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FR2995252A1 - Pneumatique comportant une armature de flanc supplementaire. - Google Patents

Pneumatique comportant une armature de flanc supplementaire. Download PDF

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FR2995252A1
FR2995252A1 FR1258513A FR1258513A FR2995252A1 FR 2995252 A1 FR2995252 A1 FR 2995252A1 FR 1258513 A FR1258513 A FR 1258513A FR 1258513 A FR1258513 A FR 1258513A FR 2995252 A1 FR2995252 A1 FR 2995252A1
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tire
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carcass reinforcement
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Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
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Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Michelin Recherche et Technique SA France
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Abstract

Pneumatique comportant une armature de carcasse (60) radiale constituée d'éléments de renforcement (61) filaires ayant un allongement à la rupture AR et une force à la rupture FR , posés à un pas de pose P et enrobés de composition caoutchouteuse, dimensionnée de manière à satisfaire l'inégalité : où FR est exprimé en Newton, R est la distance radiale entre l'axe de rotation du pneumatique et le point (360) radialement le plus à l'extérieur de l'armature de carcasse, R est la distance radiale entre l'axe de rotation et la position axiale où le pneumatique atteint sa largeur axiale maximale, et R est la distance radiale entre l'axe de rotation et le point radialement le plus à l'intérieur de la tringle, le pas de pose P et les distances radiales R , R et R étant exprimées en mètres ; chaque flanc du pneumatique comportant en outre une armature de renfort supplémentaire (120) constituée d'éléments de renforcement filaires ayant un allongement à la rupture AR et une force à la rupture FR , posés à un pas de pose P et enrobés de composition caoutchouteuse, dans lequel chacune des deux armatures de renfort supplémentaire est dimensionnée telle que et AR >= AR , les forces à la rupture et FR et FR ainsi que les allongements à la rupture AR et AR étant déterminés sur les éléments de renforcement avant incorporation du pneumatique cuit.

Description

- 1 - DOMAINE DE L'INVENTION [0001] La présente invention concerne les pneumatiques pour véhicules comportant des armatures de carcasse textiles. Elle concerne plus particulièrement les armatures de carcasse de ces pneumatiques.
ARRIERE-PLAN [0002] Lorsqu'un pneumatique roule sur le sol dans les conditions habituelles d'utilisation (en vitesse et en charge), il peut subir des chocs au niveau de la bande de roulement ou des flancs, dont la fréquence et l'intensité sont souvent considérables. C'est une de ces fonctions principales d'un pneumatique que d'encaisser ces chocs et de les amortir sans que la roue du véhicule concernée en soit sensiblement affectée, ni dans son mouvement ni dans son intégrité. [0003] Il arrive toutefois que cette faculté d'encaissement rencontre ses limites lorsque les conditions d'impact sont telles que la paroi de l'enveloppe impactée arrive en butée à l'intérieur de la chambre pneumatique, soit directement contre la jante sur laquelle est monté le pneu, soit plus habituellement contre une autre zone de la paroi de l'enveloppe elle-même en appui direct sur la jante de roue. C'est notamment le cas quand la jante présente une saillie radiale externe par rapport au siège proprement dit. Une telle saillie (habituellement appelée « crochet de jante ») est en général prévue pour empêcher le bourrelet pneumatique de déjanter sous l'effet de contraintes de direction axiale au cours des manoeuvres de la roue. [0004] L'impact avec l'obstacle peut alors transmettre des efforts brefs mais très intenses, pouvant atteindre dans certains cas plusieurs tonnes, aux pièces en butée mais aussi, au-delà de la jante, aux attaches de suspension mécaniques de l'ensemble de roue, voire à la caisse du véhicule. Elles sont susceptibles de créer des dommages graves aux organes de la suspension et de déformer de façon permanente la caisse du véhicule. Les concepteurs de véhicules sont donc amenés à prévoir des systèmes d'amortissement suffisants pour prévenir ces dommages et à dimensionner la caisse des véhicules en fonction des cas extrêmes normalement prévisibles. [0005] Malheureusement, même quand le véhicule proprement dit est convenablement protégé, le pneumatique soumis à ce type d'incident est susceptible de souffrir des conséquences du phénomène qui vient d'être évoqué. Dans la section impactée par le