Brevet FR2879965A1 — publié le 20060630

(0001) La présente invention concerne un pneumatique à armature de carcasse radiale destiné à être monté sur une jante dont au moins un siège est incliné vers l'extérieur et est prolongé axialement à l'extérieur par une saillie de faible hauteur. Elle concerne plus particulièrement les bourrelets d'un tel pneumatique. (0002) Un pneumatique destiné à être monté sur une jante dont au moins un siège est incliné vers l'extérieur est décrit par exemple dans la publication internationale WO 95/23073. (0003) La structure des bourrelets de tels ensembles pneumatiques est décrite dans la publication internationale WO 95/23073 et comprend en particulier une partie formant un "talon" ("heel") prévu pour être situé axialement à l'intérieur du pneumatique et une pointe ("toe") de bourrelet prévue pour être située axialement à l'extérieur lorsque le pneumatique est monté sur sa jante de montage. Le profil externe de chaque bourrelet comprend une succession de parties, à savoir un siège de bourrelet destiné à venir en contact avec un siège de jante et axialement à l'extérieur une partie latérale de bourrelet destinée à venir en contact contre une saillie de jante située axialement à l'extérieur dans le prolongement du siège de la jante. (0004) Ce pneumatique comprend en outre une armature de carcasse dont les extrémités sont ancrées dans chaque bourrelet à un dispositif d'ancrage, ledit dispositif d'ancrage étant formé d'au moins un élément de renforcement circonférentiel de bourrelet (comme une tringle ou un ensemble de fils ou câbles enroulés circonférentiellement) et d'un coin en mélange de caoutchouc de dureté élevée et de forme sensiblement triangulaire. Ce coin est, vu en coupe dans un plan méridien (c'est-àdire contenant l'axe de rotation du pneumatique), limité par une face latérale radialement extérieure et une face radialement intérieure et enfin une face reliant les deux faces précédentes et située axialement à l'extérieur, de façon que le sommet du coin opposé à ladite face latérale soit situé radialement vers l'intérieur de l'élément de renforcement circonférentiel de bourrelet. L'armature de carcasse est ancrée à chacune de ses extrémités sur ledit dispositif d'ancrage au moyen d'un retournement qui s'enroule, au moins partiellement, autour de l'élément de renforcement circonférentiel de bourrelet et se prolonge dans ou autour du coin en mélange de caoutchouc de dureté élevée. (0005) Par ailleurs, on monte avec ce pneumatique un appui interne destiné à servir de support en cas de perte partielle ou totale de pression interne de gonflage dans le pneumatique. (0006) Le brevet US5836366 décrit un tel ensemble pneumatique formé d'un pneumatique, d'une jante de montage et d'un anneau de soutien. Ce document décrit en particulier une méthode de montage du pneumatique et de l'appui interne sur la jante de montage. Cette méthode est notamment décrite à l'aide des figures 2A à 2D dudit brevet. Selon cette méthode, les bourrelets pour être mis en place sur la jante de montage doivent être dans un premier temps déplacés axialement vers l'extérieur de la jante avant d'être mis en place sur leur siège respectif. (0007) Dans cette dernière opération du montage, on engage à nouveau le bourrelet sur son siège de manière partielle (c'est-à-dire sur un secteur angulaire de grande dimension correspondant à plus de 180 ), jusqu'à terminer complètement le montage au moyen d'outils usuels de montage. Au cours de cette dernière opération, on a constaté des difficultés de passage de la saillie (hump) de la jante par le bourrelet: ces difficultés se traduisent par des efforts accrus sur le bourrelet avec un risque de blessure sur ledit bourrelet ou bien encore une mauvaise mise en place du bourrelet sur la jante avec toutes les conséquences que cela peut entraîner. (0008) L'invention a pour but de proposer une géométrie de bourrelet de pneumatique se montant sur une jante dont au moins un siège est incliné vers l'extérieur telle que le montage du pneumatique sur sa jante de montage s'en trouve facilité tout en assurant un bon montage. L'invention a également pour but de proposer une méthode de construction des bourrelets de pneumatique se montant sur une jante dont au moins un siège est incliné vers l'extérieur. (0009) Le pneumatique, selon l'invention, est destiné à être monté