Brevet FR2788239A1 — publié le 20000713

La présente invention concerne un pneumatique destiné à être monté sur une jante ayant au moins un premier siège tronconique dont la génératrice a une extrémité axialement extérieure plus proche de l'axe de rotation que l'extrémité axialement intérieure. Un tel pneumatique est décrit dans la demande WO 4/13498 de la demanderesse. Il comprend au moins un premier bourrelet, destiné à être monté sur ledit premier siège de jante incliné vers l'extérieur, ledit premier bourrelet, de largeur axiale usuelle et terminé axialement à l'extérieur par une pointe de bourrelet, ayant un siège de bourrelet dont la génératrice a son extrémité axialement extérieure plus proche de l'axe de rotation que son extrémité axialement intérieure, ladite génératrice étant prolongée axialement à l'extérieur par une face extérieure délimitant la pointe de bourrelet, ladite face faisant avec l'axe de rotation un angle y, ouvert radialement et axialement vers l'extérieur, et inférieur à 90 . L'armature de carcasse radiale dudit pneumatique, ancrée dans chaque bourrelet à au moins un élément de renforcement annulaire inextensible, possède un profil méridien, lorsque le pneumatique est monté sur sa jante de service et gonflé à sa pression de service, avec un sens de courbure constant dans les flancs et bourrelet terminés par la pointe et qui est tel que, dans ledit bourrelet, la tangente au point de tangence dudit profil avec l'élément annulaire inextensible dudit bourrelet fait avec l'axe de rotation un angle 0 ouvert vers l'extérieur d'au moins 70 . Le bourrelet d'un tel pneumatique, et plus particulièrement la structure de l'accrochage de l'armature de carcasse peut être variable. Dans la demande internationale précitée, l'armature de carcasse est ancrée à un élément de renforcement annulaire inextensible (généralement une tringle enrobée) de manière usuelle, c'est-à- dire par enroulement de ladite armature autour dudit élément pour former un retournement partant de la base de l'élément et s'élevant radialement vers l'extérieur. Dans la demande internationale WO 95/23073, l'armature de carcasse radiale est ancrée à l'élément inextensible par enroulement autour dudit élément en allant du talon à la pointe du bourrelet pour former un retournement s'étendant dans un profilé de mélange caoutchouteux sous forme de coin délimité par deux côtés issus d'un sommet A localisé sous la section de la tringle enrobée, le côté radialement externe faisant, avec une parallèle avec l'axe de rotation passant par ledit sommet A, un angle ol aigu, ouvert radialement vers l'extérieur et compris entre 20 et 70 , et le côté radialement interne faisant avec ladite parallèle un angle 02 aigu, ouvert radialement vers l'intérieur et compris entre 0 et 30 , et le mélange caoutchouteux formant le profilé, axialement adjacent à la tringle, ayant une dureté Shore A au moins égale à 65 et supérieure à la (aux) dureté(s) Shore A des mélanges caoutchouteux axialement et radialement au dessus de la tringle et du profilé. Les structures de bourrelet décrites ci-dessus permettent une modification (accroissement) du serrage de la pointe de bourrelet sur la jante de montage en fonction de la tension de l'armature de carcasse, ce qui conduit à avoir un serrage surjante initial de faible valeur sachant que ledit serrage augmentera lorsque le pneumatique sera gonflé à sa pression recommandée. Les dites solutions présentent, lorsque les conditions de roulage du pneumatique sont telles que les bourrelets sont portés à haute température, et en fin de durée de vie, des faiblesses en endurance provenant d'un certain déroulement de l'armature de carcasse autour de l'élément annulaire de renforcement du talon de bourrelet. L'invention a pour but de remédier aux dits inconvénients ci-dessus tout en conservant les excellentes propriétés d'anti-décoincement du pneumatique considéré. Le pneumatique, conforme à l'invention et vu en section méridienne, comprend au moins un premier bourrelet, dont le siège a une génératrice dont l'extrémité axialement intérieure est sur un cercle de diamètre supérieur au diamètre du cercle sur lequel se trouve l'extrémité