choc, la paroi interne du pneumatique se trouve soudainement repliée - 2 - et pincée entre l'obstacle et le crochet de jante (« pinch shock »). Ceci peut entrainer la rupture de la paroi et le pneumatique perd sa pression de gonflage, ce qui, la plupart du temps, implique l'immobilisation immédiate du véhicule. Mais même lorsque le pneumatique résiste, ses composants peuvent avoir été détériorés par l'incident ; des renflements dans les flancs ou d'autres signes indiquent à l'expert que la structure de l'enveloppe a été affaiblie et que sa paroi risque de se rompre sous l'effet des flexions répétées de ses composants, à plus ou moins long terme. [0006] Plusieurs pistes ont été proposées pour renforcer les pneumatiques par rapport à ce phénomène de « pinch shock ». Dans la plupart de ces pneumatiques, l'armature de carcasse est ancrée dans le bourrelet par le moyen d'un retournement autour d'une structure annulaire de renforcement prévue dans le bourrelet. L'armature de carcasse comporte alors un « brin aller » qui s'étend d'un bourrelet à l'autre, en traversant le sommet du pneumatique, et deux « brins retour » qui s'étendent de la structure annulaire de renforcement radialement vers l'extérieur. Pour renforcer un pneumatique par rapport au « pinch shock », il est notamment connu de prolonger les « brins retour » de l'armature de carcasse de manière à ce que leur extrémité radialement extérieure se trouve en prise en sandwich entre le « brin aller » de l'armature de carcasse et l'armature du sommet. Cette configuration est connue sous le nom de « shoulder lock ». [0007] Si une architecture du type « shoulder lock » permet effectivement de rendre le pneumatique moins vulnérable par rapport au « pinch shock », elle comporte l'inconvénient qu'elle est onéreuse tout en ne permettant pas un ajustement très fin de la performance du pneumatique. A cela s'ajoute que cette solution amplifie les problèmes de non-uniformité liés aux soudures de la nappe formant l'armature de carcasse car une soudure se situe nécessairement au même endroit pour le brin aller et le brin retour. RESUME DE L'INVENTION [0008] Un des objectifs de la présente invention est de répondre à ces préoccupations et de définir un pneumatique résistant au phénomène « pinch shock » tout en permettant un ajustement fin de ses performances et une bonne uniformité. [0009] Cet objectif est atteint par un pneumatique associant une armature de carcasse « sous-dimensionnée », c'est-à-dire dimensionnée de sorte à ce qu'elle ne - 3 - puisse pas, à elle seule, dans toutes les conditions d'usage raisonnablement prévisibles, remplir toutes les fonctions d'une armature de carcasse (résister à la pression de gonflage, porter la charge, encaisser les chocs), et une armature de renfort supplémentaire appropriée. Les fonctions de l'armature de carcasse sont donc assurées par l'association de l'armature de carcasse proprement dite et par l'armature de renfort supplémentaire, ce qui permet d'optimiser séparément chacune de ces armatures et d'obtenir un rapport performance/prix de revient amélioré. [0010] Plus précisément, l'objectif est atteint par un pneumatique ayant un axe de rotation et comportant : deux bourrelets destinés à entrer en contact avec une jante de montage, chaque bourrelet comportant au moins une structure annulaire de renforcement ayant un point radialement le plus à l'intérieur, deux flancs prolongeant les bourrelets radialement vers l'extérieur, les deux flancs s'unissant dans un sommet comportant une armature de sommet, radialement surmontée d'une bande de roulement ; une armature de carcasse radiale constituée d'éléments de renforcement filaires ayant un allongement à la rupture AR c et une force à la rupture FRc, posés à un pas de pose Pc et enrobés de composition caoutchouteuse, l'armature de carcasse s'étendant d'un bourrelet à l'autre, en passant par le sommet, l'armature de carcasse étant ancrée dans chaque bourrelet par un retournement autour de ladite au moins une structure annulaire de renforcement, de manière à former un brin aller et un brin retour, l'armature de carcasse étant dimensionnée de manière à satisfaire l'inégalité : FRc <1.5.106 (R_ R) PC RT où FRc est exprimé en Newton, Rs est la distance radiale entre l'axe de rotation du pneumatique et le point radialement le plus à l'extérieur de l'armature de carcasse, RE est la distance radiale entre l'axe de rotation du pneumatique et la position axiale où le pneumatique atteint sa largeur axiale maximale, et RT est la distance radiale entre l'axe de rotation du pneumatique et le point radialement le plus à l'intérieur de ladite au moins une structure