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Title:
TYRE WITH LOW ZONE COMPRISING A CONCENTRATION OF WIRES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/036219
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a tyre comprising at least a reinforcing carcass structure (10) anchored on either side of the tyre in a bead (1) whereof the base is designed to be mounted on a rim seat, the reinforcing structure extending circumferentially from the bead (1) towards the sidewall (6), at least an assembly of the main cords (20) along a substantially circumferential path being provided substantially adjacent to said structure (10), the arrangement of said cord assemblies being such that the number of main cords provided on the axially internal side relative to said structure (10) is greater than the number of main cords provided on the axially external side relative to said structure (10).

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Inventors:
COSTA PEREIRA PEDRO (FR)
GUERINON BERNARD (FR)
Application Number:
PCT/EP2000/011190
Publication Date:
May 25, 2001
Filing Date:
November 13, 2000
Export Citation:
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Assignee:
MICHELIN SOC TECH (FR)
MICHELIN RECH TECH (CH)
COSTA PEREIRA PEDRO (FR)
GUERINON BERNARD (FR)
International Classes:
B60C15/00; B60C15/06; (IPC1-7): B60C15/00; B60C15/06
Domestic Patent References:
WO1982004225A11982-12-09
Foreign References:
FR2771050A11999-05-21
US3547178A1970-12-15
US5849117A1998-12-15
US4580610A1986-04-08
US5660656A1997-08-26
Attorney, Agent or Firm:
Dequire, Philippe (Service SGD/LG/PI-LAD, Clermont-Ferrand Cedex 09, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Pneumatique comportant au moins une structure de renfort ancrée de chaque côté du pneumatique dans un bourrelet dont la base est destinée à tre montée sur un siège de jante, chaque bourrelet se prolongeant radialement vers l'extérieur par un flanc et comportant une zone d'appui axial s'étendant sensiblement entre la base du bourrelet et une position radiale de ce bourrelet correspondant sensiblement à la position de la bordure radiale du crochet d'une jante pour laquelle ledit pneumatique est adapté, les flancs rejoignant radialement vers l'extérieur une bande de roulement, sur la circonférence du pneumatique la structure de renfort s'étendant depuis une portion d'extrémité de ladite structure, disposée dans le bourrelet, vers ledit flanc, au moins un agencement de fils principaux suivant un parcours sensiblement circonférentiel étant disposé de façon sensiblement adjacente à ladite portion d'extrémité de façon à former une zone d'ancrage, la disposition des fils desdits agencements étant telle que le nombre de fils principaux disposés du côté axialement interne par rapport à ladite structure est supérieur au nombre de fils principaux disposés du côté axialement externe par rapport à ladite structure, lesdits fils principaux s'étendant sensiblement radialement à l'intérieur de ladite zone d'appui axial.
2. Pneumatique selon la revendication 1, dans lequel tous les agencements de fils principaux sont du côté axialement interne par rapport à ladite structure.
3. Pneumatique selon l'une des revendications 1 ou 2, comportant également au moins un agencement de fils secondaires disposés axialement extérieurement par rapport à ladite structure de renfort.
4. Pneumatique selon la revendication 3, dans lequel les fils secondaires sont non métalliques.
5. Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les fils principaux ont un module élastique élevé.
6. Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins une partie des fils principaux et la portion de structure à proximité immédiate de ces fils sont noyés dans un mélange de gomme dont le module est supérieur à 25 Mpa.
7. Pneumatique selon la revendication 6, dans lequel le module est supérieur à 40 Mpa.
8. Pneumatique selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel la structure de renforcement comporte, au niveau du bourrelet, au moins deux portions de structure, avec interposition d'un agencement entre au moins deux des portions voisines.
9. Pneumatique selon l'une des revendications 3 à 8, dans lequel les agencements de fils secondaires sont disposés de façon à tre en contact avec au moins un mélange de gomme à haut module.
10. Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les agencements sont entourés d'un premier côté par un premier mélange et de l'autre côté par un second mélange, différent du premier mélange.
11. Pneumatique selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite portion d'extrémité comporte un profil méridien sensiblement radial.
12. Pneumatique comportant au moins une structure de renfort ancrée de chaque côté du pneumatique dans un bourrelet dont la base est destinée à tre montée sur un siège de jante, chaque bourrelet se prolongeant radialement vers l'extérieur par un flanc et comportant une zone d'appui axial s'étendant sensiblement entre la base du bourrelet et une position radiale de ce bourrelet correspondant sensiblement à la position de la bordure radiale du crochet d'une jante pour laquelle ledit pneumatique est adapté, les flancs rejoignant radialement vers l'extérieur une bande de roulement, sur la circonférence du pneumatique la structure de renfort s'étendant depuis une portion d'extrémité de ladite structure, disposée dans le bourrelet, vers ledit flanc, au moins dans la portion d'extrémité ladite structure étant axialement séparée en au moins deux portions, au moins un agencement de fils principaux suivant un parcours sensiblement circonférentiel étant disposé de façon sensiblement adjacente à au moins une des portions de ladite structure de façon à former une zone d'ancrage, la disposition des fils desdits agencements étant telle que la densité surfacique de fils principaux disposés du côté axialement interne par rapport à ladite structure est supérieure à la densité surfacique de fils principaux disposés du côté axialement externe par rapport à ladite structure, lesdits fils principaux s'étendant sensiblement radialement à l'intérieur de ladite zone d'appui axial.
13. Pneumatique selon la revendication 12, dans lequel tous les agencements de fils principaux sont du côté axialement interne par rapport à ladite structure.
14. Pneumatique selon l'une des revendications 12 ou 13, comportant également au moins un agencement de fils secondaires disposés axialement extérieurement par rapport à ladite structure de renfort.
15. Pneumatique selon la revendication 14, dans lequel les fils secondaires sont non métalliques.
16. Pneumatique selon l'une des revendications 12 à 15, dans lequel les fils principaux ont un module élastique élevé.
17. Pneumatique selon l'une des revendications 12 à 16, dans lequel au moins une partie des fils principaux et la portion de structure à proximité immédiate de ces fils sont noyés dans un mélange de gomme dont le module est supérieur à 25 Mpa.
18. Pneumatique selon la revendication 17, dans lequel le module est supérieur à 40 Mpa.
19. Pneumatique selon l'une des revendications 12 à 18, dans lequel la structure de renforcement comporte, au niveau du bourrelet, au moins deux portions de structure, avec interposition d'un agencement entre au moins deux des portions voisines.
20. Pneumatique selon l'une des revendications 12 à 19, dans lequel les agencements de fils secondaires sont disposés de façon à tre en contact avec au moins un mélange de gomme à haut module.
21. Pneumatique selon l'une des revendications 12 à 20, dans lequel les agencements sont entourés d'un premier côté par un premier mélange et de l'autre côté par un second mélange, différent du premier mélange.
22. Pneumatique selon l'une des revendications 12 à 21, dans lequel ladite portion d'extrémité comporte un profil méridien sensiblement radial.
23. Pneumatique comportant au moins une structure de renfort de type carcasse ancrée de chaque côté du pneumatique dans un bourrelet dont la base est destinée à tre montée sur un siège de jante, chaque bourrelet se prolongeant radialement vers l'extérieur par un flanc, les flancs rejoignant radialement vers l'extérieur une bande de roulement, sur la circonférence du pneumatique la structure de renfort s'étendant depuis une portion d'extrémité de ladite structure, disposée dans le bourrelet, vers ledit flanc, au moins un agencement de fils suivant un parcours sensiblement circonférentiel étant disposé de façon sensiblement adjacente à ladite portion d'extrémité, chaque fil disposé du côté axialement interne par rapport à ladite structure présentant un module de Young Ei et une surface Si et chaque fil disposé du côté axialement externe par rapport à ladite structure présentant un module de Young Ee et une surface Se, la disposition des fils desdits agencements étant telle que (E ; xS ;) int > E (EeXSe) ext.
24. Pneumatique selon la revendication 23, dans lequel la somme des produits ExS est considérée uniquement dans la zone des bourrelets du pneumatique.
25. Pneumatique selon l'une des revendications 23 ou 24, dans quel la valeur de Se est sensiblement nulle.
26. Pneumatique selon l'une revendications 23 à 25, dans lequel tous les agencements de fils principaux sont du côté axialement interne par à ladite structure.
27. Pneumatique selon l'une des revendications 23 à 26, comportant également au moins un agencement de fils secondaires disposés axialement extérieurement par rapport à ladite structure de renfort.
28. Pneumatique selon l'une des revendications 23 à 27, dans lequel les fils secondaires sont non métalliques.
29. Pneumatique selon l'une des revendications 23 à 28, dans lequel les fils principaux ont un module élastique élevé.
30. Pneumatique selon l'une des revendications 23 à 29, dans lequel au moins une partie des fils principaux et la portion de structure à proximité immédiate de ces fils sont noyés dans un mélange de gomme dont le module est supérieur à 25 Mpa.
31. Pneumatique selon la revendication 30, dans lequel le module est supérieur à 40 Mpa.
32. Pneumatique selon l'une des revendications 23 à 31, dans lequel la structure de renforcement comporte, au niveau du bourrelet, au moins deux portions de structure, avec interposition d'un agencement entre au moins deux des portions voisines.
33. Pneumatique selon l'une des revendications 23 à 32, dans lequel les agencements de fils secondaires sont disposés de façon à tre en contact avec au moins un mélange de gomme à haut module.
34. Pneumatique selon l'une des revendications 23 à 33, dans lequel les agencements sont entourés d'un premier côté par un premier mélange et de l'autre côté par un second mélange, différent du premier mélange.
35. Pneumatique selon l'une des revendications 23 à 34, dans lequel ladite portion d'extrémité comporte un profil méridien sensiblement radial.
Description:
PNEUMATIQUE AVEC ZONE BASSE COMPORTANT UNE CONCENTRATION DE FILS La présente invention concerne les pneumatiques. Plus particulièrement, elle concerne la disposition des fils de renforcement dans les flancs et dans les bourrelets ; elle concerne également l'ancrage des fils de carcasse dans le bourrelet et les renforcements de différentes portions du bourrelet ou du flanc.