sur une jante de montage comprenant des sièges de jante inclinés vers l'extérieur, c'est-à-dire que ces sièges de jante ont, vu dans un plan de coupe contenant l'axe de rotation, une forme tronconique dont la génératrice rectiligne est inclinée par rapport à l'axe de rotation, les points axialement les plus à l'extérieur de chaque génératrice étant situés sur un cercle de diamètre inférieur au diamètre du cercle sur lequel sont situés les points de la même génératrice axialement les plus à l'intérieur, chaque siège se prolongeant axialement vers l'extérieur par une saillie (ou hump). Cette saillie est, vue en coupe méridienne (c'est-à- dire dans un plan contenant l'axe de rotation), reliée à la génératrice du siège par un arc de cercle de raccordement de rayon R. (0010) Selon l'invention, le pneumatique comprend des bourrelets destinés à venir en contact avec ladite jante de montage, chaque bourrelet comprenant une armature de renforcement circonférentiel destinée à ancrer une armature de carcasse du pneumatique, le profil externe du bourrelet, vu en coupe méridienne, comprenant une partie formant siège de bourrelet, cette partie étant destinée à venir en contact avec le siège de jante, ce siège de bourrelet étant prolongé axialement à l'extérieur et radialement vers l'extérieur par une paroi latérale destinée à venir en contact avec la saillie de la jante de montage, le siège de bourrelet étant réuni à la paroi latérale par un profil de raccordement. Ce pneumatique est caractérisé en ce qu'au moins un bourrelet est tel que la distance maximale L1 du centre de rotation de l'armature de renforcement circonférentiel de bourrelet aux points du profil de raccordement et la distance minimale LO du centre de rotation de l'armature de renforcement circonférentiel de bourrelet au profil latéral de bourrelet satisfont la relation suivante: K (0011) Par centre de rotation de l'armature de renforcement circonférentiel de bourrelet, il faut comprendre le centre de rotation de la section de ladite armature, vu dans un plan méridien (c'est-à-dire contenant l'axe de rotation), dans le mouvement final de mise en place du dernier bourrelet sur la jante. En pratique, dans cette dernière étape de mise en place, ce centre de rotation est sensiblement fixe par rapport à la jante dès lors que l'armature de renforcement circonférentiel de bourrelet est quasiment en place sur un grand secteur angulaire (c'est-àdire sur une grande longueur circonférentielle). C'est dans cette configuration que sont mesurées les distances audit centre de rotation. (0012) Avec un bourrelet selon l'invention, il est possible de réduire sensiblement les efforts au passage de la saillie et notamment les contraintes de compression et de cisaillement dans les matériaux présents entre l'armature de renforcement circonférentiel de bourrelet et le profil de raccordement du bourrelet. (0013) Préférentiellement, le rapport K est choisi de façon que les contraintes de compression soient très inférieures à la contrainte de compression du matériau du bourrelet en contact avec la jante et correspondant à une déformation de compression de 1%. (0014) Avantageusement, ce rapport K est inférieur à 0.6%. (0015) Un bourrelet selon l'invention conduit le plus souvent à avoir un profil de raccordement entre le siège de bourrelet et la paroi latérale dudit bourrelet qui, une fois le pneumatique monté sur sa jante de montage et gonflé à sa pression nominale, ne touche pas l'arc de cercle de raccordement du siège de jante. (0016) L'invention peut être mise en oeuvre sur l'un des bourrelets d'un pneumatique ou préférentiellement sur les deux. (0017) Un autre objet de l'invention concerne une méthode de construction du profil externe d'un bourrelet de pneumatique destiné à être monté sur une jante de montage permettant de faciliter le montage du pneumatique sur sa jante de montage, cette jante de montage comprenant des sièges de jante inclinés vers l'extérieur, c'est-à-dire que ces sièges de jante ont une forme tronconique dont la génératrice est inclinée par rapport à l'axe de rotation, les points axialement les plus à l'extérieur de chaque génératrice étant situés sur un cercle de diamètre inférieur à celui du cercle sur lequel sont situés les points de la même génératrice axialement les plus à l'intérieur, chaque siège se prolongeant axialement vers l'extérieur