqe ADj;eo ? evszoaeo el iluemaina Ti -91-u luemelroi op so-ajans VI 4 e ? esguoieo el ej:u O ean:kuîeo op ewio; ua sagg Ods-i P 46 49 GPJOO OP 80 xl On O O s Toil no xnap vp pmjoj:s Q L Vaemeoio;uoa el oz e L abd I -aamaoiojuei uos lla 9 amd 4 se en Gpaaq el eç suolialxnep qo apioo op ap saq*nco znap jud agn;Tqsuoo els Tpei assvojeo aun elu,Dsgid e,nio Tije A op enb T;uwnaud el 9 k ein 2 TJ el ans 91- Ueseidea QMMOD ç -asseoivo el op I Tul 9 p un 4 ea Te:l -uatu 2 vai ue 'eiuasqjdej Z eang Tj el je 4 elno Tqg A op enb T 4,emnoud unip el-es - a*Auuvj-l odnoo ue en A aun %se k am Z Tj el : UT 509 P ao ans oegagjgad uo T 4 nogxe,,p amio Z eun uou eldmexeip 9 a 471 1 4 a 4 uespidai ua Tnb;u To ulssep np u Gwexej :a D Tns Tnb agil Te:lpp uo T 4 d Tiosop el op ainl oel el 1 09 T Jdm OO Xn OTM B Jas UOT Iu OAU Til *;ue 4 s Tsgi 4 joddns el iuewjoj O Jn OTJ;,-);u T aq On OD el OP Sns Sep-nu 980 ds Tp isal ITUM Sa 2 aul -Q gmwo 2 ia I Tj un i;ualu A Tnbe SIT isquesgid ameil op SITJ op aaqmou I.T 4 ad np uos Tea u S eai Te TI Txne eqonoo el suap oeil. OZ 6 ZOSZ au voisinage de la bandelette support 5. La couche radialement intérieure 12 de la carcasse est constituée par des fils de corde gommés de compacité normale, c'est-à-dire relativement serrés La densité de garniture, c'est-à-dire le nombre de fils de corde par décimètre, mesurée dans la région située au-dessus de la tringle de talon, atteint par exemple dans le cas d'une corde de rayonne du type de fila 1840/2 environ 100 à 130 fils de corde (epdm - nombre d'extrémités par décimètre) Au lieu de la rayonne, on choisit souvent comme matériaux de corde de carcasse, des fils de Nylon ou de polyester Il est également possible d'utiliser comme matériau de la car- casse des cordes de polyamide aromatique ou bien des cor- des métalliques flexibles minces La densité de garni- ture relativement forte de la couche de carcasse,12 as- sure, pour les pneus à carcasse radiale, la résistance nécessaire à l'absorption des contraintes variables pro- duites par la pression de gonflage et la charge, ainsi que la souplesse désirable pour assurer une bonne tenue de route et le confort nécessaire Cette densité de gar- niture emp Oche en outre que la couche de caoutchouc buty- le 10 puisse pénétrer dans la carcasse. La couche radialement extérieure 14 de la carcasse entoure la couche intérieure 12 sur toute la longueur de sa périphérie et s'étend dans la région du talon axialement à l'extérieur de la bandelette support et de l'enveloppe de carcasse 13, Cette couche de carcasse 14 est réalisée avec une faible compacité en fils Elle peut à cet effet présenter une faible densité de garniture et/ou un petit nombre de fils simples par fil de corde Avan- tageusement, la densité de garniture est inférieure de à 70 % à celle de la couche intérieure g au minimum, des densités de garniture de 20 % sont encore admissibles. Comme matériaux de corde, on peut choisir de la ra- yonne, du Nylon, un polyester ou des polyamides aroma- tiques. Une couche radialement extérieure 14 de car- casse, qui contient seulement 25 à 60 fils de corde par décimètre, selon le matériau des fils simples et le type de corde, réduit considérablement le poids de la carcasse. La couche auxiliaire à compacité en fils relativement faible remplit la fonction importante d'assurer une bonne tenue de route Elle s'étend (comme représenté sur la figure 2) comme un filet à larges mail- les en raison des fils de trame présents sur la couche de carcasse 12 La couche de carcasse 14 crée, en consé- quence, une zone de flexion 15 de configuration avanta- geuse. cette zone est plus étroite que dans le cas d'une carcasse à une seule couche, mais plus large que dans le cas d'une carcasse à deux couches constituée par deux couches de tissu de corde identiques à forte densité de garniture En outre, grâce à la disposition de la couche de carcasse 14 réalisée sous forme de couche auxiliaire, la fibre neutre 16 des charges de flexion de la paroi latérale est avantageusement si- tuée au voisinage de la couche radialement intérieure 14 de la