Brevet FR2919220A1 — publié le 20090130

PROCEDE DE FABRICATION D'UN PNEUMATIQUE ASYMETRIQUE Domaine de l'invention 1] L'invention concerne un procédé de fabrication d'un pneumatique asymétrique ainsi qu'un pneumatique asymétrique. Arrière plan technologique [0002] Les suspensions des véhicules imposent souvent aux pneumatiques qui les équipent des valeurs notables d'angles de carrossage et de pincement. Comme le plus grand nombre des pneumatiques a une structure symétrique, cela entraîne en roulage un chargement asymétrique des aires de contact entre les pneumatiques et le sol conduisant à des formes d'aires de contact non-uniformes qui peuvent avoir des conséquences négatives pour certaines performances telles l'usure ou le comportement. [0003] Pour résoudre ce problème dans le cas d'un pneumatique autoporteur, le document EP 1 671 814 propose un procédé de fabrication d'un pneumatique asymétrique. Ce procédé comprend une étape d'assemblage d'un bandage non- vulcanisé, le bandage comprenant un sommet, un premier flanc et un premier bourrelet, un second flanc et un second bourrelet, et une armature de carcasse, chaque bourrelet comportant un siège et une étape de vulcanisation du bandage non vulcanisé dans un moule ayant une configuration asymétrique pour obtenir un pneumatique vulcanisé. Ce procédé est tel que le pneumatique vulcanisé a une bande de roulement de part et d'autre du plan équatorial du pneumatique avec différents rayons de courbure et différentes épaisseurs. [0004] Le document EP 1 414 655 B1 décrit un pneumatique asymétrique destiné à être monté sur une jante symétrique dans lequel chaque flanc comprend un anneau inextensible additionnel et dans lequel les inclinaisons de l'armature de carcasse relativement à l'axe de rotation du pneumatique sont différentes des deux côtés. [0005] La présente invention présente d'autres procédés d'obtention d'une asymétrie recherchée dans un pneumatique vulcanisé. Description de l'invention [0006] Le procédé de fabrication d'un pneumatique selon l'invention, similaire au procédé du document EP 1 671 814 est caractérisé en ce qu'il utilise un moule de vulcanisation tel que, lorsque le bandage non-vulcanisé est disposé dans le moule, dans toute section méridienne, le siège du premier bourrelet présentant un angle (31 avec l'axe de rotation et le siège du second bourrelet présentant un angle (32 avec l'axe de rotation, on a : /3, û /32 >- 3 ; (31 et [32 étant exprimés en degrés ; et les angles étant définis, pour chaque bourrelet, relativement à un axe Ox (respectivement Ox') parallèle à l'axe de rotation A et orienté positivement vers l'extérieur du bandage et les angles étant positifs lorsqu'ils s'étendent radialement vers l'extérieur. [0007] Le moulage du pneumatique s'effectue ainsi dans un moule dont la géométrie est adaptée pour que le premier siège de bourrelet du bandage présente une inclinaison 15 supérieure à celle du second siège. [0008] Ce moulage dans un moule asymétrique entraîne une asymétrie du pneumatique vulcanisé. Cette asymétrie est notamment visible lorsque le pneumatique est monté et gonflé sur une jante de service dont les deux sièges ont la même inclinaison relativement à l'axe de rotation du pneumatique : les armatures de carcasse n'ont pas la 20 même inclinaison relativement à l'axe de rotation. L'inclinaison est inférieure du côté du premier bourrelet qui a été moulé avec un angle (3i supérieur. [0009] En conséquence, le plan moyen du sommet pour ce pneumatique est décalé du côté du premier bourrelet relativement au plan moyen des bourrelets. [0010] Le procédé selon l'invention a l'avantage de permettre de régler aisément 25 l'asymétrie d'inclinaison des armatures de carcasse et des flancs. Cela permet de modifier de façon très notable les paramètres de géométrie et de style du pneumatique, mais aussi de modifier la poussée de dérive et par suite le comportement du pneumatique sur un véhicule. [0011] Avantageusement, les inclinaisons sont telles que /3, û N2 >-10 . [0012] Avantageusement, lorsque le bandage non-vulcanisé est disposé dans le moule, dans toute section méridienne, l'armature de carcasse présentant un premier point d'inflexion disposé au niveau du premier