Brevet FR2797417A1 — publié le 20010216

La présente invention se rapporte à un bandage pneumatique tel que, lorsqu'il est monté sur un véhicule, un angle de carrossage négatif de 3 au plus est formé et, plus particulièrement, se rapporte à un bandage pneumatique qui supprime les générations d'usures inégales et d'éclatements et rend possible l'obtention d'excellentes performances lorsqu'il est utilisé dans des conditions selon lesquelles il est soumis à un tel angle de carrossage, et à un procédé de mise au point d'un tel pneumatique. Les progrès récents dans le domaine des courses automobiles sont flagrants, et ces évolutions portent non seulement sur les moyens moteurs mais concernent également le domaine du châssis. En particulier, les perfectionnements portant sur la suspension sont remarquables et, lors de la mise au point du pneumatique, il devient plus important que par le passé de prendre en compte l'évolution du véhicule. L'angle de@carrossage constitue l'un des facteurs importants d'un pneumatique de compétition lorsqu'il se situe en condition de fonctionnement. Cependant, dans la mesure où une variation de l'angle de carrossage par rapport au sol devient plus faible lors d'une course automobile, en raison des progrès dans le domaine des suspensions, et en raison du fait que la rigidité de la suspension est rendue élevée, un angle de carrossage négatif ne devient pas aussi nécessaire que par le passé lorsque l'on monte le pneumatique sur un véhicule. Par ailleurs, dans la mesure où un pneumatique de compétition conventionnel est adapté pour qu'un angle de carrossage élevé lui soit donné, il doit nécessairement être utilisé avec un angle de carrossage élevé, avec les risques que cela comporte, tels que des risques d'usure inégale et des risques d'éclatement. Par conséquent, et au vue de l'évolution des véhicules dans le domaine de la compétition automobile, il est souhaitable de développer un pneumatique de compétition disposant d'excellentes performances dans le cas où, lorsqu'il est monté sur un véhicule, il dispose d'un angle de carrossage négatif relativement faible. Au vu de ce qui précède, un but de l'invention est de fournir un bandage pneumatique qui supprime toute usure irrégulière et tout risque d'éclatement et rend possible l'obtension d'excellentes performances dans des conditions selon lesquelles un angle de carrossage négatif d'au plus 3 est formé lorsqu'il est monté sur un véhicule, et un procédé de mise au point d'un tel pneumatique. A cet effet, la présente invention a pour objet un bandage pneumatique selon le principe selon lequel, lorsqu'il est monté sur un véhicule, un angle de carrossage négatif d'au plus 3 est formé, et dans lequel, par rapport à une quantité de déformation (X) à partir d'un diamètre extérieur de pneu (0D) au niveau d'une extrémité de contact au sol d'une bande de roulement, qui est déterminée, sur la base du diamètre extérieur du pneumatique (OD), d'une largeur de contact avec le sol de la bande de roulement (TDW) et d'un angle de carrossage (CA), lorsqu'il est monté sur un véhicule, à partir de la formule numérique X = sin [CA] x ([TDW] /2 - tan ([CA] /2) x [OD] /2) et par rapport à un rayon (RO) d'un arc virtuel qui passe par une position (P) qui devient la quantité de déformation (X) et une position (O) dans laquelle une ligne centrale du pneumatique intersecte une surface de roulement et dont le centre se situe sur la ligne centrale, un profil de la bande de roulement est constitué par un rayon central (R1), un rayon adjacent (R2) et un rayon d'un épaulement (R3) dans l'ordre à partir d'un côté central, une distance (a) à partir de la ligne centrale jusqu'à un point d'inflexion du rayon central (R1) est choisie dans la plage allant de a = 0,50 à 0,75 x [TDW]/2, le rayon central (R1) est choisi dans la plage allant de R1 = 0,9 à 1,1 x R0, le rayon adjacent (R2) est choisi pour satisfaire à la relation R2 > 0,10 x Rl, et le rayon d'épaulement (R3) est choisi dans la plage allant de