D'une manière générale, l'armature de carcasse radiale du pneumatique considéré, formée d'éléments de renforcement métalliques ou en polyamide aromatique inextensibles, est surmontée radialement d'une armature de sommet comprenant plusieurs nappes de sommet ; en particulier une nappe de triangulation formée d'éléments métalliques orientés par rapport à la direction circonférentielle d'un angle important compris entre 45° et 90°, ladite nappe de triangulation étant elle-mme surmontée de deux nappes de travail formées d'éléments de renforcement métalliques inextensibles, parallèles entre eux dans chaque nappe et croisés d'une nappe à la suivante en faisant avec la direction circonférentielle des angles compris entre 10° et 45°. Lesdites nappes de travail, formant l'armature de travail, peuvent encore tre recouvertes d'au moins une nappe dite de protection et formée d'éléments de renforcement généralement métalliques et extensibles, dits élastiques.

Des câbles sont dits inextensibles lorsque lesdits câbles présentent sous une force de traction égale à 10% de la force de rupture un allongement relatif au plus égal à 0,2%.

Des câbles sont dits élastiques lorsque lesdits câbles présentent sous une force de traction égale à la charge de rupture un allongement relatif au moins égal à 4%.

La direction circonférentielle du pneumatique, ou direction longitudinale, est la direction correspondant à la périphérie du pneumatique et définie par la direction de roulement du pneumatique.

La direction transversale ou axiale du pneumatique est parallèle à l'axe de rotation du pneumatique.

La direction radiale est une direction coupant l'axe de rotation du pneumatique et perpendiculaire à celui-ci.

L'axe de rotation du pneumatique est l'axe autour duquel il tourne en utilisation normale.

Un plan radial ou méridien est un plan qui contient l'axe de rotation du pneumatique.

Le plan médian circonférentiel, ou plan équatorial, est un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du pneu et qui divise le pneumatique en deux moitiés.

Dans le cas de pneumatique pour véhicules"Poids-Lourds", une seule nappe de protection est habituellement présente et ses éléments de protection sont, dans la plupart des cas, orientés dans la mme direction et avec le mme angle en valeur absolue que ceux des éléments de renforcement de la nappe de travail radialement la plus à l'extérieur et donc radialement adjacente. Dans le cas de pneumatiques de Génie Civil destinés aux roulages sur sols plus ou moins accidentés, la présence de deux nappes de protection est avantageuse, les éléments élastiques étant croisés d'une nappe à la suivante et les éléments de renforcement de la nappe de protection radialement intérieure étant croisés avec les éléments de renforcement inextensibles de la nappe de travail radialement extérieure et adjacente à ladite nappe de protection radialement intérieure.

Le demande JP 59/118 507, dans le but d'éviter la séparation entre nappes de sommet, montre une telle architecture d'armature avec une nappe radialement extérieure d'une part formée d'éléments de renforcement en textile à haut module faisant avec la direction circonférentielle un angle en valeur absolue plus faible que l'angle formé par les éléments de la nappe de travail radialement à l'extérieur, et d'autre part ayant une largeur axiale supérieure à la largeur de ladite nappe de travail tout en restant inférieure à la largeur de la nappe de travail radialement intérieure.

La demande JP 03/262 704 décrit et montre, dans un but identique, une solution très proche de la précédente en ce qui concerne les largeurs axiales des nappes et angles des éléments de renforcement des dites nappes. Elle spécifie en outre que la nappe radialement la plus à l'extérieure a un allongement à la rupture d'au moins 5%.

Dans le but de préserver les nappes de travail de la corrosion, et d'éviter la séparation entre armature de sommet et bande de roulement, le document JP 04/055 104, adoptant pratiquement les mmes largeurs axiales de nappes de sommet, préconise l'emploi d'éléments de renforcement en polyester aromatique pour la nappe de protection.

Le brevet FR 2 493 236, dans le but de résoudre, semble-t-il, les problèmes posés par un roulage sur route grossière, préconise une architecture semblable aux précédentes mais avec une utilisation dans les nappes radialement intérieure et extérieure d'éléments de renforcement dont l'allongement à la rupture est supérieur d'au moins 40% à l'allongement à la rupture des éléments de renforcement des deux nappes de travail.

Les progrès réalisés en durée de vie (nombre de kilomètres parcourus) sur usure des enveloppes"Poids-Lourds", ainsi que la possibilité d'un rechapage ultérieur, aisé et économique, demande une armature de sommet dont la résistance à la séparation entre les bords de nappes de travail soit améliorée.