par une saillie (ou hump), cette saillie ayant une paroi tronconique dont la génératrice est inclinée de façon à être sensiblement perpendiculaire à la génératrice du siège qu'elle prolonge, ladite génératrice de paroi de saillie étant, vue en coupe méridienne (c'est-à-dire dans un plan contenant l'axe de rotation), reliée à la génératrice du siège par un arc de cercle de raccordement de rayon R. (0018) Par ailleurs, ce pneumatique comprend des bourrelets destinés à venir en contact avec ladite jante de montage, chaque bourrelet comprenant une armature circonférentielle de renforcement destinée à ancrer une armature de carcasse du pneumatique, le profil externe du bourrelet, vu en coupe méridienne, comprenant une partie formant siège de bourrelet, cette partie étant destinée à venir en contact avec le siège de jante, ce siège de bourrelet étant prolongé axialement et radialement vers l'extérieur par une paroi latérale destinée à venir en contact avec la paroi de saillie de la jante de montage, un profil de raccordement reliant le siège de bourrelet à la paroi latérale dudit bourrelet. (0019) La méthode de construction selon l'invention est caractérisée en ce que: É on fait un relevé, dans un plan contenant l'axe de rotation, du profil de la jante comprenant en particulier le profil du siège, le profil de la saillie et le profil du raccordement entre ce siège et cette saillie; É on place l'armature de renforcement circonférentiel de bourrelet dans la position qu'elle occupe une fois le pneumatique monté sur sa jante; É on construit le profil de bourrelet externe à partir du profil de jante, c'est-à-dire en reproduisant au moins en partie le profil du siège de jante et au moins en partie le profil de la saillie de jante, le profil de raccordement du profil de bourrelet étant construit de manière à être situé radialement à l'extérieur du profil de jante. (0020) Par profil de raccordement radialement à l'extérieur d'un profil géométrique donné, on entend ici que tous ou quasiment tous les points dudit profil de raccordement sont à une distance de l'axe de rotation du pneumatique supérieure à la distance du point correspondant sur le profil géométrique, le point correspondant étant obtenu par l'intersection d'une droite perpendiculaire à l'axe de rotation et passant par le point du profil de raccordement. L'exception mentionnée s'applique au moins aux points d'extrémité du profil de raccordement. (0021) Cette construction est améliorée en tenant compte des déformations de compression des matériaux composant le bourrelet une fois le pneumatique en place sur sa jante de montage, c'est-à-dire en modifiant les profils de siège et de paroi latérale de bourrelet de manière à ajouter les déformations de compression des matériaux composant le bourrelet résultant du montage du pneumatique sur sa jante. Par ajouter des déformations de compression, on entend ici que le profil de siège de bourrelet est décalé radialement vers l'intérieur par rapport au profil de siège de la jante d'une quantité correspondant auxdites déformations de compression. (0022) D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. (0023) La figure 1 montre partiellement une coupe d'une jante dont le siège est incliné vers l'extérieur et destinée à recevoir un bourrelet de pneumatique; (0024) La figure 2 montre partiellement une coupe d'un bourrelet selon l'invention; (0025) La figure 3 montre une coupe du bourrelet de la figure 2 dans une phase intermédiaire de montage sur sa jante telle que montrée à la figure 1; (0026) La figure 4 illustre schématiquement la construction d'un bourrelet selon l'invention à partir d'un profil de jante. (0027) Pour en faciliter la lecture, la description qui suit emploie les mêmes signes de référence pour désigner des éléments semblables dès lors que ces signes de référence désignent des éléments identiques au moins dans leur fonction. (0028) La figure 1 montre une coupe méridienne d'une jante de montage 10 d'un pneumatique dont au moins un siège 11 est dit "incliné vers l'extérieur", c'est-à-dire dont les points axialement les plus à l'intérieur sont situés sur un cercle de plus grand diamètre que celui sur lequel sont situés les points axialement les plus à l'extérieur. Cette jante 10 comprend un siège 11 sensiblement rectiligne et incliné d'un angle de 15 avec l'axe de rotation 15. Ce siège 11 