Le renforcement de carcasse des pneumatiques est à l'heure actuelle constitué par une ou plusieurs nappes, le plus souvent radiales, retournées autour d'une ou de plusieurs tringles disposées dans les bourrelets. Les bourrelets constituent le moyen permettant de fixer le pneumatique sur la jante. La rigidité du bourrelet ainsi constitué est très grande.

Pour certaines applications particulières où le pneumatique peut par exemple tre soumis à des charges plus importantes ou subir des chocs plus violents, etc, il peut s'avérer souhaitable de pouvoir affiner certaines caractéristiques telles la rigidité, la résistance aux impacts, etc. Par ailleurs, afin de faciliter l'automatisation de certaines étapes du processus de fabrication des pneumatiques, il peut s'avérer avantageux de revoir la nature et/ou la disposition de certains des éléments constituants.

Dans la technique actuelle, il est assez difficile d'assurer une modulation des caractéristiques du flanc et/ou du bourrelet. Le flanc doit présenter une souplesse importante, et le bourrelet doit au contraire présenter une importante rigidité. Par ailleurs, les renforts que l'on dispose dans cette partie du pneumatique présentent toujours inévitablement une discontinuité : au niveau de l'extrémité radialement supérieure du retournement de carcasse, on passe sans transition dans une zone dépourvue de ce retournement de carcasse, zone qui est donc inévitablement moins rigide.