Le brevet FR 2 800 672, en vue de limiter les séparations en extrémités de nappes de travail, revendique une architecture d'armature de sommet dans laquelle une nappe, dite de protection, présente une largeur axiale comprise entre celles des nappes de sommet de travail, les éléments de renforcement de la nappe de protection étant inclinés dans la mme direction que les éléments de renforcement de la nappe de travail radialement adjacente et faisant avec la direction circonférentielle un angle supérieur, d'au moins 5°, à celui de ladite nappe de travail radialement adjacente.

Dans leurs études et notamment durant l'étude de la réalisation de pneumatiques"Poids- Lourds"de durée de vie (nombre de kilomètres parcourus) sur usure toujours plus importante, les inventeurs se sont donnés pour mission de définir une architecture de sommet de pneumatiques permettant d'obtenir une résistance à la séparation entre les bords de nappes de travail encore améliorée.

Ce but a été atteint selon l'invention par un pneumatique comprenant une armature de carcasse radiale surmontée radialement d'une armature de sommet composée d'au moins une armature de travail formée de deux nappes d'éléments de renforcement métalliques inextensibles, calandrés de mélange caoutchouteux, parallèles entre eux dans chaque nappe et croisés d'une nappe à la suivante en formant avec la direction circonférentielle des angles ai et a2 compris entre 10° et 45°, lesdites nappes de travail ayant des largeurs axiales LI et L2, et d'au moins une nappe complémentaire, dite de protection, de largeur axiale L3 telle que, L2 <L3, L2 étant la largeur de la nappe de travail adjacente à la nappe de protection, et comportant des éléments de renforcement métalliques, ledit pneumatique comprenant en outre une couche de mélange caoutchouteux cohésif GB radialement à l'intérieur de l'armature de travail, l'extrémité axialement extérieure de ladite couche GB étant à une distance du plan équatorial supérieure à LI/2.

Un mélange caoutchouteux cohésif est un mélange caoutchouteux notamment robuste à la fissuration.

Selon une réalisation préférée de l'invention, la couche de mélange caoutchouteux cohésif GB présente une épaisseur comprise entre 0.6 et 1.4 mm.

De préférence encore selon l'invention, la couche de mélange caoutchouteux cohésif GB est au contact de la nappe de sommet de travail radialement intérieure et de préférence encore la largeur axiale de la couche de mélange caoutchouteux cohésif GB comprise entre l'extrémité axialement intérieure de ladite couche de mélange caoutchouteux cohésif GB et l'extrémité de la nappe de sommet de travail radialement intérieure est supérieure à 5 mm.

Un pneumatique tel qu'il vient d'tre défini selon l'invention, c'est-à-dire possédant une structure de sommet telle que décrite permet de diminuer les risques de séparation entre les bords de nappes de travail et ainsi d'améliorer la durée de vie du pneumatique en autorisant notamment son rechapage. La présence de la couche de mélange caoutchouteux cohésif GB en combinaison avec la nappe complémentaire dite de protection conduit à une amélioration de la résistance à la séparation entre les bords de nappes de travail.

Selon une variante avantageuse de l'invention, la largeur L3 de la nappe de protection est telle que L3 < LI. En d'autres termes, la nappe de protection présente une largeur axiale inférieure à la largeur axiale de la nappe sommet de travail radialement intérieure et est donc comprise entre les largeurs axiales des deux nappes de sommet de travail. Durant l'étude, il a été mis en évidence qu'il était notamment préférable d'éviter la coïncidence axiale des extrémités de la nappe de protection et de la nappe de sommet de travail radialement intérieur.

Une telle architecture serait pénalisante quant à la séparation entre les bords des deux nappes de sommet de travail.

Avantageusement également, indépendamment de la relation précédente entre les largeurs axiales de la nappe de sommet de travail radialement intérieure et de la nappe de sommet de protection, la largeur axiale de la nappe de sommet de travail radialement intérieure est plus grande que la largeur axiale de la nappe de sommet de travail radialement extérieure. En d'autres termes, les largeurs Li et L2 des nappes de sommet de travail satisfont avantageusement la relation : LI > L2.

Selon une réalisation préférée de l'invention, notamment pour assurer une rigidité en dérive du pneumatique suffisante, les largeurs des nappes de sommet de travail satisfont la relation : 1 > L2/LI 2 2/3.