annulaire de renforcement, le pas de pose Pc et les distances radiales Rs, RE et RT étant exprimées en mètres ; chaque flanc du pneumatique comportant en outre une armature de renfort - 4 - supplémentaire constituée d'éléments de renforcement filaires ayant un allongement à la rupture AR s et une force à la rupture FRs, posés à un pas de pose Ps et enrobés de composition caoutchouteuse, l'armature de renfort supplémentaire s'étendant entre une extrémité radialement intérieure se trouvant à proximité de ladite au moins une structure annulaire de renforcement du bourrelet que prolonge le flanc, et une extrémité radialement extérieure située radialement entre l'armature de carcasse et l'armature de sommet, dans lequel ARE, FRs, Ps, ARE, FRc et Pc, sont choisis tels que FRs >1 3 FRc Ps - Pc et ARc k ARE, étant précisé que les forces à la rupture et FRs et FRc, ainsi que les allongements à la rupture ARc et AR s correspondent aux valeurs que les éléments de renforcement possèdent avant incorporation dans le pneumatique. [0011] En effet, l'association d'une armature de carcasse « sous-dimensionnée » et d'une armature de renfort supplémentaire permet de réduire le coût et la masse du pneumatique et d'en augmenter la robustesse, tout en donnant au concepteur une flexibilité accrue. [0012] L'invention permet de renforcer l'armature de carcasse là où elle est fortement sollicitée (c'est-à-dire dans les flancs) tout en réduisant sa résistance (et, par conséquent, son coût) dans la zone où elle n'est que peu sollicitée (c'est-à-dire dans le sommet), contrairement au « shoulder lock » qui se contente de redoubler l'armature de carcasse dans le flanc. L'invention est donc d'autant plus avantageuse que le flanc est court et le sommet large. [0013] Selon un premier mode de réalisation préférentiel, l'armature de sommet a, dans chaque section radiale, deux extrémités axiales et dans lequel l'extrémité radialement extérieure de chacune des deux armatures de renfort supplémentaire est axialement à l'intérieur de l'extrémité axiale de l'armature de sommet la plus proche, la distance axiale entre l'extrémité radialement extérieure de chaque armatures de renfort supplémentaire et de l'extrémité axiale de l'armature de sommet la plus proche étant - 5 - supérieure ou égale à 10 mm. Ainsi, l'armature est bien ancrée sous l'armature de sommet, ce qui lui permet de bien reprendre les tensions et de soulager l'armature de carcasse proprement dite. [0014] Selon un deuxième mode de réalisation préférentiel, l'extrémité radialement intérieure de chaque armature de renfort supplémentaire est radialement à l'intérieur du point radialement le plus à l'extérieur du brin retour de l'armature de carcasse et la distance radiale DR entre l'extrémité radialement intérieure de chaque armature de renfort supplémentaire et le point radialement le plus à l'extérieur du brin retour de l'armature de carcasse est supérieur ou égal à 10 mm. Cela permet un bon ancrage de l'armature de renfort supplémentaire dans le bourrelet et, par conséquent, une bonne reprise des tensions par l'armature de renfort supplémentaire. [0015] Selon un mode de réalisation particulier, chaque armature de renfort supplémentaire s'étend, dans le bourrelet, le long du brin aller de l'armature de carcasse. Cette configuration a l'avantage d'une grande simplicité de pose lors de la confection du pneu. [0016] Traditionnellement, les pneumatiques sont confectionnés par pose de nappes sur un tambour, en quel cas l'armature de carcasse et l'armature de renfort supplémentaire comportent chacune au moins une soudure par recouvrement. Selon un mode de réalisation particulier, la soudure de l'armature de carcasse est décalée, dans la direction circonférentielle, par rapport à la soudure de l'armature de renfort supplémentaire. Ce mode de réalisation, qui ne peut pas être réalisé dans une architecture de type « shoulder lock », permet d'améliorer l'uniformité du pneumatique. [0017] Selon un mode de réalisation alternatif, chaque armature de renfort supplémentaire s'étend, dans le bourrelet, le long du brin retour de l'armature de carcasse. Ainsi on est certain d'éviter tout contact entre l'armature de renfort supplémentaire et la structure annulaire de renforcement, même lorsque la longueur de l'armature de renfort supplémentaire est trop importante. [0018] Selon un mode de réalisation particulier, les éléments de renforcement de chaque armature de renfort supplémentaire sont orientés radialement. Cette conception permet de conserver le compromis global de performance lié à la structure radiale de l'armature de carcasse (compromis confort, résistance au