Pour rappel,"radialement vers le haut", ou"radialement supérieur"signifie vers les plus grands rayons. Dans le cas des carcasses radiales, on connaît déjà d'autres principes de conception qui permettent d'éviter les retournements autour d'une tringle. A titre d'exemple, on peut citer le brevet US 3 072 171, dans lequel on proposait de supprimer le retournement des nappes de carcasse, et de disposer des fils orientés circonférentiellement. Dans la structure connue, il est cependant difficile d'assurer un ancrage suffisamment résistant des fils de carcasse aux fils orientés circonférentiellement, ce qui fait que cette proposition n'a jamais connu d'application réelle.

On connaît par ailleurs du document EP 0 582 196, une façon d'agencer les renforts de la nappe carcasse dans les bourrelets, en disposant de façon adjacente aux renforts des filaments circonférentiels, le tout étant noyé dans une gomme de liaison à haut module d'élasticité. Plusieurs agencements sont proposés dans ce document. Dans tous les cas, on retrouve plus de fils de renfort axialement internes par rapport à la structure de renfort que de fils axialement externes.

Un premier but de l'invention consiste à pallier ces différents inconvénients.

Un autre but de l'invention est de proposer un type d'agencement des différents éléments constituants d'un pneumatique afin de pouvoir affiner certaines caractéristiques telles la rigidité, la résistance aux impacts, etc.

Un autre but poursuivi par l'invention est de proposer une structure de renforcement pour pneumatique qui se prte aisément à une fabrication mécanisée.

Un autre but poursuivi par l'invention est de proposer une structure de renforcement pour pneumatique qui prend en compte les différents efforts mécaniques en présence dans les différentes zones des bourrelets lors du fonctionnement, notamment à pression nominale.

Un autre but poursuivi par l'invention est de proposer un agencement de la zone basse du pneumatique qui procure un ancrage efficace et durable de la structure de renfort dans les bourrelets du pneumatique.

Pour ce faire, l'invention prévoit un pneumatique comportant au moins une structure de renfort de type carcasse ancrée de chaque côté du pneumatique dans un bourrelet dont la base est destinée à tre montée sur un siège de jante, chaque bourrelet se prolongeant radialement vers t'extérieur par un flanc et comportant une zone d'appui axial s'étendant sensiblement entre la base du bourrelet et une position radiale de ce bourrelet correspondant sensiblement à la position de la bordure radiale du crochet d'une jante pour laquelle ledit pneumatique est adapté, les flancs rejoignant radialement vers t'extérieur une bande de roulement, sur la circonférence du pneumatique la structure de renfort s'étendant depuis une portion d'extrémité de ladite structure, disposée dans le bourrelet, vers ledit flanc, au moins un agencement de fils principaux suivant un parcours sensiblement circonférentiel étant disposé de façon sensiblement adjacente à ladite portion d'extrémité de façon à former une zone d'ancrage, la disposition des fils desdits agencements étant telle que le nombre de fils principaux disposés du côté axialement interne par rapport à ladite structure est supérieur au nombre de fils principaux disposés du côté axialement externe par rapport à ladite structure, lesdits fils principaux s'étendant sensiblement radialement à l'intérieur de ladite zone d'appui axial.

Les comparaisons sont avantageusement effectuées dans la zone du bourrelet, soit par exemple depuis le siège jusqu'à une zone située au niveau supérieur, ou radialement externe de la portion adaptée au crochet de jante. Les fils situés radialement à l'extérieur de cette portion ne sont pas considérés. Les fils principaux sont avantageusement disposés de façon à ce que leur position radiale ne s'étende pas au-delà de la position radiale la plus extérieure du crochet d'une jante sur laquelle le pneumatique est susceptible d'tre monté, de façon à améliorer la contribution des fils principaux à l'endurance de la zone basse.

Une telle disposition permet d'optimiser le comportement mécanique de la zone basse du pneumatique, notamment au niveau du bourrelet. En effet, les contraintes agissant de part et d'autre de la structure de renfort ne sont en général pas symétriques. La présente invention permet de mieux tenir compte de ces conditions. Ainsi par exemple, les fils principaux sont avantageusement plus nombreux dans une zone susceptible de subir d'important efforts en extension à pression nominale et lors du roulage, et avantageusement moins nombreux, voire absents d'une zone susceptible de subir d'importants efforts de compression. Une telle disposition peut contribuer à diminuer la tendance au renversement du bourrelet.

II a été constaté que les contraintes agissant de part et d'autre de la structure de renfort ne sont pas symétriques. Selon l'invention, le bourrelet est conçu de façon à optimiser le comportement de la zone basse du pneumatique, en fonction de ces différentes contraintes.

En effet, les efforts de compression sont bien supportés et bien répartis dans une zone homogène. Quant aux efforts de tension, ils sont amortis par la présence des fils qui contribuent ainsi à optimiser le comportement mécanique d'une zone fortement sollicitée.

De manière préférentielle, on cherche à contrer l'effet de rotation, afin de favoriser le maintien en place du bourrelet.

Les fils principaux sont les fils qui participent à la fonction d'ancrage de la structure de renfort de type carcasse dans le bourrelet et/ou de serrage du bourrelet, de sorte que sans ces fils, la fonction d'ancrage et/ou de serrage ne saurait tre garantie, voire mme assurée.

Ainsi, les fils principaux sont avantageusement de type métallique. Les fils principaux ont avantageusement un module élastique élevé. Ces fils principaux

sont avantageusement continus. Ces fils comportent de préférence un haut module initial.