axialement extérieure, le talon de bourrelet étant axialement à l'intérieur, alors que la pointe de bourrelet est axialement à l'extérieur, et une armature de carcasse radiale s'enroulant dans chaque bourrelet autour d'au moins un élément de renforcement de talon, annulaire, inextensible et enrobé de mélange caoutchouteux, en allant de l'intérieur à l'extérieur pour former un retournement, s'étendant dans un profilé de mélange caoutchouteux sous forme de coin délimité par deux côtés issus d'un sommet A localisé sous la section de l'élément annulaire, le côté radialement externe faisant, avec une parallèle avec l'axe de rotation passant par ledit sommet A, un angle 01 aigu, ouvert radialement vers l'extérieur, et le côté radialement interne faisant avec ladite parallèle un angle 02 aigu, ouvert radialement vers l'intérieur, le mélange caoutchouteux formant le profilé, axialement adjacent à l'élément annulaire, ayant une dureté Shore A supérieure à la (aux) dureté(s) Shore A des mélanges caoutchouteux respectivement radialement au dessus du dit élément et du profilé axialement adjacent, caractérisé en ce que le profil méridien d'armature de carcasse, lorsque le pneumatique est monté sur sa jante de service et gonflé à la pression recommandée, a un sens de courbure constant dans le premier bourrelet et le flanc le prolongeant radialement, et a une a tangente TT' au point de tangence T dudit profil avec l'élément annulaire dudit premier bourrelet faisant avec l'axe de rotation un angle 0 ouvert vers l'extérieur et compris entre 45 et 70 . De manière préférentielle, le pneumatique comprend une deuxième bourrelet dont le siège présente la même configuration que le siège du premier bourrelet, c'est-à- dire un siège dont la génératrice possède une extrémité axialement intérieure sur un cercle de diamètre supérieur au diamètre du cercle sur lequel se trouve l'extrémité axialement extérieure, ou siège dit incliné vers l'extérieur, le profil méridien d'armature de carcasse ayant un sens de courbure constant dans le deuxième bourrelet et le flanc le prolongeant radialement, et ayant aussi dans le deuxième bourrelet une tangente TT' au point de tangence T dudit profil avec l'élément annulaire dudit deuxième bourrelet faisant avec l'axe de rotation un angle 0 ouvert vers l'extérieur et compris entre et 70 . De même, si l'on appelle diamètre d'un siège incliné le diamètre du cercle sur lequel se trouve l'extrémité de sa génératrice la plus éloignée de l'axe de rotation, le pneumatique a de façon avantageuse deux sièges dits inclinés vers l'extérieur et de diamètres différents. L'invention sera mieux comprise à l'aide du dessin annexé à la description, illustrant un exemple non limitatif d'exécution d'un pneumatique conforme à l'invention, et qui, associés à une jante adaptée, forme un ensemble pneumatique-jante performant. Sur ledit dessin, - la figure 1 représente schématiquement un ensemble composé du pneumatique conforme à l'invention, de sa jante de montage et d'un appui de soutien de bande de roulement, la figure 2 représente schématiquement mais de manière plus précise la jante de montage du pneumatique conforme à l'invention, - la figure 3 représente schématiquement et partiellement un flanc et un bourrelet de pneumatique, conforme à l'invention. Sur la figure 1, le pneumatique (1) comprend une bande de roulement (10) réunie, au moyen de deux flancs (11), à deux bourrelets (12). Il est renforcé par une armature de carcasse radiale (13) formée d'une seule nappe de câbles textiles ancrée dans chaque bourrelet (12) par retournement autour d'un élément annulaire de renforcement inextensible qui est en l'occurrence, dans l'exemple décrit, une tringle (14) de type "tressé". L'armature de carcasse (13) est surmontée radialement d'une armature de sommet (15) composée d'une part de deux nappes superposées (15A) et (15B) de câbles métalliques croisés d'une nappe à la suivante en faisant avec la direction circonférentielle un angle de 22 , et d'autre part, disposée radialement à l'extérieur de ladite armature métallique d'une nappe (15C) de câbles textiles disposés circonférentiellement ou sensiblement circonférentiellement, c'est-à- dire