flanc ou du premier bourrelet et un second point d'inflexion disposé au niveau du second flanc ou du second bourrelet, les tangentes aux points d'inflexion de l'armature de carcasse font avec l'axe de rotation des angles a1 et a2 sensiblement identiques. [0013] Selon un aspect complémentaire, le procédé selon l'invention utilise un moule de vulcanisation tel que, lorsque le bandage non-vulcanisé est disposé dans le moule, dans toute section méridienne, les tangentes (Tl, T2) aux point d'inflexion de l'armature de carcasse font avec l'axe de rotation des angles al et a2 tels que : û a2- - 02. L'écart de diamètres entre le premier et le second bourrelets peut être de 20 mm. [0022] Lorsqu'un tel pneumatique a été vulcanisé dans un moule usuel et est monté sur sa jante de service et gonflé sensiblement à sa pression nominale, on constate un déport axial de l'ensemble du sommet du pneumatique vers le bourrelet de plus petit diamètre. Ce déport est notablement lié au fait que la résultante dans la direction axiale des efforts dus à la pression interne de gonflage n'est pas nulle en raison des géométries différentes des deux flancs du pneumatique. [0023] L'invention a aussi pour objet un pneumatique à armature de carcasse radiale 25 comportant un sommet, deux flancs, un premier bourrelet, de diamètre 01 et un second bourrelet, de diamètre 11)2, et tels que (DI >- . Ce pneumatique est caractérisé en ce que, lorsque le pneumatique est monté sur sa jante de service et gonflé à sa pression nominale, l'armature de carcasse présentant dans toute section méridienne un premier point d'inflexion disposé au niveau du premier flanc ou du premier bourrelet et un second point d'inflexion disposé au niveau du second bourrelet ou du second flanc, les tangentes aux points d'inflexion de l'armature de carcasse font avec l'axe de rotation des angles al et a2 tels que : a, ù a2 5 0 ; al et a2 étant exprimés en degrés ; et les angles étant définis, pour chaque bourrelet, relativement à un axe Ox (respectivement Ox') parallèle à l'axe de rotation A et orienté positivement vers l'extérieur du pneumatique et les angles étant positifs lorsqu'ils s'étendent radialement vers l'extérieur. [0024] De préférence, on a a, ù az - Cela a aussi l'avantage de modifier de façon positive l'apparence visuelle du pneumatique monté sur sa jante de service 20. [0042] Dans ce qui suit, les angles sont définis pour chaque bourrelet en prenant comme référence un axe Ox (respectivement Ox') parallèle à l'axe de rotation A, avec comme direction la direction axialement vers l'extérieur. Les angles sont comptés positifs lorsqu'ils s'étendent radialement vers l'extérieur du pneumatique. [0043] A la figure 3 est illustré un premier mode de réalisation du pneumatique selon l'invention. La figure 3 présente le profil du bourrelet extérieur 30 et du bourrelet intérieur 50 du pneumatique 10 lors de leur moulage dans leur moule de cuisson (non représenté). [0044] Le bourrelet 30 comprend une portion 81 de l'armature de carcasse 8, un siège 34 disposé entre une pointe 36 axialement à l'extérieur et un talon 38 axialement à l'intérieur ainsi qu'un renfort inextensible annulaire 32. La portion 81 de l'armature de carcasse s'enroule autour du renfort annulaire 32 en allant du talon 38 vers la pointe 36 puis en faisant une boucle axialement vers l'intérieur pour réaliser son ancrage. Le siège de bourrelet 34 a en position de moulage une génératrice inclinée vers l'extérieur d'un angle (31= 360 = 0 . Les angles sont définis à 2n près. [0045] Le bourrelet 50 comprend une portion 82 de l'armature de carcasse 8, un siège 54 disposé entre une pointe 56 axialement à l'extérieur et un talon 58 axialement à l'intérieur ainsi qu'un renfort inextensible annulaire 52. La portion 82 de l'armature de carcasse s'enroule autour du renfort annulaire 52 en allant du talon 58 vers la pointe 56 puis en faisant une boucle axialement vers l'intérieur pour réaliser son ancrage. Le siège de bourrelet 54 a une génératrice inclinée vers l'extérieur d'un angle [32. [0046] Compte tenu du repère choisi, l'angle [32 est égal à 355 degrés ou encore à -5 25 degrés. [0047] La géométrie du bourrelet 30 dans son moule de vulcanisation