carcasse Ces deux mesures améliorent la tenue de route générale du pneu à ceinture L'économie de poids dans la carcasse donne au pneu une résistance au roulement favorable. Diverses exigences sont imposées aux pneuma- tiques en ce qui concerne la sécurité, la tenue de route, l'économie et le confort Le comportement de conduite et de braquage, entre autres, fait partie de la tenue b route générale Ce comportement comprend la stabilité de direction, la précision de braquage, la stabilisation après des changements de direction, la possibilité de maîtriser la conduite dans des zcas li- mites et le comportement au point de vue coqu Ie de rappel Cette tenue de route est bonne grâce 'à la confi- guration et à la disposition de la couche atilïaiïe. La sécurité comprend notamment la capac Ité de maintien de la pression de gonflage contre une pression d'éclatement En ce qui concerne l,'uminmie, outre des coûts acceptables, on peut également emetimn- ner, entre autres, la faible résistance au roulement, qui a pour conséquence de faibles dépenses d'&nergie. Quant au confort, il comprend le pouvolr d'amnr- tissement, l'uniformité du pneu et le fonctionnement silencieux De bonnes valeurs du pouvoir d'amortisse- ment sont obtenues grâce à la couche auxiliaire. TABLEAU Carcasse réalisée en deux couches à densité de garniture minimale Couche int r J eure de la carcasse: Maéi Iau _p d corde D 1 ns-îi de garniture Nombre de Diamètre des minimale (%:filsl dm fils de cor- _ _ _ _ _ _ _ _____ _____________ (endm) de ( m Epaisseur du gommage (mm) Rayonne 1220/zl 1840/2 1840/3 Nylon 940/2 I 400/2 Polyester 1100/2 1100/35 Ararnide 1670/2 Couche extërîeure de la Rayonne 1220/ 1840/ 18 > 34/ 1 E 640/ I 2 " 20/i Nylon 940/ 940/ 1400/ Polyester I 00/2, 1100/3 Aramide 1670/2 1670/1 Densit 4 de garniture() % % % carcasse % = diamèt par dm (couche auxiliaîrei- re des fils de corde op,6 0,72 0,85 0,53 0,65 0,55 0,65 0,70 a Diamètre des fils de corde + 2 x 092 (MM). 0, 6 0, 72 Diamètre des 0,40 fils de corde 0,35 + 2 x 0,05 (mm) 0,53 0,43 0,65 0,55 0,65 0,35 (mm)'46 nombre de f Ils de corde lic I-J \, Exemples de configurations de carcasses, dans lesquelles la couche radialement extérieure est une couche auxi- liaire. Exemple 1: La couche radialement intérieure 12 est formée de rayonne du type de corde 1840/triple Nombre d'extré- mités de fil présentes par décimètre: 76 Cela corres- pond à une densité de garniture de 65 % La force de trac- tion est de 25 kgp (valeur par fil). La couche extérieure 14 réalisée sous la forme d'une couche auxiliaire est en rayonne du type de corde 1220/double Nombre d'extrémités de fil présentes par décimètre: 116 Cela correspond à une densité de garniture de 70 % La force de traction est de 10,2 kgp (Valeur par fil). En raison du type de corde choisi, la couche auxiliaire est à compacité en fils relativement faible. La force de traction et, par conséquent, également la résistance du tissu sont plus faibles d'environ 37 % que celles de la couche radialement intérieure. Exemple 2: La couche radialement intérieure 12 est en rayonne du type de corde 1840/double Nombre d'extrémités de fil présentes par décimètre: 130 Cela correspond à une densité de garniture de 93,6 %. Le diamètre des fils est de 0,72 mm L'épaisseur de la couche est de 1,38 mm; par conséquent, l'épais- seur du gommage est de 0,33 mm en plus du diamètre des fils. La force de traction est de 18,5 kgp La ré- sistance du tissu est de 2405 kgp/dm Le module de 300 % du mélange de gommage atteint 9,1 M Pa On a déterminé que le poids du tissu était de 1503 g/m 2 La couche extérieu- re 14 réalisée sous forme de couche auxiliaire est en Nylon du type de corde 1400/simple. -soeio Tlamv;uewesna 2 u 4 uv Ae ino; anal v;uos 4 uemalnoi nu aouels Tsgi el 49 sasse:TA sepuua 2 xne uo Tledepml lg;Tl Tquiap el Oenuelqo elquio Aej uo Tx -GIJ op au O z el I Goeio -Taom B asse O auo op ITJ Oid el Gj: çz -no ue oic T Igwe ai Tu TI Txne aqonoo vq -94 Tanoes op e Aies -9 j eun aluesgadai elle 4 a e 4 noa op enua; el op eip -eo el suep e 4 Tj Tqm:s el ajo T Igme ea Tu TI