roulement, comportement...) tout en améliorant la performance en « pinch shock ». - 6 - [0019] Selon un autre mode de réalisation particulier, les éléments de renforcement de chaque armature de renfort supplémentaire sont inclinés à un angle compris entre 40° et 80°, et de préférence entre 40° et 50°, par rapport à la direction radiale. Cette conception permet d'augmenter la de rigidité verticale, ce qui est bénéfique pour la performance en « pinch shock », tout en orientant aussi les éléments de renforcement de manière à favoriser la reprise de tensions longitudinales, ce qui permet d'améliorer leur résistance aux chocs de trottoir. [0020] Il est notamment possible de réaliser les éléments de renforcement de l'armature de renfort supplémentaire en PET, en aramide, en câbles hybrides aramide/nylon ou encore en câbles hybrides aramide/PET. Des éléments de renforcement en aramide ou en câbles hybrides sont rarement utilisés dans l'armature de carcasse car elles ne résistent pas très bien à la compression. Or l'armature de carcasse est souvent soumis à la compression, surtout dans des pneumatiques ayant des flancs courts. En revanche, l'armature de renfort supplémentaire est moins soumise à la compression, ce qui permet d'utiliser ces éléments de renforcement qui se distinguent par leur ténacité. L'avantage particulier des câbles hybrides aramide/nylon réside dans leur haute résistance à la rupture, celui des câbles hybrides aramide/PET de bénéficier des qualités de l'aramide tout en ayant la rigidité des renforts en PET. [0021] Bien entendu, il est possible (et peut même être avantageux) d'associer plusieurs de ces modes de réalisation pour obtenir un pneumatique particulièrement performant. [0022] L'invention telle que décrite ci-dessus concerne des pneumatiques ayant un retournement de l'armature de carcasse autour d'une la structure annulaire de renforcement. Bien entendu, il serait possible de prévoir une armature de renfort supplémentaire telle que décrite dans un pneumatique dans lequel l'armature est ancrée entre une pluralité de structures annulaires de renforcement, comme par exemple les architectures obtenues dans le procédé « C3M » de Michelin, bien connues de l'homme du métier. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS [0023] La figure 1 représente un pneumatique selon l'art antérieur. - 7 - [0024] La figure 2 représente une vue en perspective partielle d'un pneumatique selon l'art antérieur. [0025] La figure 3 représente, en coupe radiale, une portion d'un pneumatique de référence. [0026] La figure 4 représente, en coupe radiale, une portion d'un pneumatique de référence ayant une configuration dite « shoulder lock ». [0027] Les figures 5 et 7 représentent, en coupe radiale, une portion d'un pneumatique selon l'invention. [0028] La figure 6 illustre la répartition des tensions entre l'armature de carcasse et l'armature de renfort supplémentaire, au niveau du flanc. [0029] La figure 8 illustre certaines grandeurs utilisées pour caractériser un pneumatique selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES [0030] Dans l'emploi du terme « radial » il convient de distinguer plusieurs utilisations différentes du mot par la personne du métier. Premièrement, l'expression se réfère à un rayon du pneumatique. C'est dans ce sens qu'on dit d'un point P1 qu'il est « radialement intérieur » à un point P2 (ou « radialement à l'intérieur » du point P2) s'il est plus près de l'axe de rotation du pneumatique que le point P2. Inversement, un point P3 est dit « radialement extérieur à » un point P4 (ou « radialement à l'extérieur » du point P4) s'il est plus éloigné de l'axe de rotation du pneumatique que le point P4. On dira qu'on avance « radialement vers l'intérieur (ou l'extérieur) » lorsqu'on avance en direction des rayons plus petits (ou plus grands). Lorsqu'il est question de distances radiales, ce sens du terme s'applique également. [0031] En revanche, un fil ou une armature est dit « radial(e) » lorsque le fil ou les éléments de renforcement de l'armature font avec la direction circonférentielle un angle supérieur ou égal à 80° et inférieur ou égal à 90°. Précisions que dans le présent document, le terme « fil » doit être entendu dans un sens tout à fait général et comprend les fils se présentant sous la forme de monofilaments, de multifilaments, d'un câble, d'un retors ou d'un assemblage équivalent, et ceci, quelle que soit la matière constituant le fil ou le traitement de surface pour favoriser sa liaison avec le caoutchouc. - 8 - [0032] Enfin, par « coupe radiale » ou « section radiale » on entend ici une coupe ou une section selon un plan qui