se distingue principalement de celle du bourrelet 50 en ce que le siège 34 du bourrelet 30 a une - 10- génératrice substantiellement parallèle à l'axe de rotation Ox du pneumatique. L'angle [31 est ici égal à 360 degrés ou encore à zéro degrés. [0048] L'ensemble du bourrelet 30 est disposé sensiblement au même endroit en moule que dans le cas du pneumatique 1, mais le bourrelet présente une rotation d'un angle sensiblement égal à - [32, soit ici 5 . Lorsque le pneumatique 10 réalisé selon ce procédé de réalisation est monté sur sa jante de service, l'inclinaison prise par la portion d'armature de carcasse diminue en raison de cette rotation d'angle [32 = -5 degrés du siège du bourrelet pour s'adapter à l'inclinaison du siège de jante 22. [0049] Il en résulte qu'à l'état monté et gonflé les deux portions d'armature de 10 carcasse 81 et 82 présentent une dissymétrie d'inclinaison qui est sensible et qui correspond au profil du pneumatique présenté à la figure 2. [0050] Les portions d'armature de carcasse 81 et 82 présentent dans la zone des bourrelets proche des flancs un changement de courbure et un point d'inflexion respectivement II et I2. La tangente TI à la portion 81 au point d'inflexion II croise l'axe 15 Ox, parallèle à l'axe de rotation A de la jante avec un angle d'inclinaison al. De même T2 fait avec l'axe Ox', parallèle à A, un angle a2. [0051] al et a2 ont tous les deux une valeur positive inférieure à 90 degrés. Dans l'exemple de la figure 3, al et a2 sont sensiblement égaux. Ces angles correspondent aux valeurs d'inclinaison des portions de nappe carcasse à leur point d'inflexion dans le 20 bourrelet relativement à l'axe de rotation A du pneumatique 1 en moule. [0052] Il est à noter que lors de leur vulcanisation en moule, les deux bourrelets ont une géométrie identique dans toute leur partie radialement inférieure, soit les parties des bourrelets disposées radialement au niveau du renfort annulaire et en dessous. [0053] Dans le cas du moule préférentiel pour le pneumatique 10, on conserve 25 substantiellement la même géométrie de moulage pour le sommet et les parties des flancs adjacentes au sommet. -11- 4] A la figure 4 est illustré, vue en section méridienne ou axiale partielle, le profil de moulage d'un second type de pneumatique usuel pour véhicules de tourisme. Le moule de vulcanisation n'est pas représenté. Ce pneumatique 100 comprend deux bourrelets 103 et 105, deux flancs 107 et un sommet 109. Les deux bourrelets ont un siège 104, respectivement 106, destiné à venir en appui sur un siège de jante non représentée. Les sièges 104 et 106 présentent une inclinaison Ri et P2 symétrique et égale à 5 . Chaque bourrelet comprend une portion 181 et 182 de l'armature de carcasse 108. Comme précédemment, chaque portion présente dans le bourrelet 103 ou 105 ou le flanc adjacent 107 un point d'inflexion Ii et 12. Les tangentes aux portions d'armature de carcasse Ti et T2 présentent une inclinaison symétrique relativement aux axes Ox et Ox' d'angles ai et a2. Les plans médians du sommet S et des bourrelets B sont confondus. Ce pneumatique n'est pas un pneumatique asymétrique au sens de la présente demande. [0055] La figure 5 présente en vue méridienne partielle le profil de moulage du 15 bourrelet 103 pour obtenir un pneumatique asymétrique. [0056] Le profil de moulage du bourrelet 103 illustré à la figure 5 est caractérisé en ce que l'inclinaison du siège 104 Pi' est supérieure à [31. Comme dans l'exemple précédent, l'amplitude de l'écart entre Pi' et [3, ou [32 est supérieure à 3 et peut être supérieure à 10 en fonction de l'asymétrie recherchée. Dans ce premier exemple, on a ai' = al. Le 20 moulage est donc effectué seulement avec une rotation de l'élément moulant du siège 104. [0057] La figure 6 présente en vue méridienne partielle le profil de moulage du bourrelet 103 pour obtenir un pneumatique asymétrique selon un second mode de réalisation. 