dans l'intervalle + 2 , - 2 . La jante (2), sur laquelle sera monté le pneumatique (1), de largeur axiale S (figure 2) mesurée entre ses extrémités axialement les plus éloignées du plan équatorial XX', est formée principalement de deux sièges (23') et (23") tronconiques dont les génératrices (230', 230") font avec l'axe de rotation un angle a', incliné vers l'extérieur du pneumatique, compris entre 4 et 30 et dans l'exemple décrit égal à 14 , inférieur à l'angle des génératrices correspondantes des sièges (12B) des bourrelets (12) du pneumatique. Les dits sièges (23') et (23") ont ainsi des extrémités axialement extérieures sur des cercles de plus petits diamètres que ceux des cercles sur lesquels se trouvent les extrémités axialement intérieures. Chaque siège (23') et (23") est prolongé axialement à l'extérieur par une saillie ou hump (25', 25") dont la face intérieure (250', 250") fait avec l'axe de rotation un angle y', dont le diamètre DsE(Dsi) est inférieur au diamètre intérieur DTE(DT[) de la tringle (14) de renforcement du bourrelet destiné à être monté sur ledit siège,et dont la hauteur hl, mesurée par rapport à l'extrémité axialement extérieure du siège de jante (23', 23") est une hauteur comparable à la hauteur des humps ou saillies utilisées axialement à l'intérieur des jantes de tourisme usuelles et normalisées. Les diamètres respectifs DSE, DsI des saillies (25', 25"), DRE, DRI des sièges de jante (23', 23") et DBE, DBI des sièges de bourrelets correspondants sont inégaux. Une des saillies (25') possède en effet un diamètre Dsi supérieur d'une quantité AS au diamètre DsE de la saillie opposée (25"), le diamètre DSE étant le diamètre de la saillie (25") située du côté extérieur du véhicule de la jante de montage, et AS étant comprise entre 2,5% et 10% du diamètre DsI(DsE) le plus petit. Sur l'un des côtés de la jante, précisément le côté situé à l'intérieur du véhicule, le siège (23'), dont le diamètre est le plus grand, est relié à la paroi axialement extérieure (240) d'un rebord de jante (24), paroi faisant avec une perpendiculaire à l'axe de rotation un angle 0, et dont le diamètre DF est supérieur au diamètre de toute partie de la jante (2) comprise entre ledit rebord (24) et le bord de la jante (2) axialement le plus proche dudit rebord (24). Du côté opposé par rapport au plan équatorial XX', c'est-à-dire le côté à l'extérieur du véhicule, le siège de jante (23") est relié à une portion cylindrique (21), sur laquelle viendra reposer un appui de soutien (4) de bande de roulement. Cette portion cylindrique (21) est munie axialement à l'intérieur d'une saillie (26) de positionnement transversal de l'appui (4). La hauteur h2 de cette saillie, au plus égale à 1,5 % du diamètre de la portion cylindrique (21), qui est le diamètre nominal D de la jante (2), est faible et, dans l'exemple, égale à 5 mm. Les faces axialement intérieures, respectivement de la saillie de positionnement (26) et du rebord de jante (24), définissent axialement la gorge de montage (22) de profondeur h', ladite hauteur h' étant mesurée radialement par rapport à la génératrice cylindrique de diamètre D. Un appui de soutien (4) de bande de roulement (10) complète l'ensemble formé par le pneumatique (1) et la jante (2) (figure 1). L'appui de soutien (4), ovalisable et inextensible circontférentiellement, est préférentiellement constitué de vulcanisat caoutchouteux sous forme annulaire, ledit vulcanisat (40) étant renforcé respectivement radialement à l'intérieur et radialement à l'extérieur par deux armatures (41) et (42) constituées chacune de deux couches de câbles textiles orientés circonférentiellement à plus ou moins 2 . La section méridienne de l'appui (4) a une tforme voisine d'un rectangle dont le côté radialement intérieur est rectiligne, alors que les côtés latéraux et le côté radialement extérieur peuvent être légèrement courbes. La différence H' entre son rayon intérieur et son rayon extérieur est égale à 50% de la hauteur H du pneumatique (1), ce qui confere à l'ensemble une efficacité maximale en offrant l'avantage de prolonger le roulage à plat, c'est-à-dire à pression de gonflage nulle, sans provoquer, dans