contient l'axe de rotation du pneumatique. [0033] Une direction « axiale » est une direction parallèle à l'axe de rotation du pneumatique. Un point P5 est dit « axialement intérieur » à un point P6 (ou « axialement à l'intérieur » du point P6) s'il est plus près du plan médian du pneumatique que le point P6. Inversement, un point P7 est dit « axialement extérieur à » un point P8 (ou « axialement à l'extérieur » du point P8) s'il est plus éloigné du plan médian du pneumatique que le point P8. Le « plan médian » du pneumatique est le plan qui est perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique et qui se situe à équidistance des structures annulaires de renforcement de chaque bourrelet. [0034] Une direction « circonférentielle » est une direction qui est perpendiculaire à la fois à un rayon du pneumatique et à la direction axiale. [0035] Dans le cadre de ce document, l'expression « composition caoutchouteuse » désigne une composition de caoutchouc comportant au moins un élastomère et une 15 charge. [0036] La figure 1 représente schématiquement un pneumatique 10 selon l'art antérieur. Le pneumatique 10 comporte un sommet comprenant une armature de sommet (invisible à la figure 1) surmontée d'une bande de roulement 40, deux flancs 30 prolongeant le sommet radialement vers l'intérieur, ainsi que deux bourrelets 20 20 radialement intérieurs aux flancs 30. [0037] La figure 2 représente schématiquement une vue en perspective partielle d'un pneumatique 10 selon l'art antérieur et illustre les différentes composantes du pneumatique. Le pneumatique 10 comprend une armature de carcasse 60 constituée de fils 61 enrobés de composition caoutchouteuse, et deux bourrelets 20 comportant 25 chacun des structures annulaires de renforcement 70 qui maintiennent le pneumatique 10 sur la jante (non représentée). L'armature de carcasse 60 est ancrée dans chacun des bourrelets 20 par retournement. Le pneumatique 10 comporte en outre une armature de sommet comprenant deux nappes 80 et 90. Chacune des nappes 80 et 90 est renforcée par des éléments de renforcement 81 et 91 filaires qui 30 sont parallèles dans chaque couche et croisés d'une couche à l'autre, en faisant avec la direction circonférentielle des angles compris entre 100 et 70°. Le pneumatique comporte encore une armature de frettage 100, disposée radialement à l'extérieur de l'armature de sommet, cette armature de frettage étant formée d'éléments de - 9 - renforcement 101 orientés circonférentiellement et enroulés en spirale. Une bande de roulement 40 est posée sur l'armature de frettage ; c'est cette bande de roulement 40 qui assure le contact du pneumatique 10 avec la route. Le pneumatique 10 représenté est un pneu « tubeless » : il comprend une « gomme intérieure » 50 en composition caoutchouteuse à base de butyle, imperméable au gaz de gonflage, recouvrant la surface intérieure du pneumatique. [0038] La figure 3 représente, en coupe radiale, la moitié d'un pneumatique de référence. Ce pneumatique a un axe de rotation (non représenté) et comporte deux bourrelets 20 destinés à entrer en contact avec une jante de montage (non représentée). Chaque bourrelet comportant une structure annulaire de renforcement, en l'occurrence une tringle 70. Le point radialement le plus à l'intérieur de la tringle porte la référence 71. [0039] Le pneumatique comporte deux flancs 30 prolongeant les bourrelets radialement vers l'extérieur, les deux flancs 30 s'unissant dans un sommet 25 comprenant une armature de sommet formé par les nappes 80 et 90. L'armature de sommet est surmontée d'une bande de roulement 40. En principe, il serait possible de prévoir également une armature de frettage, comme l'armature de frettage 100 du pneumatique représenté à la figure 2, mais en l'occurrence, on a cherché à minimiser le poids du pneumatique en ne prévoyant pas d'armature de frettage. [0040] Le pneumatique comporte une seule armature de carcasse 60 radiale s'étendant depuis les bourrelets 20 à travers les flancs 30 jusqu'au sommet, l'armature de carcasse 60 comportant une pluralité d'éléments de renforcement de carcasse. Elle est ancrée dans les deux bourrelets 20 par un retournement autour de la tringle 70, de manière à former un brin aller 62 et un brin retour 63. Le bourrage 110 formé d'une composition caoutchouteuse remplit le volume entre le brin aller 62 et le brin retour 63. [0041] Le plan médian du pneumatique est indiqué à l'aide de la référence 140. [0042] La figure 4 représente, en coupe radiale, une portion d'un autre pneumatique de référence ayant une configuration dite « shoulder lock ». A la différence du pneumatique représenté à la figure 