R3 = 0,05 à 0,15 x R2. En outre, afin d'atteindre le but ci-dessus mentionné, selon l'invention, il est fourni un procédé de mise au point d'un bandage pneumatique selon le principe selon lequel, lorsqu'il est monté sur un véhicule, un angle de carrossage négatif d'au plus 3 est formé, selon lequel une quantité de déformation (X) à partir d'un diamètre extérieur de pneumatique (OD) au niveau d'une position d'extrémité de contact avec le sol d'une bande de roulement est obtenue, sur la base du diamètre extérieur de pneumatique (OD), d'une largeur de contact avec le sol d'une bande de roulement (TDW) et d'un angle de carrossage (CA) lorsqu'il est monté sur un véhicule, à partir d'une formule numérique X = sin [CA] x ([TDW] /2 tan ([CA]/2 x [OD]/2), d'un rayon (RO) d'un arc virtuel qui passe par une position (P) devenant la quantité de déformation (X) et d'une position (O) dans laquelle une ligne centrale d'un pneu intersecte une surface de bande de roulement et dont le centre se situe sur la ligne centrale, et un profil de la bande de roulement est constitué par un rayon central (R1), un rayon adjacent (R2) et un rayon d'épaulement (R3), dans l'ordre à partir d'un côté central, de manière à mettre au point le profil de la bande de roulement de sorte qu'une distance (a) à partir de la ligne centrale vers un point d'inflexion du rayon central (R1) se situe dans la gamme allant de a = 0,50 à 0,75 x [TDW]/2, le rayon central (R1) se situe entre R1 = 0,9 et 1,1 x RO, le rayon adjacent (R2) satisfait à la relation R2 >_ 0,10 x R1 et le rayon d'épaulement (R3) est compris entre R3 = 0,05 et 0,15 x R2. De sorte, en configurant, sur la base des relations ci-dessus mentionnées, le profil de la bande de roulement du pneumatique de sorte que, lorsqu'il est monté sur un véhicule, l'angle de carrossage négatif est d'au plus 3 , il est possible d'obtenir d'excellentes performances de pneumatique dans des conditions selon lesquelles on se situe dans l'angle de carrossage ci-dessus mentionné, et en outre les générations d'usure inégales et les risques d'éclatement peuvent être supprimés en raison de la valeur faible de l'angle de carrossage. De préférence, l'invention s'applique à un pneumatique de compétition. Cependant, l'invention s'applique également à un pneumatique pour véhicule automobile de transport de passagers. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 illustre un diagramme de mise au point d'un pneumatique montrant la méthode de mise au point d'un pneumatique de compétition selon un exemple de réalisation de l'invention ; et - la figure 2 illustre un diagramme de mise au point d'un profil de bande de roulement montrant le procédé de mise au point de pneumatique de compétition selon le mode de réalisation de l'invention. Les figures 1 et 2 représentent un procédé de mise au point d'un pneumatique de compétition selon l'invention. Incidemment, selon le principe selon l'invention, lorsqu'il est monté sur un véhicule automobile, l'angle de carrossage de ce pneumatique est d'au plus 3 . Comme représenté sur la figure 1, dans un cas où le diamètre extérieur de pneu d'un pneumatique de compétition à mettre au point est désigné par le terme OD, une largeur maximale de pneumatique désignée par SW et une largeur de contact avec le sol désigné par TDW, si un angle de carrossage CA est donné à ce pneumatique, celui-ci adopte une configuration inclinée, (représentée par des lignes interrompues) à partir d'une configuration verticale, (représentée par des lignes ininterrompues). Ainsi, si une distance à partir d'un point d'intersection entre une face périphérique externe du pneumatique selon l'état vertical et celle du pneumatique selon la configuration inclinée jusqu'à une ligne centrale CL du pneumatique selon la configuration inclinée est désignée par le terme y, la distance y est représentée par la formule suivante (1) . y = tan (1/2 x [CA]) x (1/2 x [0D]) ... (1) En outre, lorsque l'angle de carrossage CA est donné, une quantité de déformation