Les fils secondaires sont les fils qui ne participent pas de façon substantielle ou déterminante à la fonction d'ancrage de la structure de renfort de type carcasse dans le bourrelet et/ou de serrage du bourrelet, de sorte que sans ces fils, la fonction d'ancrage et/ou de serrage ne saurait tre gravement affectée, ou continuerait d'tre assurée par les fils principaux.

Ainsi, les fils secondaires sont avantageusement de type textile. Les fils secondaires ont avantageusement un module élastique plus faible que celui des fils principaux.

Selon ce premier aspect de l'invention, les fils secondaires n'entrent pas dans la comparaison des nombres de fils.

Selon une variante avantageuse, tous les agencements de fils principaux sont du côté axialement interne par rapport à ladite structure.

Selon une autre variante avantageuse, le pneumatique comporte égaiement au moins un agencement de fils secondaires disposés axialement extérieurement par rapport à ladite structure de renfort.

Les fils secondaires contribuent à optimiser la rigidité latérale du pneumatique, notamment au-dessus du crochet de jante. Avec la possibilité de moduler les agencements en fonction des caractéristiques spécifiques pour des zones spécifiques. Par exemple, on peut prévoir un alignement de fils secondaires simple sur une portion de la zone basse, double, voire triple, sur une autre portion où on cherche à augmenter la rigidité ou à procurer une protection contre les impacts potentiels pouvant affecter l'intégrité du pneumatique. Par ailleurs, les fils secondaires peuvent tre prévus de façon à procurer une protection contre l'usure au niveau de l'interface avec la jante.

Les fils secondaires sont avantageusement non métalliques, et de préférence de type textile.

La structure de renfort de type carcasse est de préférence une structure monofil.

De manière préférentielle, les fils et la portion de structure à proximité immédiate sont noyés dans un mélange caoutchoutique à haut module, soit par exemple un module supérieur à 25 Mpa et de préférence supérieur à 40 Mpa.

Selon une variante avantageuse, la structure de renforcement comporte, au niveau des bourrelets, deux portions de structure, avec interposition d'un agencement de fils primaires et/ou secondaires entre les portions voisines.

Selon une autre variante avantageuse, la structure de renforcement comporte, au niveau des bourrelets, trois, ou plus, portions de structure avec interposition d'un agencement de fils primaires et/ou secondaires entre des portions voisines.

On prévoit avantageusement une zone de gomme à haut module entre des portions voisines de la structure.

De manière avantageuse, les fils secondaires sont agencés de façon à tre en contact avec au moins un mélange caoutchoutique à haut module. II est également possible de prévoir que l'agencement soit entouré d'un premier côté par un premier mélange et de I'autre côté par un second mélange.

Selon une variante avantageuse, la zone du bourrelet située axialement intérieurement est constituée au moins partiellement d'un mélange caoutchoutique à haut module. La présence dans cette zone d'un matériau de ce type contribue à assurer un comportement optimal de la zone basse du pneumatique. En effet, un tel matériau procure une meilleure résistance aux efforts en tension.

Selon une variante avantageuse, la zone du bourrelet située axialement extérieurement est constituée au moins partiellement d'un mélange caoutchoutique à bas module. La présence dans cette zone d'un matériau de ce type contribue à assurer un comportement optimal de la zone basse du pneumatique.

Selon un autre aspect de l'invention, il est prévu un pneumatique comportant au moins une structure de renfort ancrée de chaque côté du pneumatique dans un bourrelet dont la base est destinée à tre montée sur un siège de jante, chaque bourrelet se prolongeant radialement vers t'extérieur par un flanc et comportant une zone d'appui axial s'étendant sensiblement entre la base du bourrelet et une position radiale de ce bourrelet correspondant sensiblement à la position de la bordure radiale du crochet d'une jante pour laquelle ledit pneumatique est adapté, les flancs rejoignant radialement vers l'extérieur une bande de roulement, sur la circonférence du pneumatique la structure de renfort s'étendant depuis une portion d'extrémité de ladite structure, disposée dans le bourrelet, vers ledit flanc, au moins dans la portion d'extrémité ladite structure étant axialement séparée en au moins deux portions, au moins un agencement de fils principaux suivant un parcours sensiblement circonférentiel étant disposé de façon sensiblement adjacente à au moins une des portions de ladite structure de façon à former une zone d'ancrage, la disposition des fils desdits agencements étant telle que la densité surfacique de fils principaux disposés du côté axialement interne par rapport à ladite structure est supérieure à la densité surfacique de fils principaux disposés du côté axialement externe par rapport à ladite structure, lesdits fils principaux s'étendant sensiblement radialement à l'intérieur de ladite zone d'appui axial.

Dans ce contexte, où la structure de renfort est, au moins au niveau des bourrelets, divisée en plusieurs parties, les agencements éventuels disposés entre des portions de structure ne sont pas pris en compte. On compare seulement les agencements axialement internes et axialement externes à la structure : les portions de structure, avec les éventuels agencements intra-structure, sont

considérés comme un tout. On compare donc uniquement les agencements de fils principaux situés de part et d'autres des portions extrmes de structure.

Selon une variante avantageuse, la structure de renforcement comporte, au niveau du bourrelet, deux portions de structure, avec interposition d'au moins un agencement de fils principaux et/ou secondaires entre les portions voisines.

Selon une autre variante avantageuse, la structure de renforcement comporte, au niveau du bourrelet, trois, ou plus, portions de structure, avec interposition d'au moins un agencement de fils principaux et/ou secondaires entre des portions voisines.

On prévoit avantageusement une zone de gomme à haut module entre des portions voisines de la structure.