3, le brin retour 63 ne se termine pas dans le bourrelet mais s'étend jusqu'au sommet. Son extrémité 64 radialement extérieure se loge entre la nappe 80 de l'armature de sommet et le brin aller 62 de l'armature de carcasse. Ainsi, l'armature de carcasse 60 est redoublée dans tout le bourrelet 20 et le - 10 - flanc 30, ce qui augmente de manière significative la résistance du pneumatique aux agressions de type « pinch shock ». [0043] L'inconvénient de cette architecture est qu'elle est onéreuse - car elle impose d'utiliser la même armature dans les flancs et dans le sommet, alors qu'il est possible d'alléger l'armature de carcasse dans le sommet - tout en ne permettant pas un ajustement très fin de la performance du pneumatique. Le pneumatique selon l'invention dont deux modes de réalisation sont représentées aux figures 5 et 7, permet de surmonter ces inconvénients. [0044] Le pneumatique selon l'invention de la figure 5 comporte deux bourrelets 20 (dont un seul est représenté) destinés à entrer en contact avec une jante de montage (non représentée). Chaque bourrelet comportant une structure annulaire de renforcement, ici une tringle 70 ayant un point 71 radialement le plus à l'intérieur. Il comporte également deux flancs 30 prolongeant les bourrelets 20 radialement vers l'extérieur, les deux flancs s'unissant dans un sommet 25 comportant une armature de sommet, formée par les deux nappes 80 et 90 et radialement surmontée d'une bande de roulement 40. Une armature de carcasse 60 radiale constituée d'éléments de renforcement filaires ayant un allongement à la rupture AR c et une force à la rupture FRc et enrobés de composition caoutchouteuse, s'étend d'un bourrelet 20 à l'autre, en passant par le sommet 25. L'armature de carcasse 60 est ancrée dans chaque bourrelet 20 par un retournement autour de la tringle 70, de manière à former un brin aller 62 et un brin retour 63. Elle est dimensionnée de manière à satisfaire l'inégalité : FRc <1.5.106 (R_ R) PC RT [0045] Pc est le pas de pose des éléments de renforcement de l'armature de carcasse (c'est-à-dire 1 divisé par le nombre d'éléments de renforcement par mètre et donc exprimé en mètres) dans le voisinage de la tringle 70; la force à la rupture FRc est exprimée en Newton. La signification des paramètres Rs, RE et RT est illustrée à la figure 8. Rs est la distance radiale entre l'axe de rotation 2 du pneumatique 10 et le point 360 radialement le plus à l'extérieur de l'armature de carcasse 60, RE est la distance radiale entre l'axe de rotation 2 et la position axiale où le pneumatique atteint sa largeur axiale maximale SVV, et RT est la distance radiale entre l'axe de rotation 2 et le point 71 radialement le plus à l'intérieur de la tringle 70 (indiqué à la figure 5). Les distances radiales Rs, RE et RT sont exprimées en mètres. [0046] Comme le suggère la figure 5, chaque flanc 30 du pneumatique 10 selon l'invention comporte une armature de renfort supplémentaire 120 constituée d'éléments de renforcement filaires ayant un allongement à la rupture AR s et une force à la rupture FRs, posés à un pas de pose Ps et enrobés de composition caoutchouteuse, l'armature de renfort supplémentaire s'étendant entre une extrémité 121 radialement intérieure se trouvant à proximité de la tringle 70 et une extrémité 122 radialement extérieure située radialement entre l'armature de carcasse et l'armature de sommet. FRs, Ps, FRc et Pc, sont choisis tels que FRs >1 3 FRc Ps - Pc [0047] Cette différence des forces de rupture peut être obtenue par divers moyens connus en soi de la personne du métier. Il est possible de varier notamment le titre, la torsion, le matériau ou encore le traitement thermique subi par les éléments de renforcement afin d'obtenir la différence requise. [0048] L'allongement à la rupture AR c des éléments de renforcement de l'armature de carcasse est supérieur ou égal à l'allongement à la rupture AR s des éléments de renforcement de chacune des armatures de renfort supplémentaires (ARc k ARE). [0049] Les forces à la rupture et FRs et FRc, ainsi que les allongements à la rupture AR c et AR s correspondent aux valeurs que les éléments de renforcement possèdent avant incorporation dans le pneumatique. [0050] Avant de procéder à la mesure, ceux-ci doivent être sou mis à un conditionnement préalable ; par « conditionnement préalable », on entend le stockage des éléments de renforcement (après séchage) pendant au moins 24 heures, avant mesure, dans une atmosphère standard selon la norme européenne DIN EN 20139 (température de 20 ± 2°C ; hygrométrie de 65 ± 2%). [0051] Ensuite, on procède à la mesure de la force à la rupture et de