x à partir du diamètre externe de pneu OD à une position d'extrémité de contact avec le sol d'une bande de roulement requise afin que le pneumatique contacte verticalement une chaussée est représentée par la formule suivante (2) : x = sin [CA] x (1/2 x [TDW] - y ) ... (2) Ainsi, si la formule (1) ci-dessus mentionnée est substituée dans la formule (2) ci-dessus, la quantité de déformation x est représentée par la formule suivante (3) x = sin [CA] x ([TDW] /2 - tan ([CA] /2) x [0D] /2 ) ... (3) Par conséquent, lorsque l'on met au point un profil de bande de roulement pour le pneumatique, tout d'abord, sur la base du diamètre extérieur du pneumatique OD, de la largeur de contact avec le sol de la bande de roulement TWD et de l'angle de carrossage CA, la quantité de déformation x est déterminée à partir de la formule (3) ci-dessus. Ensuite, comme représenté sur la figure 2, il est déterminé un rayon RO d'un arc virtuel qui passe par une position P qui devient la quantité de déformation x et une position O dans laquelle la ligne centrale CL intersecte une surface de bande de roulement et dont le centre se situe sur la ligne centrale CL. Le profil de la bande de roulement est constitué par trois différents contours d'un rayon central Rl, d'un rayon adjacent R2 et d'un rayon d'épaulement R3, selon cet ordre à partir d'un côté central. Le rayon central Rl est déterminé de manière à se situer dans une plage allant de 0,9 à 1,1 x RO, (RO 10 %). Si le rayon central Ri est trop grand et dévie de cette plage, étant donné que le profil de la bande de roulement selon le rayon ci-dessus devient plat à l'encontre de l'angle de carrossage présumé, la capacité à adhérer à la route est détériorée lorsque l'angle de carrossage avec le sol varie. Au contraire, si le rayon central est trop petit, étant donné que la pression de contact avec le sol au niveau de l'extrémité de contact avec le sol baisse et, en outre, étant donné que la longueur de contact avec le sol au niveau de la partie d'épaulement devient courte et incidemment une zone de contact avec le sol est réduite, des performances de pneumatique suffisantes ne peuvent pas être obtenues. Une zone dans laquelle le profil de la bande de roulement est formée par le rayon de centre Ri est fixée entre 50 et 75 %, de préférence entre 55 et 65 % de la largeur de contact avec le sol de la bande de roulement TDW. C'est-à-dire, une distance à partir de la ligne centrale CL jusqu'au point d'inflection du rayon central R1 est fixée dans la plage s'étendant de 0,50 à 0,75 x [TDW]/2, de préférence entre 0,55 et 0,65 x [TDW]/2. Si cette plage de valeurs du rayon central Ri est inférieure à 50 % de la largeur de contact avec le sol de la bande de roulement TDW, une performance de pneumatique disposant d'un angle de carrossage faible ne peut être obtenue et, au contraire, si elle excède 75 %, la bande de roulement en entier devient trop plate, de sorte qu'il devient difficile de former le profil se conformant à une idée conventionnelle de ligne de carcasse équilibrée. C'est-à-dire, selon l'idée conventionnelle d'une ligne de carcasse équilibrée, la ligne de carcasse est spécifiée sur la base des diverses dimensions du pneumatique de sorte que la pression interne est formée de façon régulière par la carcasse. Cependant, si la bande de roulement devient trop plate, une épaisseur de caoutchouc pour la partie d'épaulement devient plus large que nécessaire par rapport à la ligne de carcasse et est susceptible de générer de la chaleur, de sorte qu'il n'est pas possible de sélectionner la ligne de carcasse sur la base de l'idée de ligne de carcasse équilibrée. Le rayon adjacent R2 est optionnellement choisi de manière à satisfaire la relation R2 > 0,10 x R1. Si le rayon adjacent R2 Le rayon d'épaulement R3 est optionnellement choisi de manière à se situer entre 0,05 et 0,15 x R2. Si le rayon d'épaulement R3 s'écarte de cette plage, il devient difficile de former un profil satisfaisant à l'idée de ligne de carcasse