Brevet FR2719525A1 — publié le 19951110

La présente invention concerne un pneumatique destiné à équiper une roue de secours de véhicule automobile. Dans la pratique actuelle, la majorité des véhicules automobiles sont encore équipés d'une roue de secours, formée d'un pneumatique et d'une jante respectivement identiques aux pneumatiques et jantes équipant les essieux dudit véhicule. Si cette roue de secours est placée à l'intérieur de la carrosserie, elle est encombrante et occupe un espace qui pourrait avantageusement être utilisée à d'autres fins. Si cette roue est à l'extérieur de la carrosserie, d'une part elle nécessite des dispositions d'arrimage et de protection onéreuses, d'autre part elle n'est pas sans inconvénient sur l'aérodynamique de la voiture. Par suite de l'amélioration des qualités des pneumatiques, et par suite de la faiblesse de la fréquence des crevaisons et avaries survenant auxdits pneumatiques, la roue de secours n'apparaît plus comme fondamentalement nécessaire. Pour satisfaire l'automobiliste, qui requiert cependant la présence d'une roue de rechange, on a déjà proposé de construire des roues de secours différentes des roues normales. La demande FR 2 173 763 décrit une roue de secours composée, d'une part d'un pneumatique à armature de carcasse radiale, surmontée d'une armature de sommet et dont la bande de roulement, de circonférence voisine de celle de l'enveloppe à remplacer mais de largeur moindre, a une rigidité au cisaillement accrue, et d'autre part d'une jante dont le diamètre est supérieur au diamètre de la jante sur laquelle est montée l'enveloppe à remplacer, d'au moins mm dans l'exemple décrit. Ce pneumatique radial, dit temporaire, et formant avec la jante adaptée une roue de secours de moindre encombrement et de moindre poids que l'ensemble pneumatique-jante équipant normalement le véhicule, est utilisé avec une pression fixée réglementairement à 4,2 bars. Ladite pression et le dimensionnement adapté du pneumatique temporaire permettent d'atteindre la capacité de charge désirée, et d'offrir un niveau de sécurité acceptable pour l'usager, dans les configurations sur véhicules et conditions de roulage pénalisantes. Néanmoins, la vitesse d'utilisation d'un tel pneumatique est limitée à 80 km/h pour des raisons de sécurité. Cette vitesse est insuffisante, et cette insuffisance peut la rendre parfois dangereuse, par exemple, en roulage autoroutier. -2 - Afin de pouvoir augmenter la vitesse d'utilisation admissible, tout en améliorant le comportement du véhicule équipé d'une roue de secours dans des conditions de roulage pénalisantes, particulièrement en dérive, la roue de secours, conforme à l'invention, composée d'un pneumatique et d'une jante adaptée, dits de secours, et destinée à remplacer provisoirement une roue dite de référence, comprend un pneumatique dont la bande de roulement, de largeur axiale plus petite que la largeur de la bande de roulement du pneumatique de référence, a une circonférence sensiblement égale à celle du pneumatique de référence, et dont la sculpture comporte des rainures de plus faible profondeur que celle des rainures du pneumatique de référence, ladite bande de roulement étant renforcée par une armature de sommet disposée radialement au dessus d'une armature de carcasse radiale ancrée dans chaque bourrelet. Ladite roue de secours est caractérisée en ce que le pneumatique de secours a un rapport de forme HN/SN, de sa hauteur sur jante HN sur sa largeur maximale axiale SN, supérieur au rapport correspondant HR/SR du pneumatique de référence, le diamètre nominal de la jante de secours adaptée étant sensiblement égal au diamètre nominal de lajante de référence et en ce que la pression de gonflage du pneumatique, ajustable en fonction des conditions d'utilisation, est comprise entre 2 et 3,2 bars. Par diamètre sensiblement égal, il faut entendre un diamètre égal, aux tolérances près sur les diamètres de jante. La hauteur du pneumatique sur jante est, vue en section méridienne, la distance radiale, mesurée dans le plan équatorial, séparant le point de la bande de roulement le plus éloigné de l'axe de rotation dudit pneumatique de la ligne, parallèle à l'axe