est prolongé axialement et radialement vers l'extérieur par une saillie dont la paroi 12 axialement à l'intérieur a la forme d'un arc de cercle présentant une concavité orientée vers l'intérieur de la jante. Cette paroi 12 de saillie se prolonge radialement à l'extérieur par un rebord 14. Enfin, le siège 11 est raccordé à la paroi de saillie 12 par un profil de raccordement 13 en forme d'arc de cercle. (0029) Par vue en coupe méridienne, on entend ici que la figure est réalisée dans un plan de coupe comprenant l'axe de rotation du pneumatique. De même, on entend par "radialement à l'intérieur d'un élément" une position localisée entre ledit élément et l'axe de rotation du pneumatique, et par "axialement à l'intérieur" une position située du côté de la cavité limitant la pression de gonflage du pneumatique. (0030) La figure 2 montre en coupe méridienne (c'est-à-dire dans un plan contenant l'axe de rotation) un bourrelet 1 d'un pneumatique destiné à être monté sur une jante telle que montrée avec la figure 1. Ce bourrelet 1 comprend armature de carcasse 2 dont une extrémité passe radialement sous une tringle 4 formant une armature de renforcement circonférentiel pour former une boucle 21 entourant un noyau profilé 5 en mélange de gomme dure, ledit noyau 5 ayant la forme d'un coin dont une pointe 51 est positionnée radialement sous la tringle 4. Après avoir fait le tour complet du profilé 5, l'extrémité 22 de l'armature de carcasse 2 est coincée axialement entre l'armature elle même et la tringle 4. (0031) Dans le cas présent les deux bourrelets du pneumatique de dimension 205-650 R 440 A sont construits selon l'invention et permettent en conséquence un montage facilité desdits deux bourrelets. (0032) Ce bourrelet 1 comprend en outre un premier mélange de caoutchouc formant un protecteur 7 prévu pour être en contact avec la jante lorsque le pneumatique est monté sur sa jante de montage (dimension 205x440) : ce mélange de protecteur 7 est choisi pour ses performances en usure par frottement et pour ses capacités à résister à la compression. (0033) Un autre mélange de caoutchouc forme un écran 6 entre l'armature de carcasse 2 et la tringle 4 et permet d'éviter ainsi tout risque de contact direct. La tringle 4 est de section circulaire et formée d'une pluralité de fils métalliques torsadés entre eux; cette tringle est surmontée par un matériau de remplissage 3. (0034) La figure 1 montre également le profil ou contour externe 8 du bourrelet. Ce profil 8 est formé d'une succession de parties de profil: une partie interne 85 correspond à la partie du profil 8 qui n'est pas en contact avec la jante, une partie de siège 81 destinée plus particulièrement à venir en contact avec le siège d'une jante, une partie latérale 83 sensiblement rectiligne et destinée à venir en contact avec la saillie de la jante, une partie de raccordement 82 assurant la liaison entre les parties de siège 81 et latérale 83. (0035) Le profil 81 se termine en un point B et se prolonge à partir de ce point B jusqu'à un point A par le profil de raccordement 82. L'angle a du secteur dont le sommet est pris au centre de la tringle 4 et passant par les points A et B est ici égal à 22 . Avantageusement, cet angle est au moins égal à 10 . Le profil latéral 83 se prolonge axialement et radialement vers l'extérieur par un profil courbe 84 formant la partie radialement la plus à l'extérieur de la saillie de jante. Cette partie courbe 84 se raccordant tangentiellement en un point C du profil latéral 83. (0036) Dans le bourrelet 1 selon l'invention, le profil de raccordement 82 et le profil latéral 83 sont tels que, si on note L1 la distance maximale entre le centre de rotation 41 de la tringle 4 et la partie de profil de raccordement 82 et LO la distance minimale entre le même centre de rotation 41 et la partie latérale 83, le rapport K, défini comme le rapport ((L1-L0)/L1, est au plus égal à 1% (1/100). Dans le cas présent, la valeur de ce rapport K est de 0.51% (0.51/100) (0037) La figure 3 montre le bourrelet 1 de la figure 2 en cours de montage sur une jante 10 telle que montrée à la figure 1. Dans cette configuration, on montre une section prise sur un secteur circonférentiel pour lequel le montage n'est pas encore réalisé : à l'exception de ce secteur le bourrelet est en place sur sa jante sur une grande partie du tour de roue. Dans cette