PNEUMATIQUE A MOBILITE ETENDUE AVEC ZONE D'ANCRAGE A MOMENT PNEUMATIC MOBILITY EXTENDED WITH ANCHORING ZONE AT TIME
D'INERTIE ELEVEOF HIGH INERTIA
[0001] La présente invention concerne un pneumatique à mobilité étendue de type à flancs autoporteurs, dont les caractéristiques de coincement contre le rebord ou crochet d'une jante correspondante sont optimales, contribuant de ce fait à une amélioration des caractéristiques de roulage en mode dégradé.The present invention relates to a self-supporting sidewall type extended mobility tire, the wedging characteristics against the rim or hook of a corresponding rim are optimal, thereby contributing to an improvement of the running characteristics in degraded mode. .
[0002] Depuis quelques années, les manufacturiers de pneumatiques consentent des efforts particulièrement importants afin de développer des solutions originales à un problème datant du début même de l'utilisation des roues chaussées de pneus de type gonflés, à savoir comment permettre au véhicule de poursuivre sa route malgré une perte importante ou totale de pression d'un ou plusieurs pneumatiques. Pendant des décennies, la roue de secours fut considérée comme la solution unique et universelle. Puis, plus récemment, les avantages considérables liés à sa suppression éventuelle sont apparus. Le concept de « mobilité étendue » se développe. Les techniques associées permettent de rouler avec le même pneumatique, en fonction de certaines limites à respecter, après une crevaison ou une chute de pression. Cela permet par exemple de se rendre à un point de dépannage sans devoir s'arrêter, dans des circonstances souvent hasardeuses, pour installer la roue de secours.[0002] In recent years, the tire manufacturers have made particularly significant efforts to develop original solutions to a problem dating back to the very beginning of the use of tires with inflated type tires, namely how to allow the vehicle to continue. its course despite a significant loss or total pressure of one or more tires. For decades, the spare wheel was considered the unique and universal solution. Then, more recently, the considerable benefits of its eventual removal have emerged. The concept of "extended mobility" is developing. The associated techniques make it possible to ride with the same tire, according to certain limits to be respected, after a puncture or a pressure drop. This allows for example to get to a breakdown point without having to stop, in often hazardous circumstances, to install the spare wheel.
[0003] Deux grands types de technologies pour mobilité étendue apparaissent aujourd'hui sur le marché automobile. D'une part, on retrouve les pneumatiques de type autoporteur, (souvent désignés par leur appellation en langue anglaise ZP pour « zéro pressure »). Les pneus autoporteurs sont susceptibles de supporter une charge à pression réduite, voire sans pression, grâce à des flancs renforcés, le plus souvent au moyen d'inserts en matière caoutchoutique, prévus dans les flancs.
[0004] D'autre part, on retrouve des roues équipées d'appuis, susceptibles de supporter l'intérieur de la bande de roulement d'un pneumatique lors d'un affaissement des flancs suite à une chute de pression. Cette solution est avantageusement couplée à un pneumatique comportant une zone basse susceptible de minimiser les risques de glissement du pneumatique hors de la jante. Cette solution est avantageuse puisqu'elle permet de conserver sensiblement intactes les caractéristiques de roulage en conditions normales. Par contre, elle présente l'inconvénient de nécessiter une pièce additionnelle, l'appui, pour chacune des roues du véhicule.[0003] Two major types of extended mobility technologies are emerging today in the automotive market. On the one hand, we find self-supporting type of tires, (often referred to by their name in the English language ZP for "zero pressure"). The self-supporting tires are likely to withstand a load at reduced pressure or without pressure, thanks to reinforced sidewalls, usually by means of rubber inserts provided in the sidewalls. On the other hand, there are wheels equipped with supports, capable of supporting the inside of the tread of a tire during a collapse of the sidewalls following a pressure drop. This solution is advantageously coupled to a tire having a low area which can minimize the risk of sliding of the tire out of the rim. This solution is advantageous since it makes it possible to keep substantially intact the rolling characteristics under normal conditions. On the other hand, it has the disadvantage of requiring an additional piece, the support, for each of the wheels of the vehicle.