l'allongement à la rupture, effectuée de manière bien connue de la personne du métier à l'aide d'une machine de traction « INSTRON » (voir aussi la norme ASTM D 885-06). Les échantillons testés subissent une traction sur une longueur initiale LO (en mm) à une vitesse nominale de LO mm/min, sous une pré-tension standard de 1 cN/tex (moyenne sur au moins 10 mesures). La force à la rupture retenue est la force maximale mesurée. [0052] L'armature de sommet a, dans chaque section radiale, deux extrémités - 12 - axiales 180 (dont une seule est représentée). L'extrémité 122 radialement extérieure de chacune des deux armatures de renfort supplémentaire 120 est axialement à l'intérieur de l'extrémité axiale de l'armature de sommet la plus proche, la distance axiale DA entre l'extrémité 122 radialement extérieure de chaque armatures de renfort supplémentaire et de l'extrémité axiale 180 de l'armature de sommet la plus proche étant en l'occurrence égale à 10 mm. [0053] L'extrémité 121 radialement intérieure de l'armature de renfort supplémentaire 120 est radialement à l'intérieur du point 64 radialement le plus à l'extérieur du brin retour 63 de l'armature de carcasse 60 et la distance radiale DR entre l'extrémité 121 radialement intérieure de l'armature de renfort supplémentaire 120 et le point 71 radialement le plus à l'extérieur du brin retour 63 de l'armature de carcasse 60 est en l'occurrence égale à 16 mm. [0054] Dans le pneumatique selon l'invention représenté à la figure 5, chaque armature de renfort supplémentaire 120 s'étend, dans le bourrelet 20, le long du brin aller 62 de l'armature de carcasse 60. Il ne s'agit pas là d'une caractéristique essentielle de l'invention, il est parfaitement possible de prévoir que chaque armature de renfort supplémentaire 120 s'étend, dans le bourrelet 20, le long du brin retour 63 de l'armature de carcasse, comme cela est représenté à la figure 7. [0055] Dans les pneumatiques représentés aux figures 5 et 7, les éléments de renforcement de chaque armature de renfort supplémentaire 120 sont orientés radialement, mais il est également possible d'utiliser des armatures de renfort supplémentaire 120 dont les éléments de renforcement sont inclinés à un angle compris entre 40° et 80° et de préférence entre 40° et 50°, par rapport à la direction radiale. [0056] Les éléments de renforcement de l'armature de renfort supplémentaire 120 des pneumatiques représentés aux figures 5 et 7 sont réalisés en PET, mais d'autres choix sont possibles, comme par exemple des câbles en aramide, des câbles hybrides aramide/nylon ou encore des câbles hybrides aramide/PET. [0057] La figure 6 montre des résultats de calculs concernant un flanc de pneumatique soumis à de grandes déformations. On a tracé la tension répartie T (en daN/cm) en fonction de la charge Z (en daN). Les courbes 11 et 12 correspondent au pneumatique de référence de la figure 4 (configuration « shoulder lock »). L'armature de carcasse comprend des renforts 2 2 Ox2 (chaque élément de - 13 - renforcement consiste de deux fils ayant chacun une masse linéique de 200 tex) en PET. La force à la rupture de chaque élément de renforcement est de 268 daN/cm, ce qui signifie que la force à la rupture totale est égale à 528 daN/cm. La courbe 11 représente la tension reprise par les éléments de renforcement du brin aller 62 de l'armature de carcasse, la courbe 21 celle reprise par les éléments de renforcement du brin retour 63. On constate que lorsque la charge est importante, ce sont les éléments de renforcement du brin retour qui reprennent davantage de tension. Les courbes 21 et 22 correspondent au pneumatique de la figure 5. L'armature de carcasse comprend des renforts 144x2 en PET. La force à la rupture de chaque élément de renforcement est de 187 daN/cm. L'armature de renfort supplémentaire comprend des renforts 334x2 en PET. La force à la rupture de chaque élément de renforcement est de 328 daN/cm. La force à la rupture totale est donc égale à 515 daN/cm. La courbe 21 représente la tension reprise par les éléments de renforcement de l'armature de carcasse 60, la courbe 21 celle reprise par les éléments de renforcement de l'armature de renfort supplémentaire 120. Bien que la force à la rupture totale soit inférieure, le pneumatique selon l'invention rompt à des charges significativement plus élevées que le pneumatique de référence, ce qui illustre bien l'intérêt d'associer une armature de carcasse « sous-dimensionnée » avec une armature de renforcement supplémentaire dont la force à la rupture est plus importante. [0058] Ces résultats de calcul ont par la suite été confirmés par des essais sur pneumatique.