Selon une variante avantageuse, tous les agencements de fils principaux sont du côté axialement interne par rapport à ladite structure. Ici encore, cela exclu les éventuels agencements intra-structure.

Selon une autre variante avantageuse, le pneumatique comporte également au moins un agencement de fils secondaires disposés axialement extérieurement par rapport à ladite structure de renfort.

Les fils secondaires sont avantageusement non métalliques, et de préférence de type textile.

Les fils principaux ont avantageusement un module élastique élevé.

De manière avantageuse, au moins une portion des fils principaux et la portion de structure à proximité immédiate de ces fils sont noyés dans un mélange caoutchoutique à haut module, soit par exemple un module supérieur à 25 Mpa et de préférence supérieur à 40 Mpa.

De manière avantageuse, les fils secondaires sont agencés de façon à tre en contact avec au moins un mélange caoutchoutique à haut module. II est également possible de prévoir que l'agencement soit entouré d'un premier côté par un premier mélange et de l'autre côté par un second mélange.

Par fil secondaire, on entend un fil dont le module est inférieur à 20 000 daN/mm2 et de préférence inférieur à 15 000 daN/mm2. On utilise avantageusement des fils de type textile, tels des fils à base d'aramide, de polyester aromatique, ou encore d'autres types de fils à modules moins élevés tels des fils à base de PET, rayonne, etc.

De préférence, les fils orientés circonférentiellement ne sont pas au contact direct des fils orientés radialement. De manière avantageuse, pour les pneumatiques subissant des sollicitations importantes, afin d'assurer une bonne transmission des efforts entre les portions de fils de la structure de renfort et les fils orientés circonférentiellement, on interpose un caoutchouc à haut module d'élasticité, c'est à dire un mélange de caoutchouc ayant une dureté Shore A supérieure à 70, entre les fils orientés circonférentiellement et I'alignement de fils de carcasse adjacent.

Selon un autre aspect de l'invention, il est prévu un pneumatique comportant au moins une structure de renfort de type carcasse ancrée de chaque côté du pneumatique dans un bourrelet dont la base est destinée à tre montée sur un siège de jante, chaque bourrelet se prolongeant radialement vers l'extérieur par un flanc, les flancs rejoignant radialement vers l'extérieur une bande de roulement, sur la circonférence du pneumatique la structure de renfort s'étendant depuis une portion d'extrémité de ladite structure, disposée dans le bourrelet, vers ledit flanc, au moins un agencement de fils suivant un parcours sensiblement circonférentiel étant disposé de façon sensiblement adjacente à ladite portion d'extrémité, chaque fil disposé du côté axialement interne par rapport à ladite structure présentant un module de Young Ei et une surface Si et chaque fil disposé du côté axialement externe par rapport à ladite structure présentant un module de Young

Ee et une surface Se, la disposition des fils desdits agencements étant telle que E(EiXS,), nt > E (EeXSe) ext Selon ce mode de réalisation, la rigidité interne résultante, est supérieure à la rigidité externe résultante.

II est à noter que dans le cas d'un câble multi-filaments ou à fils multiples, la section considérée est la section effective. Les espaces libres ou vides entre les fils ne sont pas considérés.

De manière avantageuse, la somme des produits ExS est considérée uniquement dans la zone des bourrelets du pneumatique. Ainsi, si par exemple des fils de protection, souvent de type textiles, se trouvent dans une portion du flanc et/ou du sommet, ces fils ne sont pas considérés dans l'équation.

Selon une variante avantageuse, la valeur de Se est nulle.

Selon une variante avantageuse de l'invention, E (E ; xS ) int/E (EexSe) ext > .

Selon une autre variante avantageuse de l'invention, (EiXsi) int/ (EexSe) ext > 1 5 Selon une autre variante avantageuse de l'invention, E (E, xS,), nt/ s (EeXSe) ext> 10.

On sait que dans la technique actuelle, la ou les nappes de carcasse sont retournées autour d'une tringle. La tringle remplit alors une fonction d'ancrage de carcasse, c'est à dire reprend la tension se développant dans les fils de carcasse sous l'effet de la pression de gonflage. Dans les configurations décrites dans la présente demande, la fonction d'ancrage de la structure de renfort de type carcasse est également assurée.

On sait aussi que, toujours dans l'état de la technique, la mme tringle assure en outre une fonction de serrage du bourrelet sur sa jante. Dans les configurations

décrites dans la présente demande, la fonction de serrage est également assurée, notamment par les enroulements de fils circonférentiels les plus près du siège. il va sans dire que l'invention peut tre utilisée en adjoignant au bourrelet ou à la zone basse du pneumatique en général d'autres éléments, comme certaines variantes vont l'illustrer. De mme, l'invention peut tre utilisée en multipliant les structures de renfort de mme nature, ou mme en adjoignant un autre type de structure de renfort.

Dans le présent mémoire, le terme"fil"désigne en toute généralité aussi bien des monofilaments que des multifilaments, ou des assemblages comme des câbles, des retors ou bien encore n'importe quel type d'assemblage équivalant, et ceci, quels que soit la matière et le traitement de ces fils, par exemple traitement de surface ou enrobage ou préencollage pour favoriser l'adhésion sur le caoutchouc.

Une structure de renfort ou de renforcement de type carcasse sera dite radiale lorsque ses fils sont disposés à 90°, mais aussi, selon la terminologie en à un angle proche de 90°.

Dans la présente demande le terme fil principal signifie un fil à haut module, soit par exemple 20 000 daN/mm2 ou plus. Un tel module peut tre atteint par exemple par un fil de type métallique, tel un fil en acier.