de rotation et distante dudit axe du rayon nominal de la jante. Quant à la largeur axiale maximale, elle est mesurée au niveau des flancs du pneumatique. Le dimensionnement du pneumatique et de la jante, conformément à l'invention, et l'utilisation d'une pression de gonflage ajustable permettent de trouver les meilleures conditions d'utilisation du pneumatique, en particulier de réponse du pneumatique de secours aux forces transversales, compte tenu des transferts de charge possibles sur un véhicule. Les conditions les plus appropriées sont dues à l'ajustement possible de la rigidité de dérive du pneumatique par la pression de gonflage, ajustement qu'il est plus aisé de réaliser dans le cas d'une pression voisine de la pression de gonflage usuelle du pneumatique remplacé. -3 - Par ailleurs, le fait que la pression de gonflage du pneumatique de secours reste inférieure à 3,2 bars offre de nombreux avantages. Les pertes de pression, normalement observées sur un pneumatique de secours inutilisé, sont moins rapides que dans le cas de pression initiale plus élevée; les écarts de rigidité de dérive par rapport à la rigidité initiale sont en conséquence plus faibles. En outre, ledit pneumatique offre une résistance nettement améliorée aux phénomènes de vieillissement, que ce soit le vieillissement des flancs du pneumatique par l'ozone de l'air ambiant, que ce soit le vieillissement par l'oxygène de l'air de gonflage du pneumatique dans son ensemble, la dégradation par ozone et la diffusion de l'oxygène à travers les parois du pneumatique étant d'autant moins importantes que la pression de gonflage est moins élevée. Un avantage, paraissant en première analyse surprenant, réside dans le fait que la roue de secours, conforme à l'invention, et malgré une hauteur de pneumatique supérieure à la hauteur du pneumatique temporaire connu, est normalement moins lourde que la roue de secours connue. Elle est en outre plus facile à fabriquer: le gain en productivité résulte aussi bien du fait de l'utilisation possible de matériaux semi-finis des pneumatiques usuels (nappes d'armature de carcasse, d'armature de sommet moins résistantes puisque moindre pression de gonflage) que de l'utilisation des mêmes disques de jante que ceux des jantes usuelles. De manière préférentielle, la bande de roulement du pneumatique de secours, conforme à l'invention, sera pourvue d'éléments en relief ou blocs séparés par des rainures circonférentielles et des rainures transversales telles que le taux d'entaillement de ladite bande de roulement soit sensiblement égal au taux d'entaillement de la bande de roulement du pneumatique à remplacer. L'invention sera mieux comprise à l'aide du dessin annexé à la description qui suit et qui illustre un exemple non limitatif de remplacement d'un pneumatique de référence, dessin sur lequel: - la figure 1 représente schématiquement le pneumatique de référence monté sur sa jante de service, - la figure 2 représente schématiquement le pneumatique de secours connu, monté sur sa jante de service et formant la roue de secours selon l'état de la technique, -4- - la figure 3 représente schématiquement le pneumatique de secours monté sur sa jante de service, l'ensemble étant la roue de secours conforme à l'invention. Sur la figure 1 est montré un pneumatique P dit 155/70.R.13 MX à armature de carcasse radiale (1), ancrée dans chaque bourrelet (2) à une tringle (3) de type tressée en formant un retournement (10). Cette armature de carcasse (1), formée de câbles radiaux en polyester de structure 144x2, est surmontée radialement d'une armature de sommet (4) comprenant deux nappes (41, 42) de câbles métalliques, croisés d'une nappe à la suivante en formant un angle égal à 22 . Cette armature de sommet (4) renforce une bande de roulement (5) dont la circonférence 7rDR est égale à 1721,6 mm et dont la largeur axiale L est de 122 mm. Cette bande de roulement (5) comprend trois rainures circonférentielles rectilignes et larges (50), la rainure centrale étant délimitée par deux nervures continues de faible largeur axiale, et le reste de la sculpture étant formé de blocs séparés dans le sens circonférentiel par des rainures transversales (51), les rainures ayant une profondeur de 7,6 mm pour une épaisseur de bande de roulement hR de 10,4 mm. Ledit pneumatique est monté sur une jante J dénommée 4.50.B. 13, dont le diamètre nominal DJR, mesuré à l'intersection de la génératrice de siège et de la paroi verticale du rebord de jante, est égal à 329 mm. Cette jante monobloc comprend deux sièges de jante (6) entre lesquels est disposée une gorge de montage (7). Un disque de jante (8) assure la liaison entre la jante proprement dite et le moyeu de l'essieu du véhicule. Sur la figure 2 est montré le pneumatique temporaire P', dit T. 115/70.R. 15 TEX, selon l'art antérieur. Comme sa dénomination le prévoit, ledit pneumatique a le même rapport de forme HT/ST que le pneumatique de référence, HR/SR étant égal à HT/ST et à 0,70. Ledit pneumatique temporaire est aussi un pneumatique à armature de carcasse radiale (1'), composée de câbles de rayonne de structure 184x2, à raison de 119 fils au dm, et surmontée d'une armature de sommet (4'), composée de deux nappes de câbles métalliques 6.23 non frettés et orientés par rapport à la direction circonférentielle d'angles égaux à 16 . Cette armature de sommet (4') renforce une bande de roulement (5') dont la circonférence iDT est égale à 1705,9 mm, c'est-à-dire proche des 1722 mm de la bande de roulement du pneumatique de référence 155/70.R. 13 à remplacer. La bande de roulement (5')differe de la bande de roulement (5) par: -5 - - son dessin de sculpture, la bande de roulement (5') comprenant plusieurs rainures longitudinales (50') et transversales (51') de manière à former un dessin en nid d'abeille, c'est à dire avec des éléments en relief ou blocs de forme hexagonale, - sa largeur axiale L', égale à 80 mm et inférieure à L, -la profondeur des rainures, qui est seulement de 2,8 mm pour une épaisseur hT de bande de roulement égale à 6,0 mm. Le pneumatique décrit ci-dessus est monté sur une jante Y dénommée 3.50. B.15, c'est-à-dire dont le diamètre nominal DJT est égal à 381 mm, et dont la largeur axiale (distance axiale séparant les deux rebords de jante) est égale à 88,9 mm, alors que la largeur axiale de la jante J dite 4.50.B. 13, sur laquelle est monté le pneumatique de référence est égal à 114,3 mm. Ladite jante J' utilise un disque de jante (8') différent du disque (8) de la jante J de référence, l'écart entre diamètres de fond de gorge étant sensiblement de 50,8 min. Quant au pneumatique de secours P" de la nouvelle génération, conforme à l'invention et montré sur la figure 3, il se dénomme 135/80.R. 13 X, et a un rapport de forme HN/SN sensiblement égal à 0,80, c'est à dire supérieur aux rapports HT/ST et HR/SR. Le pneumatique temporaire, conforme à l'invention, est aussi un pneumatique à armature de carcasse radiale (1"), composée de câbles en polyester de structure 144x2 et surmontée d'une armature de sommet (4"), composée de deux nappes de câbles métalliques 6.23 non frettés et orientés avec un angle de 20 . Cette armature de sommet (4") renforce une bande de roulement (5") dont la circonférence 7rDN est égale à 1715,3 rm, c'est-à-dire très proche des 1722 mm de la bande de roulement du pneumatique de référence 155/70. R. 13 à remplacer. La bande de roulement (5") differe de la bande de roulement (5) par - le dessin de sculpture, la bande de roulement (5") étant composée d'une rangée centrale de blocs séparés circonférentiellement par des rainures transversales (51") telles que les blocs aient une forme de quadrilatères, ladite rangée étant délimitée axialement par deux rainures circonférentielles principales (50") de plus grande largeur axiale comparativement à la largeur axiale des rainures circonférentielles secondaires (50"'), qui sont situées de part et d'autre des deux rainures circonférentielles principales. Le dessin est complété, entre lesdites rainures circonférentielles principales et les bords de la bande de roulement, par des rainures transversales (51"') délimitant avec les rainures circonférentielles -6 secondaires au moins deux rangées latérales de blocs, - sa largeur axiale L" qui est égale à 100 mm, et - la profondeur des rainures, qui est seulement de 2,8 mm pour une épaisseur hN de bande