équilibrée. Le bandage pneumatique de compétition mis au point selon les procédures de mise au point décrites ci-dessus peut fournir d'excellentes performances de pneumatique lorsqu'il se situe dans des conditions selon lesquelles un angle de carrossage négatif est de 3 ou moins, lorsqu'il est monté sur un véhicule. Plus concrètement, étant donné qu'un coefficient de friction élevé p est donné au pneumatique et qu'il est possible de maintenir ce coefficient de friction élevé M jusqu'à un angle de glissement élevé, il est possible de réduire la durée d'un tour de circuit lors d'une compétition sur circuit. En outre, dans des conditions selon lesquelles un angle de carrossage négatif est positionné à 3 ou moins, des générations d'usures inégales ou des risques d'éclatement peuvent être supprimés en raison de l'utilisation d'un angle de carrossage faible. Exemple : Il a été réalisé un pneumatique selon l'invention et un pneumatique de comparaison dont les tailles de pneumatique sont de 210/650R18 et dont seuls les profils de bande de roulement ont été rendus différents. Pneumatique selon l'invention Angle de carrossage présumé CA = 2 (angle de carrossage négatif) Diamètre externe de pneumatique OD = 646 mm Largeur de contact avec le sol de la bande de roulement TDW = 208 mm Quantité de déformation x = sin 2 x (104 - tan 1 x 323) # 3,43 mm Rayon de l'arc virtuel RO # 1578,39 mm Rayon central Rl = 1600 mm Distance par rapport au point d'inflection a = 208 x 1/2 x 0,5 = 52 mm Rayon adjacent R2 = 1600 x 0,15 = 240 mm Rayon d'épaulement R3 = 240 x 0,1 # 25 mm Pneumatique de comparaison Angle de carrossage présumé CA = 6 (angle de carrossage négatif) Diamètre extérieur de pneumatique OD = 646 mm Largeur de contact avec la terre de la bande de roulement TDW = 208 mm Quantité de déformation x = sin 6 x (104 - tan 3 x 323) - 9,10 mm Rayon de l'arc virtuel RO - 593,5 mm Rayon central R1 = 600 mm Distance a = 52 mm Rayon adjacent R2 = 450 mm Rayon d'épaulement R3 = 25 mm. Chacun des pneumatiques de test mentionnés ci- dessus a été monté sur un véhicule de compétition ayant un moteur à alimentation en air naturel dont le volume de déplacement est de 2 litres, et le véhicule de compétition était piloté par le même pilotage le long d'un circuit de compétition annulaire, les durées de tour ayant été mesurées. Les résultats sont montrés sur le Tableau 1. Sur ce tableau, SORTIE et ENTRÉE désignent le fait que la durée d'un tour n'a pas été mesurée étant donné que pour le tour concerné, un arrêt ou une sortie de stand a été réalisé, bien que le tour ait été réalisé. Tableau 1 Durée de tour Tour Pneumatique Pneumatique selon de comparaison l'invention 1 SORTIE SORTIE 2 1'35"04 1'34"76 3 1'34"43 1'34"19 4 1'34"71 1'34"40 5 ENTRÉE ENTREE 6 SORTIE SORTIE 7 1' 35"33 1' 34"73 8 1'34"60 1'34"19 9 1'34"87 1'34"58 10 1'34"70 1'34"88 11 l' 34"88 1'34"72 12 1'35"00 1'34"66 13 l' 35"06 1'34"43 14 l' 34"62 1'34"44 15 ENTRÉE ENTREE Moyenne 1'34"88 1'34"58 Comme cela ressort du Tableau 1, le pneumatique selon l'invention progresse toujours selon des durées de tour plus stables que le pneumatique de comparaison. En outre, selon le pneumatique objet de l'invention, il n'a été observé aucune baisse de performances, qui seraient dues à des détériorations par élévation de température, même au dixième tour, qui correspond à environ la moitié de la distance d'une course. C'est-à-dire, le pneumatique selon l'invention peut maintenir des performances de pneumatique au moins équivalentes à celles d'un pneumatique dont l'angle de carrossage négatif est de 6 , alors que son angle de carrossage négatif était aussi faible que 2 . En outre, il apparaît que le pneumatique selon l'invention dispose d'une excellente résistance à l'usure et à l'éclatement lorsque la distance au cours de laquelle il est utilisé augmente en raison de l'utilisation d'un angle de carrossage négatif faible. Comme expliqué précédemment, selon l'invention, il est possible d'obtenir des performances de pneumatique