Un mode de réalisation préféré de l'invention prévoit que les éléments de renforcement de la nappe de protection sont inclinés dans la mme direction que les éléments de renforcement de la nappe de travail radialement adjacente en faisant avec la direction circonférentielle un angle CC3 de mme sens et supérieur ou égal à l'angle oc2 des éléments de renforcement de ladite nappe de travail adjacente à la nappe de protection.

De préférence, l'angle 03, formé par les éléments de renforcement de la nappe de protection avec la direction circonférentielle, est supérieur ou égal en valeur absolue à l'angle oc2 des éléments de ladite nappe de travail radialement adjacente d'au moins 5°.

De préférence encore, la différence angulaire OC3-a2 est au plus égale à 20°.

Si ladite différence est inférieure à 5°, la résistance à la séparation entre nappes de travail n'est pas améliorée ; si la différence est supérieure à 20°, il est possible que la séparation entre les bords des deux nappes de travail soit pénalisée, contrairement à ce qui est recherché. L'angle 063 est encore avantageusement inférieur à 45°.

Dans une variante avantageuse de l'invention, l'armature de sommet est complétée, radialement entre l'armature de carcasse et l'armature de travail par une nappe de triangulation formée d'éléments métalliques inextensibles, faisant de préférence avec la direction circonférentielle un angle oc0 de mme direction que l'angle a1 formé par les éléments de renforcement de la nappe de travail radialement la plus intérieure et compris entre 45° et 90°.

Comme connu en soi, l'addition entre armature de travail et armature de carcasse d'une nappe dite de triangulation, peut tre avantageuse, ladite nappe étant formée d'éléments métalliques fortement inclinés par rapport à la direction circonférentielle, et ayant de préférence une largeur axiale Lo inférieure à la largeur LI de la nappe de sommet de travail radialement intérieure.

Selon cette variante de réalisation de l'invention, lorsque l'armature de sommet comprend une nappe de triangulation radialement entre l'armature de carcasse et l'armature de travail, la couche de mélange caoutchouteux GB est soit radialement intérieure à ladite nappe de triangulation, soit radialement, au moins en partie entre, la nappe de sommet de travail radialement intérieure et la nappe de triangulation, et donc avantageusement au contact de la nappe de sommet de travail radialement intérieure et au contact de la nappe de triangulation, celle-ci étant de préférence axialement plus étroite que la nappe de sommet de travail radialement intérieure, soit encore radialement intérieure à la nappe de sommet de travail radialement intérieure et sans contact avec la nappe de triangulation.

Selon une réalisation avantageuse de l'invention, notamment destinée à des applications « Poids-Lourds », la nappe de protection est formée de câbles extensibles en acier ou dits élastiques. De tels éléments de renforcement métalliques de la nappe de protection présentent avantageusement un allongement relatif au moins égal à 4% à la rupture.

Une autre réalisation avantageuse de l'invention prévoit encore, notamment pour limiter les risques de dégradation des pneumatiques dus à la formation de fissures entre les extrémités des éléments de renforcement des nappes de travail et à la propagation de celles-ci, au moins dans chaque épaule, une nappe d'éléments de renforcement, avantageusement de faible diamètre, parallèles entre eux dans la nappe et formant avec la direction circonférentielle un angle compris entre 70 et 110°, le bord axialement intérieur de ladite nappe additionnelle étant radialement adjacent à au moins un bord de l'une des nappes de l'armature de sommet, et le bord axialement extérieur de ladite nappe additionnelle étant de préférence radialement intérieur au bord de la nappe auquel la nappe additionnelle est adjacente.

Le bord d'une nappe est défini comme une zone limitée de la nappe délimitée axialement par une extrémité de ladite nappe.

Une réalisation avantageuse de l'invention prévoit que les éléments de renforcement de la nappe additionnelle d'épaule sont dits de faible diamètre, comparativement au diamètre compacté des éléments métalliques des nappes de sommet de travail du pneumatique, lorsque ledit diamètre compacté est inférieur à 0,5 fois le diamètre compacté des éléments métalliques des nappes de sommet de travail du pneumatique.

De préférence encore, le diamètre compacté des éléments de renforcement de la nappe additionnelle est inférieur à 1 mm.

Le diamètre compacté est le diamètre mesuré d'un élément de renforcement lorsque les fils le constituant sont au contact les uns des autres.