25 [0058] Le profil de moulage du bourrelet 103 illustré à la figure 6 est caractérisé en ce qu'on a =/3, >-/3,,et a, - que d'une translation des éléments moulants du bourrelet vers le plan médian du sommet S. C'est cette translation qui augmente l'inclinaison de la tangente Ti de l'armature de carcasse au point d'inflexion I1 et renforce ainsi l'asymétrie du pneumatique 100 vulcanisé. [00601 L'amplitude de cette asymétrie est donc fonction des amplitudes de rotation et de translation du ou des éléments moulants du siège du bourrelet lors du moulage du bandage non-vulcanisé. [00611 Des essais ont été réalisés avec les pneumatiques suivants similaires au premier type de pneumatique décrit : lo - A : 235-660R480, témoin ; B : 235-660R480, translation du premier bourrelet vers le second au moulage ; C : 215-630R440, translation du premier bourrelet vers le second au moulage ; D : 295-740R560, translation du premier bourrelet vers le second au moulage ; et E : 295-740R560., rotation du siège du bourrelet lors du moulage. 15 [00621 Le tableau suivant présente les résultats obtenus : Essai alûa2 Pl-[32 alûa2 D en moule en moule monté-gonflé Déport axial (degrés) (degrés) (degrés) monté-gonflé (mm) A (témoin) -4 0 +4 -5 B -31 0 -17 1 C -18 0 -10 -0,6 D -21 0 -13 -0,1 E 0 +15 0 -0,1 [00631 Le témoin A a été vulcanisé dans un moule avec une légère différence d'inclinaison des deux portions d'armature de carcasse de -4 degrés et les deux bourrelets dans la même position que monté sur leur jante de service. Le pneumatique - 13 - résultant, monté et gonflé à sa pression de service présente une inclinaison des deux portions d'armature de carcasse de +4 degrés, soit une variation de 8 degrés, ainsi qu'un déport axial de -5 mm. Cela veut dire que le déport s'est effectué vers l'intérieur du véhicule, ou vers le bourrelet de plus petit diamètre. C'est l'exemple du pneumatique 1 de la figure 1. [0064] Le pneumatique B a été vulcanisé dans un moule avec une différence d'inclinaison al û a2 substantielle de -31 degrés et les deux bourrelets dans la même position que monté sur leur jante de service. Il en résulte à l'état monté et gonflé une différence d'inclinaison des deux portions d'armature de carcasse de -17 degrés et un Io déport axial positif de 1 mm. Le déport axial du pneumatique témoin est ainsi complètement ramené au-delà de zéro puisqu'il est positif de 1 mm. Cet exemple correspond au pneumatique 10 illustré à la figure 2. [0065] Le pneumatique C a été vulcanisé comme le pneumatique B selon le premier procédé de réalisation avec une différence d'inclinaison al û a2 plus faible (-18 degrés) 15 et les deux bourrelets dans la même position que monté sur leur jante de service. Il en résulte à l'état monté et gonflé une différence d'inclinaison des deux portions d'armature de carcasse de -10 degrés et un déport axial négatif de -0,6 mm. [0066] Le pneumatique D a été vulcanisé comme les pneumatiques B et C avec une différence d'inclinaison al û a2 intermédiaire faible (-21 degrés) et les deux bourrelets 20 dans la même position que montés sur leur jante de service. Il en résulte à l'état monté et gonflé une différence d'inclinaison des deux portions d'armature de carcasse de -13 degrés et un déport axial négatif de -0,1 mm, soit sensiblement égal à zéro. [0067] Le pneumatique E a été vulcanisé avec une rotation du bourrelet extérieur de +15 degrés. Les deux portions d'armature de carcasse avaient la même inclinaison 25 relativement à l'axe de rotation. Il en résulte à l'état monté et gonflé que l'on retrouve une différence d'inclinaison des deux portions d'armature de carcasse de 9 degrés et un déport axial pratiquement nul comme dans le cas du pneumatique D. -14- 8] Ces deux derniers essais indiquent que la rotation du siège du bourrelet et la translation de l'un des bourrelets vers l'autre lors du moulage permettent d'obtenir des pneumatiques dissymétriques quant à leurs inclinaisons d'armatures de carcasse dans les deux bourrelets et avec un déport axial nul ou même positif en dépit de différences de diamètres des deux bourrelets de l'ordre de 20 mm. [0069] L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés et diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un pneumatique comportant les étapes suivantes : assembler un bandage non-vulcanisé, le bandage comprenant un sommet, un premier flanc et un premier bourrelet, un second flanc et un second bourrelet, et une 5 armature de carcasse, chaque bourrelet comportant un siège ; vulcaniser le bandage non vulcanisé dans un moule ayant une configuration asymétrique pour obtenir un pneumatique vulcanisé ; caractérisé en ce que le moule est tel que, lorsque ledit bandage est disposé dans le moule, dans toute section méridienne, le siège du premier bourrelet présentant un angle 10 (31 avec l'axe de rotation et le siège du second bourrelet présentant un angle (32 avec l'axe de rotation, on a : X31 ùl32 r3 (31 et F32 étant exprimés en degrés ; et les angles étant définis, pour chaque bourrelet, relativement à un axe Ox (respectivement Ox') parallèle à l'axe de rotation A orienté 15 positivement vers l'extérieur du bandage et les angles étant positifs lorsqu'ils s'étendent radialement vers l'extérieur. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel f31 ù X32 >- 10 . 20 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel, lorsque ledit bandage est disposé dans le moule, dans toute section méridienne, l'armature de carcasse présentant un premier point d'inflexion disposé au niveau du premier flanc ou du premier bourrelet et un second point d'inflexion disposé au niveau du second flanc ou du second bourrelet, les tangentes (Ti, T2) aux point d'inflexion de l'armature de carcasse font 25 avec l'axe de rotation des angles al et a2 sensiblement identiques. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel, lorsque ledit bandage est disposé dans le moule, dans toute section méridienne, l'armature de carcasse présentant un premier point d'inflexion disposé au niveau du premier flanc ou du premier bourrelet 30 et un second point d'inflexion disposé au niveau du second flanc ou du second5- 16 -bourrelet, les tangentes (Tl, T2) aux point d'inflexion de l'armature de carcasse font avec l'axe de rotation des angles al et a2 tels que : a, û a2 - 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel on a : û a2 - 6. Procédé selon la revendication 4, dans lequel : -35 - 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le sommet et les parties des flancs adjacentes au sommet du bandage sont disposés de 10 façon symétrique relativement au plan médian du sommet du bandage dans le moule. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier bourrelet est destiné à être disposé vers l'extérieur d'un véhicule. 15 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les premier et second flancs comportent des inserts de renforcement pour supporter la charge en cas de perte de pression de gonflage. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le 20 premier bourrelet a un diamètre 01 et le second bourrelet a un diamètre D2 tels que : 01 r 02 . 11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel l'écart de diamètres entre le premier et le second bourrelets est de 20 mm. 25 12. Pneumatique à armature de carcasse radiale comportant un sommet, deux flancs, un premier bourrelet, de diamètre 01 et un second bourrelet, de diamètre 02, et tels que >- , caractérisé en ce que, lorsque ledit pneumatique est monté sur sa jante de service et gonflé à sa pression nominale, l'armature de carcasse présentant dans toute 30 section méridienne un premier point d'inflexion disposé au niveau du premier flanc ou du premier bourrelet et un second point d'inflexion disposé au niveau du second 15- 17 - bourrelet ou du second flanc, les tangentes (Tl, T2) aux points d'inflexion de l'armature de carcasse font avec l'axe de rotation des angles al et a2 tels que : 0 al et 112 étant exprimés en degrés ; et les angles étant définis, pour chaque bourrelet, relativement à un axe Ox (respectivement Ox') parallèle à l'axe de rotation A orienté positivement vers l'extérieur du pneumatique et les angles étant positifs lorsqu'ils s'étendent radialement vers l'extérieur. û a2 - 13. Pneumatique selon la revendication 12, dans lequel : 14. Pneumatique selon la revendication 12, dans lequel : û a2 - 15. Pneumatique selon l'une des revendications 12 à 14, dans lequel le premier bourrelet est destiné à être disposé du côté extérieur d'un véhicule. 16. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, dans lequel les premier et second flancs comportent des inserts de renforcement pour supporter la charge en cas de perte de pression de gonflage.