excellentes dans des conditions selon lesquelles l'angle de carrossage négatif est de 3 ou moins, lorsque le pneumatique est monté sur un véhicule et, en outre, il est possible de supprimer les usures inégales et les risques d'éclatement, par détermination de la quantité de déformation à partir du diamètre extérieur de pneumatique à l'emplacement de l'extrémité de contact avec le sol de la bande de roulement sur la base du diamètre extérieur de pneumatique, de la largeur de contact avec le sol de la bande de roulement et de l'angle de carrossage lorsque le pneumatique est monté sur un véhicule, par détermination du rayon de l'arc virtuel qui passe par la position devenant la quantité de dépression et la position selon laquelle la ligne centrale intersecte la surface de la bande de roulement et dont le centre se situe sur la ligne centrale et, sur la base des valeurs numériques de ces derniers, spécifiant le profil de la bande de roulement passant par le rayon central, le rayon adjacent et le rayon d'épaulement afin de former le côté central. REVENDICATIONS 1. Bandage pneumatique selon lequel, lorsqu'il est monté sur un véhicule, un angle de carrossage négatif d'au plus 3 est formé, et dans lequel, par rapport à une quantité de déformation (X) à partir d'un diamètre extérieur de pneu (0D) au niveau d'une extrémité de contact au sol d'une bande de roulement, qui est déterminée, sur la base du diamètre extérieur du pneumatique (OD), d'une largeur de contact avec le sol de la bande de roulement (TDW) et d'un angle de carrossage (CA), lorsqu'il est monté sur un véhicule, à partir de la formule numérique X = sin [CA] x ([TDW]/2 - tan ([CA]/2) x [OD]/2) et par rapport à un rayon (RO) d'un arc virtuel qui passe par une position (P) qui devient la quantité de déformation (X) et une position (O) dans laquelle une ligne centrale du pneumatique intersecte une surface de roulement et dont le centre se situe sur la ligne centrale, un profil de la bande de roulement est constitué par un rayon central (R1), un rayon adjacent (R2) et un rayon d'un épaulement (R3), dans l'ordre à partir d'un côté central, une distance (a) à partir de la ligne centrale jusqu'à un point d'inflexion du rayon central (R1) étant choisie dans la plage allant de a = 0,50 à 0,75 x [TDW]/2, le rayon central (R1) étant choisi dans la plage allant de R1 = 0,9 à 1,1 x RO, le rayon adjacent (R2) étant choisi pour satisfaire à la relation R2 > 0,10 x Rl, et le rayon d'épaulement (R3) étant choisi dans la plage allant de R3 = 0,05 à 0,15 x R2. 2. Procédé de mise au point d'un bandage pneumatique ayant, lorsqu'il est monté sur un véhicule, un angle de carrossage négatif d'au plus 3 , selon lequel une quantité de déformation (X) à partir d'un diamètre extérieur de pneumatique (0D) au niveau d'une position d'extrémité de contact avec le sol d'une bande de roulement est obtenue, sur la base du diamètre extérieur de pneumatique (0D), d'une largeur de contact avec le sol d'une bande de roulement (TDW) et d'un angle de carrossage (CA) lorsqu'il est monté sur un véhicule, à partir d'une formule numérique X = sin [CA] x ([TDW] /2 tan ([CA]/2 x [OD]/2), d'un rayon (RO) d'un arc virtuel qui passe par une position (P) devenant la quantité de déformation (X) et d'une position (O) dans laquelle une ligne centrale d'un pneu intersecte une surface de bande de roulement et dont le centre se situe sur la ligne centrale, et un profil de la bande de roulement est constitué par un rayon central (R1), un rayon adjacent (R2) et un rayon d'épaulement (R3), dans l'ordre à partir d'un côté central, de manière à mettre au point le profil de la bande de roulement de sorte qu'une distance (a) à partir de la ligne centrale vers un point d'inflexion du rayon central (R1) se situe dans la gamme allant de a = 0,50 à 0,75 x [TDW]/2, le rayon central (R1) se situe entre R1 = 0,9 et 1,1 x RO, le rayon adjacent (R2) satisfait à la relation R2 >_ 0,10 x R1 et le rayon d'épaulement (R3) est compris entre R3 = 0,05 et 0,15 x R2.