le cas d'une structure usuelle des flancs du pneumatique, des déchéances au niveau de ceux-ci, de l'armature de carcasse et même de l'armature de sommet. L'appui de soutien annulaire (4) est aisément enfilable du fait des caractéristiques particulières de la jante de montage (2), et servira de butée ou de rebord au moins pour le bourrelet (12) extérieur du pneumatique monté sur véhicule, ledit bourrelet (12) étant naturellement le plus apte à décoincer, et le côté extérieur du pneumatique monté étant le plus affecté par les dégradations dans le cas de roulage à pression nulle ou tfaible et à forte dérive. Le contour du bourrelet (12) comprend, axialement à l'intérieur, une paroi (12D) sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation, paroi qui prendra appui latéralement sur la face axialement extérieure de l'anneau de soutien (4). Ladite paroi (12D) du bourrelet ( 12) est prolongée axialement à l'extérieur par une génératrice tronconique (12C), faisant avec une parallèle à l'axe de rotation un angle 3 de 45 ouvert axialcment vers l'intérieur et radialement vers l'extérieur. Ladite génératrice (I 2C) est elle-même prolongée axialement à l'extérieur par une seconde génératrice tronconique (1 2B) de siège de bourrelet faisant avec la direction de l'axe de rotation un angle ao égal à 15 , ouvert axialement vers l'intérieur et radialement vers l'cxtérieur. Ladite génératrice (12B) est dite inclinée vers l'extérieur, son extrémité axialement cxtérieure étant sur un cercle de diamètre inférieur au diamètre du cercle sur lequel sc trouve son extrémité axialement intérieure. Une génératrice tronconique (12A), prolongeant axialement à l'extérieur la génératrice (12B) et faisant avec la direction de l'axe de rotation un angle y égal à 45 , ouvert axialement et radialement vers l'extérieur, complète le contour de la base du bourrelet (12). La paroi (12E), courbe dans l'exemple décrit et d'orientation générale sensiblement perpendiculaire à la direction de l'axe de rotation de la jante, complète le contour du bourrelet (12). Alors que la génératrice (12B) prendra appui sur le siège de jante (23"), incliné vers l'extérieur, la génératrice (12A) prendra appui sur la paroi axialement intérieure (250") de la saillie ou hump (25") de la jante (2), inclinée de l'angle y', égal à l'angle y de la génératrice (12A). La portion de bourrelet, adjacente à la paroi (12D) et à la génératrice (12C), constitue, vue en section méridienne, le talon du bourrelet (12). La portion de bourrelet, adjacente à la génératrice (12B), à la génératrice (12A) et partiellement à la paroi (12E), constitue la pointe du bourrelet (12). L'armature de carcasse (13) est enroulée autour de la tringle enrobée (14) en allant du talon à la pointe du bourrelet (12), pour former un retournement (130), sensiblement rectiligne et qui se situe à l'intérieur d'un profilé (3), disposé axialement à l'extérieur de la tringle d'ancrage (14) de l'armature de carcasse (13). Ce profilé (3) se présente sous la forme d'un secteur sensiblement circulaire avec un sommet ou centre A situé radialement sous la tringle (14), deux côtés ou rayons (31) et (32) partant dudit sommet A, et un troisième côté (30), opposé au sommet A. Le côté ou rayon radialement extérieur (31) fait avec une parallèle à l'axe de rotation un angle o1 égal à 45 , alors que le côté ou rayon radialement intérieur (32) fait avec la même parallèle un angle 02 égal à 15 . Ce profilé (3), complété axialement à l'extérieur par le côté sensiblement circulaire (30), est fait d'un mélange caoutchouteux ayant dans l'état vulcanisé une dureté Shore A égale à 94. La tringle (14) enrobée est surmontée radialement à l'extérieur d'un profilé (7) de mélange caoutchouteux de dureté Shore A égale à 37. Radialement à l'extérieur du profilé (3) et axialement à l'extérieur dudit profilé (7) est disposé un troisième profilé (6) en mélange caoutchouteux ayant une dureté Shore A égale à celle du profilé (7) et donc nettement inférieure à la dureté du mélange du profilé (3), ce qui permet, lors d'un accroissement de tension de l'armature de carcasse, de faciliter le déplacement axial de la tringle tressée (14) vers