Ces diamètres des éléments de renforcement de la nappe additionnelle autorisent la présence de ladite nappe sans que lesdits éléments de renforcement et plus particulièrement leurs extrémités soient une nouvelle source de risque de dégradation au sein du pneumatique.

Il est apparu qu'une telle nappe réalisée selon l'invention améliore de façon très sensible la résistance du pneumatique contre des chocs touchant l'épaule.

Les éléments de renforcement de la nappe additionnelle peuvent tre de type textile ou métallique.

Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention et plus particulièrement dans le cas d'une nappe additionnelle d'épaule dont le bord axialement extérieur se situe au moins dans la partie radialement supérieure de la zone du flanc, les éléments de renforcement de ladite nappe additionnelle sont métalliques ; il apparaît que le pneumatique selon l'invention satisfait alors à un autre besoin. En effet, un pneumatique ainsi réalisé permet de limiter les risques de dégradation dus à la génération de chaleur apparaissant du fait de l'hystérèse des élastomères sans nuire par ailleurs aux autres propriétés recherchées des caoutchoucs ou plus directement des pneumatiques.

Les dits éléments de renforcement sont alors, de préférence encore, en acier, l'acier étant reconnu comme très bon conducteur de la chaleur.

Le pneumatique selon l'invention autorise par la présence des nappes additionnelles placées aux épaules l'évacuation rapide vers la surface extérieure du pneumatique des calories produites pendant le roulage. En effet, le positionnement des nappes additionnelles permet de conduire la chaleur vers les zones de flanc où la masse caoutchouteuse est moins importante et autorise donc une évacuation des calories plus rapides mme si la nature du caoutchouc n'est pas plus favorable à une bonne conduction ; la faible épaisseur permet en effet à la chaleur d'tre éliminée plus rapidement le chemin à parcourir étant faible du coeur de la masse caoutchouteuse vers la surface extérieure. Le pneumatique selon l'invention permet ainsi de diminuer les températures de fonctionnement qui pourraient conduire à une diminution de la durée de vie des pneumatiques.

Selon un mode de réalisation préférentielle de l'invention, la nappe additionnelle a son bord axialement intérieur adjacent radialement à l'extérieur au bord de la nappe de protection.

Selon cette réalisation de l'invention, la nappe additionnelle est avantageusement au contact de la couche de mélange caoutchouteux P qui permet de découpler les extrémités libres des éléments de renforcement des différentes nappes de travail.

En outre, le bord axialement extérieur de la nappe additionnelle d'épaule est quant à lui avantageusement axialement adjacent au profilé de mélange caoutchouteux dont l'une des ailes assure, comme connu en soi, la jonction entre l'armature de carcasse et les bords des nappes d'armature de sommet radialement les plus à l'intérieur et dont l'autre aile descend dans le flanc.

Selon ce dernier mode de réalisation, la nappe additionnelle permet d'une part de limiter la formation et la propagation des fissures dans les zones des extrémités des éléments de renfort et, d'autre part, d'apporter une protection contre les risques liés aux chocs sur les zones de flanc. En outre, la nappe additionnelle autorise une évacuation de la chaleur générée dans la zone d'épaule.

D'autres détails et caractéristiques avantageux de l'invention ressortiront ci-après de la description des exemples de réalisation de l'invention en référence aux figures 1 à 5, qui représentent : Figure 1, une vue partielle en section méridienne d'un schéma d'un pneumatique selon une réalisation de l'invention, Figure 2, une vue partielle en section méridienne d'un schéma d'un pneumatique selon une deuxième réalisation de l'invention.

Les figures ne sont pas représentées à l'échelle pour en faciliter la compréhension.

Sur la figure 1, est représentée une vue schématique partielle en section méridienne d'un pneumatique 1 de dimension 385/65. R. 22,5 X. Les figures ne représentent qu'une demi-vue des pneumatiques qui se prolongent de manière symétrique par rapport à l'axe XX'qui représente le plan médian circonférentiel, ou plan équatorial, d'un pneumatique.