Txn B elqonoo el *j.Tnpoj I-uémelqeagp Tsuoo 4 se noud np sp Tod el 4 e 4 Tao -qp ai Tu TI Txne eqonoo el op uo T 4 es TIT Inl i Govao oz saina Tip 4 u T aqonoz el op Tn Iao 12 % 6 U op ane Tagdns 4 se ai Te TI Txnv aqonoo el op 02 UMM 02 np %Ooç op elnpom el -%Zg op eapaoil OP :k Sa Oi TUTIT Xn B aqonoo el suep s I Tj sep ejj, mu Tp np snld ue onoqo;noeo op iness Tudpl op uo T:onpga'el -aina Ti L -94 u T eqonoo el i 4 joddui aud aginsom 6 %og 4 u T 9 j:e ai -Ta Ti Txne eqonoo el suup sp Tod op uo Tlonpga el boina Tialu T I.uemalt>Tpea eqonoo vy op elloo 2 %pi 7 op aina Tia u T 4 sa ai Tu TI Txnu aqonoo el op nss T 4 np eouv:s Tsqj el ?M/s OçL op OL I.Tu 4 a fiss T 4 np sp Tod el anb gu Tmja 4 gp v uo %x 6 L I.u Te; 4 e e 2 u= 02 op a 2 ueigm np %OO op alnpom el emp/d 2 X i 7 çZ op 1-se nss T 4 np aouel, -O Tsga el nx op;sa UOT;OVJ 4 op 80 j O j el -mm 40 op 1-se a 2 uwwo 2 np anass Tedgl -mm ç- 4 O op Ise sj Tj sep aalame Tp el *%ç'Ziz op ain 4 Tuie 2 op qq Tsuap *un m puodsaijoo elej OL: ailqw Toep aud se 4 uase 4 id ITJ Op ga 4 T Mai 4 xai P O Jq MON OZ 6 ZOSZ REVENDICATIONS 1 Pneumatique de véhicule comportant une carcasse radiale, deux talons, une surface de roulement et un renforcement de surface de roulement en forme de ceinture, ladite carcasse étant constituée par deux couches de tissu de corde, dont celle qui est radiale- ment intérieure entoure la tringle de talon et la bandelette support, axialement de l'intérieur vers l'extérieur, et forme une extrémité d'enveloppe, et dont celle qui est radialement extérieure s'étend dans le talon axialement à l'extérieur de ces éléments, et la- dite carcasse étant recouverte intérieurement d'une cou- che de caoutchouc de protection et extérieurement d'une bande de paroi latérale, ledit pneumatique étant caracté- risé en ce que la couche radialement intérieure ( 12) de la carcasse, couche qui est formée d'un tissu de cor- de à compacité en fils normale, constitue le support résistant de la carcasse, et en ce que la couche rà- dialement extérieure ( 14) de la carcasse se présente sous la forme d'une couche auxiliaire, d'une résistance à la traction inférieure d'au moins 20 % à celle de la cou- che intérieure de la carcasse et d'une plus faible compa- cité en fils que celle-ci, la résistance d'une couche étant déterminée par le produit de la densité de gar- niture et de la résistance des fils de corde ainsi que de leur gommage. 2 Pneumatique de véhicule suivant la re- vendication 1, caractérisé en ce que la couche radiale- ment extérieure ( 14) de la carcasse présente une densité de garniture en fils de corde plus faible que celle de la couche radialement intérieure de la carcasse. 3 Pneumatique de véhicule suivant la revendica- tion 1, caractérisé en ce que la couche radialement exté- rieure ( 14) de la carcasse présente un plus petit nombre de fils simples par fil de corde que la couche radia- lement intérieure de la carcasse. 4 Pneumatique de véhicule suivant la revendica- tion 1, caractérisé par l'utilisation simultanée des dis- positions mentionnées dans les revendications 2 et 3. Pneumatique de véhicule suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise pour les couches radialement intérieure et ra- dialement extérieure ( 12, 14) de la carcasse, des tissus de corde différents au point de vue matériau et cons- truction des fils. 6 Pneumatique de véhicule suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche radialement extérieure ( 14) de la carcasse est formée de fil() simple(s) au leu de tissu de corde. 7 Pneumatique de véhicule suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche radialement extérieure ( 14) de la carcasse pré- sente une épaisseur de gommage réduite de Jusqu'à 50 % en plus du diamètre de la corde ou des fils. 8 Pneumatique de véhicule suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise pour les couches radialement intérieure et ra- dialement extérieure de la carcasse des gommages dif- fêrents au point de vue module, la couche extérieure ( 14) étant celle qui présente le gommage ayant le mo- dule le plus élevé.