position, on note que le montage du bourrelet s'effectue par une sorte de rotation ou torsion autour du centre géométrique 41 de la tringle 4 sans pratiquement aucun déplacement dans le sens axial, compte tenu de la très importante rigidité d'extension de la tringle dans le sens circonférentiel. Dans ce mouvement de rotation (équivalent ici à une torsion localisée) la partie de raccordement 82 du profil externe 8 du bourrelet vient en contact avec la partie 14 de la saillie de la jante. (0038) Par les valeurs choisies de L1 et LO, il est ainsi possible de limiter les efforts de cisaillement et de compression dans le mélange de protecteur 7 et ainsi de faciliter le montage en évitant tout risque de blessure du bourrelet pendant cette dernière phase de mise en place. (0039) Avec la figure 4, on explique maintenant une méthode de construction d'un profil externe 8 d'un bourrelet selon l'invention. Pour ce faire, on trace dans un premier temps le profil d'une jante de montage 10, représenté en traits pointillés sur la figure 4. On positionne ensuite l'armature de renforcement circonférentiel de bourrelet, ici une tringle 4 de bourrelet pour laquelle est précisée le centre de rotation 41 dans une déformation de torsion dans le plan de la figure (plan contenant l'axe de rotation 15). On construit ensuite un profil de siège 81 de bourrelet en le décalant radialement vers l'intérieur (c'est-à-dire vers l'axe de rotation) par rapport au profil de siège 11 de jante afin de tenir compte de la compression des matériaux composant le bourrelet entre la tringle et le siège de jante. Ce profil de siège 81 s'étend axialement vers l'extérieur jusqu'à un point B et peut par exemple adopter un profil sensiblement identique et parallèle à celui du siège 11 de jante. Bien entendu toute autre forme de profil peut convenir. (0040) Ensuite, on construit un profil latéral 83 décalé axialement vers l'extérieur par rapport au profil latéral 12 de la saillie de la jante. Ce profil s'étend à partir d'un point A et est décalé d'une quantité tenant compte de la compression des matériaux du bourrelet contre la saillie 12 une fois le bourrelet en place. (0041) Pour terminer, le profil de raccordement entre le point B du profil de siège et le point A du profil latéral est choisi pour être tel que la distance maximale Ll du centre de rotation 41 de la tringle 4 à tout point du profil de raccordement 82, à l'exception des points A et B d'extrémité dudit profil de raccordement, et la distance minimale LO dudit centre de rotation 41 au profil latéral 83 satisfont la relation: (L1-L0)/L1 (0042) Dans le cas présent, le profil entre A et B est au moins en partie radialement à l'extérieur du profil de raccordement de la jante reliant le siège de jante à la saillie de la même jante. Ce profil peut être sensiblement rectiligne ou prendre toute autre forme géométrique. (0043) Le profil de raccordement 82 entre les points A et B forme un secteur angulaire ayant pour sommet le centre de rotation 41 de la tringle 4 et qui est limité par une droite Dl passant par le point B et par une droite D2 passant par le point A. Préférentiellement, l'angle a de ce secteur est au moins égal à 10 . REVENDICATIONS 1 Pneumatique destiné à être monté sur une jante de montage comprenant des sièges (11) de jante inclinés vers l'extérieur, c'est-à- dire que ces sièges (11) de jante ont une forme tronconique dont la génératrice est inclinée par rapport à l'axe de rotation, les points axialement les plus à l'extérieur de chaque génératrice étant situés sur un cercle de diamètre inférieur à celui du cercle sur lequel sont situés les points de la même génératrice axialement les plus à l'intérieur, chaque siège (11) se prolongeant axialement vers l'extérieur par une saillie (12) (ou hump), cette saillie, vue dans un plan de coupe méridien étant reliée à la génératrice du siège par profil de raccordement (13), le pneumatique comprenant des bourrelets destinés à venir en contact avec la jante de montage, chaque bourrelet l comprenant une armature de renforcement circonférentiel 4 destinée à ancrer une armature de carcasse 2 du pneumatique, l'armature de renforcement circonférentiel 4 ayant un centre de rotation 41 autour duquel ladite armature 4, vue dans un plan méridien (c'est-à-dire contenant l'axe de rotation), tourne pendant le mouvement final de mise en place