Le pneumatique 1 comprend une armature de carcasse radiale composée d'une seule nappe 2 de câbles métalliques inextensibles, c'est-à-dire des câbles présentant sous une force de traction égale à 10% de la force de rupture un allongement au plus égal à 0,2%. Ladite armature de carcasse est ancrée dans chaque bourrelet ; lesdits bourrelets ne sont pas représentés sur les figures. Elle est radialement à l'extérieur surmontée d'une armature de sommet 3 comprenant radialement de l'intérieur à l'extérieur : - une première nappe de sommet 30 dite de triangulation et formée de câbles métalliques inextensibles en acier, orientés d'un angle ao, égal dans le cas décrit à 50°, - surmontant radialement ladite nappe 30, une première nappe de sommet de travail 31, formée de câbles métalliques inextensibles en acier faisant avec la direction circonférentielle un angle ai égal à 18°, les câbles de la nappe de triangulation 30 et de la première nappe de travail ayant la mme direction, - radialement à l'extérieur de la nappe de sommet de travail 31 une deuxième nappe de sommet de travail 32 formée de câbles métalliques identiques à ceux de la première nappe 31, et faisant avec la direction circonférentielle un angle Ct2, opposé à l'angle (XI et, dans le cas montré, égal en valeur absolue audit angle ai de 18°, (mais pouvant tre différent dudit angle al), -et enfin, radialement à l'extérieur de la nappe de sommet de travail 32, d'une dernière nappe 33 de câbles métalliques en acier dits élastiques, orientés par rapport à la direction circonférentielle d'un angle 03 de mme sens que l'angle OC2, mais supérieur en valeur absolue audit angle cc2 de 8° puisque égal à 26°, cette dernière nappe étant une nappe dite de protection.

La largeur axiale LI de la première nappe de travail 31 est égale à 0,78 fois la largeur axiale maximale So de la fibre moyenne de l'armature de carcasse 2 lorsque le pneumatique est monté sur sa jante de service et gonflé à sa pression recommandée, soit 280 mm, ce qui est, pour un pneumatique de forme usuelle inférieure à la largeur de la bande de roulement, qui est égale, dans le cas étudié, à 286 mm. La largeur axiale L2 de la deuxième nappe de travail 32 est inférieure à la largeur Li, puisque égale à 212 mm. La largeur axiale Lo de la nappe de triangulation 30 est égale à 270 mm, ce qui représente 0,75 So. La largeur L3 de la nappe de protection 33 est supérieure à la largeur L2 de la nappe de travail 32 la moins large et radialement adjacente, et égale à 260 mm et donc inférieure à la largeur LI.

Le pneumatique 1 comprend en outre une couche de mélange caoutchouteux GB radialement à l'intérieur de l'armature de travail. Cette couche de mélange caoutchouteux GB est mise en place de sorte que l'extrémité axialement extérieure de ladite couche GB est à une distance du plan équatorial XX'supérieure à LI/2, LI étant la largeur axiale de la première nappe de travail 31.

Il s'avère que la combinaison selon l'invention de la couche de mélange caoutchouteux GB, radialement intérieure au contact de l'extrémité de la nappe de sommet de travail 31, et de la nappe de protection 33, de largeur supérieure à la largeur de la nappe de travail radialement extérieure 32, permet d'améliorer la résistance à la séparation entre les bords de nappes de travail, notamment par une amélioration de la résistance à la propagation des fissures.

La figure 2 représente une vue schématique en section méridienne d'un pneumatique 4, semblable à celui de la figure 1 qui diffère de ce dernier par la présence d'une nappe 5 d'éléments de renforcement, de faible diamètre, parallèles entre eux dans la nappe et orientés radialement, le bord axialement intérieur de ladite nappe additionnelle 5 étant radialement adjacent à au moins un bord de la nappe de protection 33 de l'armature de sommet 3, et le bord axialement extérieur de ladite nappe additionnelle étant radialement intérieur au bord de la nappe auquel la nappe additionnelle 5 est adjacente. La présence d'une telle nappe additionnelle 5 permet notamment de limiter l'apparition de fissures entre les extrémités des éléments de renforcement des nappes de travail notamment par un effet de protection mécanique et de protection thermique comme expliqué précédemment.

Des pneumatiques décrits selon la figure 1 ont été testés en endurance à l'aide de roulages sur véhicules et sous fortes contraintes de dérive en comparaison avec des pneumatiques témoins, comportant une nappe de protection plus large que la nappe de travail radialement extérieur mais ne comportant pas de couche de mélange caoutchouteux GB.

Alors que les pneumatiques témoins ont réalisé en moyenne 2800 km, les pneumatiques selon l'invention ont roulé pendant 3800 km soit un gain d'environ 36%, sans que les dits pneus soient pénalisés au niveau des séparations observées entre les deux nappes de travail.