l'extérieur du bourrelet (12) et ainsi de créer une compression du profilé (3) et un auto-serrage de la pointe de bourrelet sur la jante (2) de montage, alors que, dans le cas décrit, le serrage initial du bourrelet (12) sur ladite jante est pratiquement nul, du fait de la quasi-égalité entre les angles ca et c' et des plus grands diamètres des sièges de jante et de bourrelets. Le bourrelet (12) est complété par le protecteur (5). Le profil méridien de l'armature de carcasse 13), lorsque le pneumatique est monté sur sa jante de service (2) et gonflé à sa pression de service, a un sens de courbure constant sur toute sa longueur, et est tel que les tangentes TT' aux points de tangence T dudit profil avec les tringles enrobées (14) des bourrelets (12) font avec l'axe de rotation des angles q ouverts axialement et radialement vers l'extérieur et égaux à 50 . L'inclinaison des dites tangentes, non seulement permet un meilleur serrage sur jante des bourrelets ainsi constitués, une meilleure résistance au décoincement et une bonne tenue vis à vis du déroulement d'armature de carcasse, mais aussi un meilleur confort des passagers que ce soit au niveau des accélérations verticales ressenties que des fréquences gênantes tel que le bourdonnement de caisse. REVENDICATION 1 - Pneumatique (1) comprenant au moins un premier bourrelet (12), dont le siège (1 2B) a une génératrice dont l'extrémité axialement intérieure est sur un cercle de diamètre supérieur au diamètre du cercle sur lequel se trouve l'extrémité axialement extérieure, le talon de bourrelet (12) étant axialement à l'intérieur alors que la pointe dudit bourrelet est axialement à l'extérieur, et une armature de carcasse radiale ( 13), vue en section méridienne, s'enroulant dans chaque bourrelet (12) autour d'au moins un élément de renforcement annulaire (14), inextensible et enrobé de mélange caoutchouteux, en allant de l'intérieur à l'extérieur pour former un retournement (130), s'étendant dans un profilé (3) de mélange caoutchouteux (30) sous forme de coin délimité par deux côtés (31, 32) issus d'un sommet A localisé sous la section de l'élément annulaire (14), le côté radialement externe (31) faisant, avec une parallèle avec l'axe de rotation passant par ledit sommet A, un angle o1 aigu, ouvert radialement vers l'extéricur, et le côté radialement interne (32) faisant avec ladite parallèle iun angle o02 aigu, ouvert radialement vers l'intérieur, le mélange caoutchouteux formant le profilé (3), axialement adjacent à l'élément annulaire (14), ayant une dureté Shore A supérieure à la (aux) dureté(s) Shore A du mélange caoutchouteux (7) axialement et radialement au dessus du dit élément (14) et du profilé (6) axialement adjacent, caractérisé enC ce que le profil méridien de l'armature de carcasse (13), lorsque le pneumatique est monté sur sa jante de service (2) et gonflé à sa pression de service, a un sens de courbure constant dans le premier bourrelet et le flanc le prolongeant radialement, et a une tangente TT' au point de tangence T dudit profil avec l'élément annulaire (14) dudit bourrelet (12) faisant avec l'axe de rotation un angle o ouvert vers l'cxtérieur compris entre 45 et 70 . 2 - Pneumatique (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un dcuxième bourrelet (12) dont le siège (12B) présente la même configuration que le Il siège (12B) du premier bourrelet (12), c'est-àdire un siège dont la génératrice possède une extrémité axialement intérieure sur un cercle de diamètre supérieur au diamètre du cercle sur lequel se trouve l'extrémité axialement extérieure, ou siège dit incliné vers l'extérieur, le profil méridien d'armature de carcasse (13) ayant un sens de courbure constant dans le deuxième bourrelet (12) et le flanc le prolongeant radialement, et ayant aussi dans le deuxième bourrelet (12) une tangente TT' au point de tangence T dudit profil avec l'élément annulaire (14) dudit deuxième bourrelet (12) faisant avec l'axe de rotation un angle q ouvert vers l'extérieur et compris entre 45 et 70 . 3 - Pneumatique selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il a deux sièges (12) dits inclinés vers l'extérieur et de diamètres différents.