Tous les détails de réalisation sont donnés dans la description qui suit, complétée par les figures 1 à 10 où : la figure 1 est une coupe radiale montrant essentiellement un flanc et un bourrelet d'une première forme d'exécution d'un pneumatique selon l'invention ; la figure 2 est une coupe radiale montrant essentiellement un flanc et un bourrelet d'une variante de la forme d'exécution de la figure 1 ;

la figure 3 est une coupe radiale montrant essentiellement un flanc et un bourrelet d'une autre variante de la forme d'exécution de la figure 1 ; la figure 4 est une coupe radiale montrant essentiellement un flanc et un bourrelet d'une seconde forme d'exécution d'un pneumatique selon l'invention ; la figure 5 est une coupe radiale montrant essentiellement un flanc et un bourrelet d'une autre forme d'exécution d'un pneumatique selon l'invention ; la figure 6 est une coupe radiale montrant essentiellement un flanc et un bourrelet d'une variante de la forme d'exécution de la figure 5 ; la figure 7 est une coupe radiale montrant essentiellement un flanc et un bourrelet d'une variante de l'exemple de la figure 6 ; la figure 8 est une coupe radiale montrant essentiellement un flanc et un bourrelet d'une autre variante de l'exemple de la figure 6 ; la figure 9 est une coupe radiale montrant essentiellement un flanc et un bourrelet d'une autre variante de l'exemple de la figure 6 ; la figure 10 est une coupe radiale montrant essentiellement un flanc et un bourrelet d'une autre variante de l'exemple de la figure 6 ; la figure 11 est une coupe radiale montrant essentiellement un flanc et un bourrelet d'une autre forme d'exécution d'un pneumatique selon l'invention ; la figure 12 est une coupe radiale montrant essentiellement un flanc et un bourrelet d'une variante de l'exemple de la figure 11, comportant des fils primaires de différents diamètres ;

la figure 13 est une coupe radiale montrant essentiellement un demi-pneumatique d'une autre variante de l'exemple de la figure 5.

La figure 1 illustre la zone basse, notamment le bourrelet 1 d'une première forme d'exécution du pneumatique selon l'invention. Le bourrelet 1 comporte une portion axialement externe 2 prévue et conformée de façon à tre placée contre le rebord d'une jante. La portion supérieure, ou radialement externe de la portion 2 forme une portion adaptée 5 au crochet de jante. Cette portion est souvent incurvée axialement vers l'extérieur, tel qu'illustré aux figures 1 et 2. La portion 2 se termine radialement et axialement vers l'intérieur par un siège de bourrelet 4, adapté pour tre disposé contre un siège de jante. Le bourrelet comporte également une portion axialement interne 3, s'étendant sensiblement radialement depuis le siège 4 vers le flanc 6.

Le pneumatique comporte également une structure de renfort 10 ou de renforcement de type carcasse pourvue de renforts avantageusement configurés selon un agencement sensiblement radial. Cette structure peut tre agencée de façon continue d'un bourrelet à I'autre, en passant par les flancs et le sommet du pneumatique, ou encore, elle peut comporter deux ou plusieurs parties, agencées par exemple le long des flancs, sans couvrir la totalité du sommet.

Afin de positionner les fils de renforcement de façon aussi précise que possible, il est très avantageux de confectionner le pneumatique sur support rigide, par exemple un noyau rigide imposant la forme de sa cavité intérieure. On applique sur ce noyau, dans l'ordre requis par l'architecture finale, tous les constituants du pneumatique, qui sont disposé directement à leur place finale, sans que le profil du pneumatique doive tre modifié lors de la confection.

Des fils circonférentiels 21 agencés de préférence sous forme de piles 22, forment un agencement de fils principaux 20, prévu dans chacun des bourrelets. Ces fils sont de préférence métalliques, et éventuellement laitonnés. Dans chaque pile, les fils sont avantageusement sensiblement concentriques et superposés.

Afin d'assurer un parfait ancrage de la structure de renfort, on réalise un bourrelet composite stratifié. A l'intérieur du bourrelet 1, entre les alignements de fil de la structure de renfort, on dispose des fils orientés circonférentiellement. Ceux-ci sont disposés en une pile comme sur les figures, ou en plusieurs piles adjacentes, ou en paquets, ou en toute disposition judicieuse, selon le type de pneumatique et/ou les caractéristiques recherchées.

Les portions d'extrémité radialement internes de la structure de renfort 10 coopèrent avec les bourrelets. II se crée ainsi un ancrage de ces portions dans lesdits bourrelets de manière à assurer l'intégrité du pneumatique. Afin de favoriser cet ancrage, t'espace entre les fils circonférentiels et la structure de renfort est occupé par un mélange caoutchoutique de liaison. On peut également prévoir l'utilisation de plusieurs mélanges ayant des caractéristiques différentes, délimitant plusieurs zones, les combinaisons de mélanges et les agencements résultants étant quasi-illimités. II est toutefois avantageux de prévoir la présence d'un mélange à haut module d'élasticité dans la zone d'intersection entre l'arrangement de fils et la structure de renfort. A titre d'exemple non limitatif, le module d'élasticité d'un tel mélange peut atteindre ou mme dépasser 25 Mpa, et mme dans certains cas atteindre, voire dépasser 40 Mpa.

Les arrangements de fils peuvent tre agencés et fabriqués de plusieurs façons.

Par exemple, une pile peut avantageusement tre constituée d'un seul fil enroulé (sensiblement à zéro degré) en spirale sur plusieurs tours, de préférence depuis le plus petit diamètre vers le plus grand diamètre. Une pile peut également tre constituée de plusieurs fils concentriques posés l'un dans l'autre, de façon à ce que l'on superpose des anneaux de diamètre progressivement croissant. II n'est pas nécessaire d'ajouter un mélange de caoutchouc pour assurer l'imprégnation du fil de renfort, ou des enroulements circonférentiels de fil.