[0005] Afin de réaliser des pneumatiques à flancs autoporteurs de haut niveau de qualité et de fiabilité, il est souhaitable de pouvoir assurer des caractéristiques de roulage en mode dégradé (c'est-à-dire à pression faible ou nulle) qui soient les plus avantageuses possibles, notamment en ce qui a trait au rayon d'action. Un des points clés permettant d'accroître l'autonomie de ce type de produits réside dans la maîtrise des phénomènes de décoincement. En effet, en roulage en mode dégradé, les contraintes subies au niveau de l'interface jante/zone basse du pneumatique sont extrêmes, et le flambage du flanc entraîne une forte tendance de la zone basse du pneumatique à vouloir pivoter et glisser contre le rebord de jante.In order to achieve self-supporting sidewall tires of high quality and reliability, it is desirable to be able to ensure running characteristics in degraded mode (that is to say at low pressure or zero) which are the more advantageous, particularly as regards the radius of action. One of the key points to increase the autonomy of this type of product lies in the control of loosening phenomena. In fact, when driving in degraded mode, the stresses experienced at the level of the rim / low zone interface of the tire are extreme, and the buckling of the sidewall causes a strong tendency of the low zone of the tire to want to pivot and slide against the rim. of rim.
[0006] Plusieurs solutions sont aujourd'hui connues pour tenter de pallier à ce type de problème. Par exemple, de façon classique, afin d'augmenter la rigidité latérale d'un pneumatique de type autoporteur, un utilise classiquement un insert de flanc plus épais et/ou avec un matériau dont le module est plus élevé que celui de référence.Several solutions are known today to try to overcome this type of problem. For example, conventionally, in order to increase the lateral stiffness of a self-supporting type of tire, one conventionally uses a thicker sidewall insert and / or with a material whose modulus is higher than that of reference.
[0007] Cependant, ces différentes solutions ne permettent pas toujours d'optimiser les autres propriétés du produit. Or, pour certains produits, notamment hauts de gamme, il est souhaitable de pouvoir obtenir de meilleurs compromis entre les caractéristiques du pneumatique. En particulier, on souhaite agir de façon à réduire la susceptibilité au décoincement lors de
roulage à pression faible ou nulle, en conservant au mieux les qualités de confort.However, these different solutions do not always optimize the other properties of the product. However, for certain products, particularly high-end products, it is desirable to be able to obtain better compromises between the characteristics of the tire. In particular, it is desired to act in such a way as to reduce the susceptibility to loosening during running at low or zero pressure, while maintaining the best qualities of comfort.
[0008] Par ailleurs, on connaît, un pneumatique de type 225/50R17 PILOT[0008] Furthermore, a 225 / 50R17 PILOT tire is known.
PREMACY,_conçu par la demanderesse, qui comporte, en zone basse, un agencements de fils circonférentiels, disposés en trois piles, selon l'ordre suivant : quatre tours, huit tours, neuf tours et zéro tour, en partant de la pile la plus axialement extérieure, vers la pile la plus axialement intérieure. La structure de renfort passe entre ces quatre piles. Un tel agencement s'étend radialement sur une grande hauteur, mais avec une faible largeur, résultant ainsi en un moment d'inertie plutôt faible.PREMACY, designed by the Applicant, which comprises, in the lower zone, a circumferential wire arrangement, arranged in three stacks, in the following order: four rounds, eight rounds, nine rounds and zero rounds, starting from the stack most axially outer, towards the most axially inner stack. The reinforcement structure passes between these four stacks. Such an arrangement extends radially over a large height, but with a small width, thus resulting in a rather low moment of inertia.