du bourrelet sur la jante, le profil externe 8 du bourrelet, vu en coupe méridienne, comprenant une partie formant siège (81) de bourrelet, cette partie (81) étant destinée à venir en contact avec le siège (11) de jante, ce siège de bourrelet (81) étant prolongé axialement et radialement vers l'extérieur par une paroi latérale (83) destinée à venir en contact avec la paroi tronconique de saillie (12) de la jante de montage, le siège (81) de bourrelet étant réuni à la paroi latérale par un profil de raccordement (82), au moins un bourrelet (1) étant caractérisé en ce que le profil de raccordement (82) entre le siège (81) de bourrelet et la paroi latérale (83) dudit bourrelet est tel que la distance maximale L1 du centre de rotation (41) de l'armature de renforcement circonférentiel (4) de bourrelet aux points du profil de raccordement (82) du bourrelet et la distance minimale LO du centre de rotation (41) de l'armature de renforcement circonférentiel (4) de bourrelet au profil latéral de bourrelet (83) satisfont la relation suivante: K 3/ Pneumatique selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que le rapport K est choisi de façon que les contraintes de compression dans la partie du bourrelet correspondant au profil de raccordement (82) soient très inférieures à la contrainte de compression du matériau du bourrelet en contact avec la jante et correspondant à une déformation de compression de 1%. 4/ Méthode de construction d'un profil d'un bourrelet de pneumatique destiné à être monté sur une jante de montage permettant de réduire les difficultés de montage du pneumatique sur sa jante de montage, cette jante de montage comprenant: des sièges (11) de jante inclinés vers l'extérieur, c'est-à-dire que ces sièges de jante ont une forme tronconique dont la génératrice est inclinée par rapport à l'axe de rotation, les points axialement les plus à l'extérieur de chaque génératrice étant situés sur un cercle de diamètre inférieur à celui du cercle sur lequel sont situés les points de la même génératrice axialement les plus à l'intérieur, chaque siège se prolongeant axialement vers l'extérieur par une saillie (12) (ou hump), cette saillie ayant une paroi tronconique dont la génératrice est inclinée de façon à être sensiblement perpendiculaire à la génératrice du siège qu'elle prolonge, ladite génératrice de paroi de saillie étant, vue en coupe méridienne (c'est-à-dire dans un plan contenant l'axe de rotation), reliée à la génératrice du siège par profil de raccordement (13) en forme d'arc de cercle de rayon R, le pneumatique comprenant des bourrelets (1) destinés à venir en contact avec la jante de montage, chaque bourrelet comprenant une armature circonférentielle de renforcement destinée à ancrer une armature de carcasse du pneumatique, le profil externe du bourrelet, vu en coupe méridienne, comprenant une partie formant siège (81) de bourrelet, cette partie (81) étant destinée à venir en contact avec le siège (11) de jante, ce siège de bourrelet étant prolongé axialement et radialement vers l'extérieur par une paroi latérale (83) destinée à venir en contact avec la paroi tronconique de saillie (12) de la jante de montage, la méthode étant caractérisée en ce que on fait un relevé, dans un plan contenant l'axe de rotation, du profil de la jante comprenant en particulier le profil du siège (11), le profil de la saillie (12) et le profil du raccordement (13) entre le siège et la saillie; - on place l'armature de renforcement circonférentiel (4) de bourrelet dans la position 5 qu'elle occupe une fois le pneumatique monté sur sa jante; -on construit le profil (8) de bourrelet externe à partir du profil de jante, c'est-à-dire en reproduisant au moins en partie le profil du siège de jante et au moins en partie le profil de la saillie de jante, le profil de raccordement (82) du profil de bourrelet étant construit de manière à être situé, au moins partiellement, radialement à l'extérieur du profil de raccordement (13) entre le siège (11) de jante et la saillie (12) de jante. 5/ Méthode de construction d'un profil d'un bourrelet selon la revendication 4 caractérisée en ce qu'on modifie les profils de siège (81) et de paroi latérale (83) de bourrelet en ajoutant les déformations de compression des matériaux composant le bourrelet, lesdites déformations résultant du montage du pneumatique sur sa jante.