Selon l'invention, les fils principaux sont prioritairement disposés du côté axialement intérieur du bourrelet. Ainsi, à l'exemple de la figure 1, la portion

axialement interne comprend un agencement de fils principaux constitué de 2 piles de fils juxtaposées. Elles sont avantageusement disposées à proximité immédiate de la structure de renfort. La structure illustrée à la figure 1 est particulièrement simplifiée et simple à réaliser. Les efforts de la structure de renfort sont transmis aux enroulements à zéro degré par l'intermédiaire d'un mélange aux caractéristiques adaptées.

Cette forme d'exécution est bien adaptée notamment pour les pneumatiques de type tourisme en général ou encore pour les pneumatiques à indice de vitesse élevé de type tourisme ou deux roues.

La figure 2 illustre une variante de la forme d'exécution de la figure 1 comportant en plus un agencement 30 de fils secondaires 31, de préférence de type textile.

Dans cet exemple, I'agencement de fils secondaires est disposé dans la portion axialement externe 2 du bourrelet, le long de la structure de renfort 10.

L'agencement peut avantageusement tre constituée d'un seul fil enroulé (sensiblement à zéro degré) en spirale, de préférence depuis le plus petit diamètre vers le plus grand diamètre. Une pile peut également tre constituée de plusieurs fils concentriques posés l'un dans l'autre. L'agencement 30 de fils secondaires 31 peut se prolonger sensiblement radialement le long du flanc ou d'une portion de celui-ci. Sans sortir du cadre de l'invention, un ou plusieurs agencements de fils secondaires pourraient tre prévues dans d'autres zones du pneumatique.

Le nombre d'enroulements, t'écartement radial, et la position radiale de l'agencement peuvent varier selon une infinité de possibilités. Ces caractéristiques sont définies en fonction des qualités recherchées au niveau de la zone basse du pneumatique, telles la rigidité, ! a résistance à l'usure, t'endurance, etc.

Sur cette mme figure, une jante 90 adaptée au pneumatique de façon à permettre le montage de l'ensemble, est également illustrée. Le point 91, le plus radialement extérieur du crochet 92 de cette jante est avantageusement utilisé comme délimitation pour l'emplacement radial limite des fil principaux 21 de la

zone d'ancrage. On voit ainsi que les fils principaux 21 sont disposés radialement intérieurement à la ligne correspondante 100.

La figure 3 illustre une autre variante de la forme d'exécution de la figure 1, qui diffère légèrement de celle présentée à la figure 2. Par exemple, I'agencement 30 de fils secondaires 31 s'étend sensiblement radialement depuis la base de la structure de renfort 10. Les agencements 20 de fils principaux 21 sont sensiblement similaires, parallèles et les piles sont de mme hauteur.

La figure 4 illustre une seconde forme d'exécution de l'invention dans laquelle des agencements de fils principaux, avantageusement de type câblé ou fil unitaire, sont prévus de part et d'autre de la structure de renfort 10. Toutefois le nombre de fils principaux 21 disposés dans la portion axialement interne 3 est supérieur au nombre de fils principaux 21 disposés dans la portion axialement externe 2.

Dans les différents exemples présentés, la portion axialement interne 3 et la portion axialement externe 2 sont avantageusement délimitées par la structure de type carcasse 10.

De manière avantageuse, le nombre de fils principaux 21 disposés dans la portion axialement interne 3 est au moins 1.5 fois supérieur et de préférence deux ou plus fois supérieur au nombre de fils principaux 21 disposés dans la portion axialement externe 2.

Dans l'exemple illustré à la figure 4, le nombre de fils principaux 21 disposés dans la portion axialement interne 3 est plus de deux fois supérieur au nombre de fils principaux 21 disposés dans la portion axialement externe 2.

Par ailleurs, dans l'exemple de la figure 4, les agencements 20 de fils ainsi que la portion sensiblement adjacente de la structure de renfort 10 sont avantageusement disposés dans une zone de mélange à haut module 40. Une telle zone favorise l'ancrage dans le bourrelet de la structure de renfort. Cet

exemple est bien adapté notamment pour un pneumatique pour camionnette ou camion léger, pour lequel on recherche une bonne rigidité en zone basse.

La figure 5 illustre un exemple d'une autre forme d'exécution du pneumatique selon l'invention. Cette forme d'exécution se distingue de la précédente principalement par le fait que la structure de renfort 10 est double au moins au niveau de la zone basse du pneumatique. Une telle configuration implique deux principales familles de pneumatiques, soit celle comportant deux structures de renfort et celle comportant une seule structure de renfort, mais une portion de celle-ci étant dédoublée, par exemple dans la zone basse du pneumatique.

Habituellement, mais non obligatoirement, on retrouve la présence d'une ou plusieurs piles de fils principaux ou secondaires entre les portions de structure de renfort 10.

Dans le cadre de la présente invention, lorsque les nombres de fils respectifs de chaque côté de la structure de renfort sont comparés, on considère la structure de renfort comme un tout, de sorte que les éventuelles piles de fils présentes entre des portions de structure de renfort sont assimilées à la structure et ne font donc pas partie de la comparaison des nombres de fils.

Dans l'exemple de la figure 5, le nombre de fils principaux 21 disposés dans la portion axialement interne 3 est supérieur au nombre de fils principaux 21 disposés dans la portion axialement externe 2. En effet, il y a dans la portion interne une pile de sept fils, tandis qu'il n'y a aucun fil dans la portion externe 2.

La figure 6 propose une variante de la forme d'exécution de la figure 5, comportant un agencement 30 de fils secondaires 31 disposé dans la portion externe 2 du bourrelet et s'étendant mme radialement extérieurement au-delà du bourrelet.