[0009] Pour pallier ces différents inconvénients, l'invention propose un pneumatique adapté pour roulage à mobilité étendue, comportant au moins une structure de renfort de type carcasse ancrée de chaque côté dudit pneumatique dans un bourrelet dont la base est destinée à être montée sur un siège de jante, chacun desdits bourrelets s'étendant sensiblement radialement extérieurement sous la forme de flancs, les flancs rejoignant radialement vers l'extérieur une bande de roulement, la structure de renfort de type carcasse s'étendant circonférentiellement depuis le bourrelet vers ledit flanc, une armature de sommet, chacun desdits flancs étant renforcé par un insert de flanc constitué de composition de caoutchouc susceptible de supporter une charge correspondant à une partie du poids du véhicule lors d'une situation dans laquelle la pression de gonflage est sensiblement réduite ou nulle, chacun des bourrelets comportant par ailleurs une zone d'ancrage permettant le maintien de la structure de renfort et comportant d'une part un mélange caoutchoutique d'ancrage et une série d'enroulements filaires circonférentiels disposés dans ledit mélange caoutchoutique, de part et d'autre de la portion d'extrémité de la structure de renfort, lesdits agencements filaires circonférentiels étant répartis en au moins quatre piles :To overcome these various drawbacks, the invention provides a tire adapted for running with extended mobility, comprising at least one carcass-type reinforcement structure anchored on each side of said tire in a bead whose base is intended to be mounted on a rim seat, each said bead extending substantially radially outwardly in the form of flanks, the flanks joining radially outwardly a tread, the carcass-type reinforcing structure extending circumferentially from the bead towards said flank a crown reinforcement, each of said sidewalls being reinforced by a sidewall insert made of a rubber composition capable of supporting a load corresponding to a portion of the weight of the vehicle in a situation where the inflation pressure is substantially reduced or nil , each of the beads also comprising an anchoring zone allowing the maintaining the reinforcing structure and comprising on the one hand a rubber anchoring mixture and a series of circumferential wire windings disposed in said rubber mixture, on either side of the end portion of the reinforcing structure said circumferential wire arrangements being divided into at least four cells:
- deux piles hautes, chacune comportant au moins 6 tours, une de chaque côté de la structure de renfort et immédiatement adjacente à
celle-ci, -par immédiatement adjacente, on entend qu'il n'y a pas une autre pile ou un autre fil entre la structure de renfort et ladite pile haute- , les deux piles hautes totalisant au moins 14 tours (pour l'ensemble des piles hautes) et -au moins deux piles basses, séparées de la structure de renfort par au moins une pile haute, ettwo tall stacks, each having at least 6 turns, one on each side of the reinforcement structure and immediately adjacent to it, immediately adjacent, means that there is no other pile or wire between the reinforcing structure and said high pile, the two high piles totaling at least 14 turns (for the set of high batteries) and at least two low batteries, separated from the reinforcing structure by at least one high battery, and
- l'écart du nombre de tours entre chacune des piles basses par rapport à chacune des piles hautes, étant supérieur ou égal à deux tours, (ex : 3, 4, 5, ou 6 selon les exemples illustrés).the difference in the number of revolutions between each of the lower stacks with respect to each of the high stacks, being greater than or equal to two revolutions, (eg 3, 4, 5, or 6 according to the illustrated examples).
[0010] Ce type de disposition permet d'augmenter le moment d'inertie. La zone basse est alors moins sensible aux risques de décoincement lors de roulage dans des conditions de pression réduite ou nulle. Par ailleurs, ces avantages sont obtenus sans pour autant affecter les propriétés intrinsèques de la zone basse et/ou des flancs, comme c'est le cas par exemple lorsqu'on utilise un insert de flanc plus épais.This type of arrangement increases the moment of inertia. The low zone is then less sensitive to the risks of loosening when driving in conditions of reduced pressure or zero. Moreover, these advantages are obtained without affecting the intrinsic properties of the lower zone and / or the sidewalls, as is the case for example when using a thicker side insert.
[0011] Selon un exemple de réalisation avantageux, le nombre de tours total des piles basses est inférieur au nombre de tours de la pile haute comportant le plus grand nombre de tours.According to an advantageous embodiment, the total number of turns of the low batteries is less than the number of turns of the high stack having the largest number of turns.
[0012] Le nombre de tours total des piles basses est avantageusement inférieur au nombre de tours d'une pile haute quelconque.The total number of turns of the low batteries is advantageously less than the number of turns of any high battery.
[0013] Selon un exemple de réalisation avantageux, la zone d'ancrage comporte une pile basse du coté axialement intérieur par rapport à la structure de renfort et une pile basse du côté axialement extérieur par rapport à la structure de renfort.According to an advantageous embodiment, the anchoring zone comprises a low pile on the axially inner side with respect to the reinforcing structure and a low pile on the axially outer side with respect to the reinforcing structure.
[0014] Selon un autre exemple de réalisation, la zone basse comporte deux piles basses du même côté de la structure de renfort.According to another embodiment, the low zone comprises two low batteries on the same side of the reinforcing structure.
[0015] Les piles hautes comportent avantageusement le même nombre de tours.
[0016] Les piles basses ont avantageusement un nombre de tour inégal, avec un écart préférentiel d'un tour.The high batteries advantageously comprise the same number of turns. The low batteries advantageously have an unequal number of turns, with a preferred gap of one revolution.
[0017] Les piles basse comportent de préférence chacune quatre tours ou moins.The low batteries preferably each have four turns or less.