de roulement égale à 4,5 mm, c'est-à-dire une valeur de profondeur très comparable à la valeur existante pour le pneumatique P', la valeur d'épaisseur de bande de roulement étant plus faible. La largeur des rainures circonférentielles principales (50") est égale à 3,5 mm, les largeurs des rainures circonférentielles secondaires (50"'), au nombre de deux de chaque côté du plan équatorial, sont respectivement de 2,5 mm et 1,5 mm, la largeur des rainures transversales (51") est égale à 5 mm, et la densité desdites rainures sur la bande de roulement est telle que le taux d'entaillement de la bande de roulement, c'est-à- dire le rapport de la surface occupée par les raminures sur la surface totale de l'aire de contact entre le pneumatique et un sol plan de mesure, soit sensiblement égal au taux d'entaillement du pneumatique de référence P. ce qui permet d'avoir sur routes mouillées des performances semblables dans les mêmes conditions de roulage, ledit taux d'entaillement étant très voisin de 30%. Le pneumatique P" ci-dessus est monté sur une jante J" dénommée 4.00.B. 13, c'est-à-dire de même diamètre nominal DJN que le diamètre DJR de lajante J de référence, et la dite jante J" utilise un disque de jante (8") identique au disque (8) de la jante J de référence, la différence de diamètres entre les deux fonds de gorge (7) et (7") étant nulle. La comparaison des trois roues de secours a été réalisée en ce qui concerne le comportement d'un véhicule de marque européenne sur différents sols. Bien que les résultats soient exprimés en notes sur 10 par des essayeurs professionnels, en ce qui concerne respectivement la stabilité du véhicule en ligne droite ou sur coup de volant, la réponse et la maniabilité de la direction, la tenue du véhicule en virage et le confort vertical, le tableau 1 récapitulatif des caractéristiques et résultats, met en évidence une nette amélioration du comportement, pour atteindre un niveau pratiquement équivalent à celui obtenu avec le véhicule équipé d'un pneumatique de référence. ui N Dimenlisionlis Diamètre D Load Index Pression Poids Comportement sur véhicule ARG LI Utilisant Roues kg Notes sur 10 _ _ _ _ L _ _bars ______ ___ _Stabilité Direction Virages Confort /70RI3 MX 548 75 2,0 10,8 6, 75 6,5 6,5 6,5 /80R 13 536 80 3,2 9,0 6, 75 6,5 6,5 6,5 nouvelle génération I I i 15/70R15TEX 543 90 4,2 6,75 5,0 5 5,5 -8- REVENDICATIONS. 1. Roue de secours, composée d'un pneumatique P" et d'une jante J" dits de secours, destinée à remplacer provisoirement une roue de référence, composée d'un pneumatique P et d'une jante J dits de référence, le pneumatique de secours P" comprenant une bande de roulement (5") de largeur axiale L" plus petite que la largeur L de la bande de roulement (5) du pneumatique P de référence, de circonférence 7rDN sensiblement égale à la circonférence 7rDR du pneumatique P de référence, dont la sculpture comporte des rainures de plus faible profondeur que celle des rainures du pneumatique de référence et renforcée par une armature de sommet (4") disposée radialement au dessus d'une armature de carcasse (1") radiale ancrée dans chaque bourrelet, caractérisée en ce que le pneumatique de secours a un rapport de forme HN/SN, de sa hauteur HN sur jante sur sa largeur maximale axiale SN, supérieur au rapport correspondant HR/SR du pneumatique de référence, le diamètre nominal DJN de la jante de secours J" adaptée étant sensiblement égal au diamètre nominal DJR de la jante de référence J, et en ce que la pression de gonflage du pneumatique P", ajustable en fonction des conditions d'utilisation, est comprise entre 2 et 3,2 bars. 2. Pneumatique d'une roue de secours selon la revendication 1, caractérisé en ce que sa bande de roulement (5") est pourvue d'éléments en relief ou blocs séparés par des rainures circonférentielles (50", 50"') et des rainures transversales (51", 51"') telles que le taux d'entaillement de ladite bande de roulement (5") soit sensiblement égale au taux d'entaillement de la bande de roulement (5) du pneumatique de référence P. 3. Pneumatique selon la revendication 2, caractérisé en ce que sa bande de roulement (5") comprend au moins deux rainures circonférentielles (50").