Cet agencement contribue à la rigidité transversale du pneumatique. Les fils sont avantageusement en aramide, hybride, PET, ou PEN. A titre de variante, une partie ou la totalité des fils principaux disposés entre les portions de structure de renfort pourrait tre remplacés par des fils secondaires, par exemple de nature

textile. Cet exemple est bien adapté notamment pour les pneumatiques de type tourisme, camionnette ou camion léger et deux roues.

Les figures 7 et 8 illustrent des variantes de l'exemple de la figure 6 comportant par exemple (figure 7) une seule pile de fils principaux entre les deux portions de structure, ou encore un agencement de fils secondaires comportant deux piles côte à côte (figure 8). Les agencements de fils secondaires, de préférence de type textile, procurent une plus grande rigidité latérale et longitudinale. Les piles de fils de ces agencements s'étendent sensiblement radialement depuis le bourrelet vers le flanc, au-delà du crochet de jante 5.

Les figures 9 et 10 illustrent d'autres variantes de l'exemple de la figure 6. La variante de la figure 9 comporte une zone de mélange caoutchoutique à haut module 40 disposée sur une au moins une portion du parcours des deux portions de structure de renfort 10, entre ces deux portions. Dans l'exemple illustré, la zone en question ne couvre pas les piles de fils disposées entre les portions de structures. Selon une autre variante non illustrée, la zone couvre également ces piles de fils. La présence de cette zone haut module contribue à augmenter la rigidité de la zone basse du pneumatique.

Ce mélange 40 est avantageusement disposé de façon à tre en contact direct avec les portions adjacentes de la structure de renfort 10. Dans les configurations traditionnelles, une nappe carcasse (fil imprégné dans une couche de mélange caoutchoutique) est appliquée. II en résulte donc une mince couche intermédiaire de mélange à plus faible module qui se trouve entre le mélange à haut module et la portion de structure de renfort. Avec le contact direct, donc sans la présence de cette couche mince de mélange à plus faible module, l'impact de la présence du mélange à haut module dans la zone est amplifié. En effet, la traditionnelle couche mince à plus faible module engendre des pertes d'énergies, qui peuvent occasionner une détérioration des propriétés mécaniques.

En modifiant l'épaisseur de la zone 40 et/ou en utilisant un mélange avec un module plus ou moins élevé, on peut obtenir un pneumatique avec la rigidité souhaitée, adaptée pour l'usage prévu. Cet exemple est bien adapté pour des pneumatiques de type tourisme, camionnette ou camion léger, et deux roues.

La figure 10 illustre une variante où l'agencement 30 de fils secondaires 31 est disposé dans une zone comportant différentes sous-zones ayant chacune des propriétés mécaniques distinctes, notamment des modules d'élasticité différents.

Par exemple, la zone 40 est à haut module (comme par exemple supérieur à 12 Mpa), la zone 60 à très haut module (comme par exemple supérieur ou égal à 25 Mpa), et la zone 50 est à plus faible module (comme par exemple inférieur ou égal à 12 Mpa).

En affinant de la sorte la répartition des zones, on peut optimiser les caractéristiques du bourrelet en prenant bien en compte les exigences différentes pour chacune des zones, par exemple dureté et rigidité maximales à la base du bourrelet, puis plus grande souplesse à partir du crochet de jante.

A partir de ces quelques exemples, d'autres agencements peuvent tre proposés, par exemple, une variante présentant simultanément les zones à haut module des figures 9 et 10.

Les figures 11 et 12 illustrent des exemples d'une autre forme d'exécution d'un pneumatique selon l'invention. Dans cette forme d'exécution, de part et d'autre de la structure de renfort se trouvent des agencements 20 de fils principaux 21 de diamètres différents. Selon l'invention la disposition des fils desdits agencements est telle que la densité surfacique de fils principaux 21 disposés du côté axialement interne 3 par rapport à ladite structure 10 est supérieure à la densité surfacique de fils principaux 21 disposés du côté axialement externe 2 par rapport à ladite structure. Dans l'exemple de la figure 12, ce dernier critère est respecté mme si le nombre de fils principaux 21 du côté axialement interne 3 est inférieur

au nombre de fils principaux 21 du côté axialement externe 2. Selon un exemple avantageux, la densité surfacique correspond à la somme des surfaces des profils filaires (des fils ou filaments ou câbles ou retords coupés). Par exemple, un nombre restreint de fils de diamètre important peut occuper une surface plus importante qu'un plus grand nombre de fils ou câbles ou filaments ou retords, etc, de diamètres en général plus petits. La somme des surfaces importe : il peut s'agir d'une somme de surfaces identiques ou non identiques.

Dans les différents exemples décrits et illustrés, on retrouve au moins un agencement de fils suivant un parcours sensiblement circonférentiel disposé de façon sensiblement adjacente à la structure de renfort, la disposition des fils desdits agencements étant telle que E (E, xSi), nt > E (EeXSe) ext, où Ej et Si représentent respectivement le module de Young et la surface de chaque fil disposé du côté axialement interne par rapport à ladite structure, et où Ee et Se représentent respectivement le module de Young et la surface de chaque fil disposé du côté axialement externe par rapport à ladite structure de renfort. La somme des produits des modules et des surfaces effectives de chacun des fils de chaque côté de la structure de renfort constitue un paramètre de mesure et de comparaison fiable et précis. De manière avantageuse, cette formulation permet en outre de prendre en compte dans la comparaison tout type de fil ou filament ou câble. On procède de préférence à la comparaison à partir des fils disposés dans la zone du bourrelet ou dans la zone d'ancrage de la structure de renfort dans le bourrelet.