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS1 Pneumatique ayant un axe de rotation (2) et comportant : deux bourrelets (20) destinés à entrer en contact avec une jante de montage (5), chaque bourrelet comportant au moins une structure annulaire de renforcement (70) ayant un point (71) radialement le plus à l'intérieur, deux flancs (30) prolongeant les bourrelets radialement vers l'extérieur, les deux flancs s'unissant dans un sommet (25) comportant une armature de sommet (80, 90), radialement surmontée d'une bande de roulement (40) ; une armature de carcasse (60) radiale constituée d'éléments de renforcement (61) filaires ayant un allongement à la rupture AR c et une force à la rupture FRc, posés à un pas de pose Pc et enrobés de composition caoutchouteuse, l'armature de carcasse s'étendant d'un bourrelet à l'autre, en passant par le sommet, l'armature de carcasse étant ancrée dans chaque bourrelet par un retournement autour de ladite au moins une structure annulaire de renforcement, de manière à former un brin aller (62) et un brin retour (63), l'armature de carcasse étant dimensionnée de manière à satisfaire l'inégalité : FRc <1.5.106 (R_ R) PC RT où FRc est exprimé en Newton, Rs est la distance radiale entre l'axe de rotation du pneumatique et le point (360) radialement le plus à l'extérieur de l'armature de carcasse, RE est la distance radiale entre l'axe de rotation du pneumatique et la position axiale où le pneumatique atteint sa largeur axiale maximale, et RT est la distance radiale entre l'axe de rotation du pneumatique et le point radialement le plus à l'intérieur de ladite au moins une structure annulaire de renforcement, le pas de pose Pc et les distances radiales Rs, RE et RT étant exprimées en mètres ; chaque flanc du pneumatique comportant en outre une armature de renfort supplémentaire (120) constituée d'éléments de renforcement filaires ayant un allongement à la rupture AR s et une force à la rupture FRs, posés à un pas de pose Ps et enrobés de composition caoutchouteuse, l'armature de renfort supplémentaire s'étendant entre une extrémité (121) radialement intérieure se trouvant à proximité de ladite au moins une structure annulaire de renforcement du bourrelet que prolonge le- 15 - flanc, et une extrémité (122) radialement extérieure située radialement entre l'armature de carcasse et l'armature de sommet, dans lequel dans lequel ARE, FRs, Ps, ARE, FRc et Pc, sont choisis tels que FRs >1 3 FRc Ps - Pc et ARc k ARE, étant précisé que les forces à la rupture et FRs et FRc, ainsi que les allongements à la rupture Alcet AR s correspondent aux valeurs que les éléments de renforcement possèdent avant incorporation dans le pneumatique.
  2. 2. Pneumatique selon la revendication 1, dans lequel l'armature de sommet (80, 90) a, dans chaque section radiale, deux extrémités axiales (180) et dans lequel l'extrémité (122) radialement extérieure de chacune des deux armatures de renfort supplémentaire est axialement à l'intérieur de l'extrémité axiale de l'armature de sommet la plus proche, la distance axiale (DA) entre l'extrémité radialement extérieure de chaque armature de renfort supplémentaire et de l'extrémité axiale de l'armature de sommet la plus proche étant supérieure ou égale à 10 mm.
  3. 3. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel l'extrémité (121) radialement intérieure de chaque armature de renfort supplémentaire (120) est radialement à l'intérieur du point (64) radialement le plus à l'extérieur du brin retour (63) de l'armature de carcasse (60) et la distance radiale (DR) entre l'extrémité (121) radialement intérieure de chaque armature de renfort supplémentaire et le point (64) radialement le plus à l'extérieur du brin retour de l'armature de carcasse est supérieur ou égal à 10 mm.
  4. 4. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel chaque armature de renfort supplémentaire (120) s'étend, dans le bourrelet (20), le long du brin aller (62) de l'armature de carcasse (60).
  5. 5. Pneumatique selon la revendication 4, dans lequel l'armature de carcasse (60) et l'armature de renfort supplémentaire (120) comportent chacune au moins une soudure- 16 - par recouvrement et dans lequel la soudure de l'armature de carcasse est décalée, dans la direction circonférentielle, par rapport à la soudure de l'armature de renfort supplémentaire.
  6. 6. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel chaque armature de renfort supplémentaire (120) s'étend, dans le bourrelet (20), le long du brin retour (63) de l'armature de carcasse (60).
  7. 7. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel les éléments de renforcement de chaque armature de renfort supplémentaire (120) sont orientés radialement.
  8. 8. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel les éléments de renforcement de chaque armature de renfort supplémentaire (120) sont inclinés à un angle compris entre 40° et 80°, et de préférence entre 40° et 50°, par rapport à la direction radiale.
  9. 9. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel les éléments de renforcement de l'armature de renfort supplémentaire (120) sont réalisés en PET.
  10. 10. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel les éléments de renforcement de l'armature de renfort supplémentaire (120) sont des câbles hybrides aramide/nylon.
  11. 11. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel les éléments de renforcement de l'armature de renfort supplémentaire (120) sont des câbles en aramide ou des câbles hybrides aramide/PET.
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