[0018] Ledit mélange caoutchoutique de la zone d'ancrage est de préférence constituée d'une composition de caoutchouc présentant un module d'extension sécant MA10 à 10 % de déformation, mesuré à 23° C selon la norme ASTM D 412, supérieur à 10 MPa1 et de préférence compris entre 30 et 60.Said rubber mix of the anchoring zone is preferably composed of a rubber composition having a 10% secant MA10 extension module of deformation, measured at 23 ° C. according to ASTM D 412, greater than 10 MPa 1 and preferably between 30 and 60.
[0019] L'insert de flanc est avantageusement disposé axialement intérieurement par rapport à ladite structure de renfort.The flank insert is advantageously disposed axially inwardly with respect to said reinforcing structure.
[0020] De manière avantageuse, le mélange caoutchoutique de la zone d'ancrage est constituée d'une composition de caoutchouc présentant un module d'extension sécant MA10 à 10 % de déformation, mesuré à 23° C selon la norme ASTM D 412, supérieur à 10 MPa, et de préférence entre 30 et 60.Advantageously, the rubber mix of the anchoring zone consists of a rubber composition having a MA10 secant extension module at 10% deformation, measured at 23 ° C. according to ASTM D 412, greater than 10 MPa, and preferably between 30 and 60.
[0021] De manière avantageuse, ledit insert de flanc est disposé axialement intérieurement par rapport à ladite structure de renfort. La structure de renfort est alors disposée axialement extérieurement, optimisant ainsi son parcours en zone de tension. Ceci est particulièrement favorable au niveau de l'endurance.Advantageously, said flank insert is axially disposed internally with respect to said reinforcing structure. The reinforcement structure is then arranged axially externally, thus optimizing its path in a tension zone. This is particularly favorable for the level of endurance.
[0022] Selon un mode de réalisation avantageux du pneumatique selon l'invention, chacun desdits inserts de flanc est de préférence constitué d'une composition de caoutchouc présentant un module d'extension sécant MA10 à 10 % de déformation, mesuré à 23° C selon la norme ASTM D 412, allant de 5 à 13 Mpa.According to an advantageous embodiment of the tire according to the invention, each of said sidewall inserts is preferably made of a rubber composition having a secant MA10 extension module at 10% deformation, measured at 23 ° C. according to ASTM D 412, ranging from 5 to 13 MPa.
[0023] De manière préférentielle, chacun desdits inserts de flanc présente une épaisseur allant de 3 mm à 20 mm, et de préférence de 5 mm à 14 mm.
[0024] Tous les détails de réalisation sont donnés dans la description qui suit, complétée par les figures 1 et 2 annexées, dans lequelles:Preferably, each of said sidewall inserts has a thickness ranging from 3 mm to 20 mm, and preferably from 5 mm to 14 mm. All the details of implementation are given in the description which follows, supplemented by the appended FIGS. 1 and 2, in which:
- la figure 1 illustre une coupe radiale montrant essentiellement un bourrelet, un flanc, et la moitié du sommet d'un premier exemple de réalisation d'un pneumatique selon l'invention ;- Figure 1 illustrates a radial section essentially showing a bead, a sidewall, and half the top of a first embodiment of a tire according to the invention;
- la figure 2 illustre une coupe radiale montrant essentiellement un bourrelet, un flanc, et la moitié du sommet d'un exemple de réalisation d'un second type de pneumatique selon l'invention.- Figure 2 illustrates a radial section essentially showing a bead, a sidewall, and half of the top of an embodiment of a second type of tire according to the invention.
[0025] L'armature de renforcement ou renforcement des pneumatiques est à l'heure actuelle - et le plus souvent - constituée par empilage d'une ou plusieurs nappes désignées classiquement « nappes de carcasse », «nappes sommet », etc. Cette façon de désigner les armatures de renforcement provient du procédé de fabrication, consistant à réaliser une série de produits semi-finis en forme de nappes, pourvues de renforts filaires souvent longitudinaux, qui sont par la suite assemblées ou empilées afin de confectionner une ébauche de pneumatique. Les nappes sont réalisées à plat, avec des dimensions importantes, et sont par la suite coupées en fonction des dimensions d'un produit donné. L'assemblage des nappes est également réalisé, dans un premier temps, sensiblement à plat. L'ébauche ainsi réalisée est ensuite mise en forme pour adopter le profil toroïdal typique des pneumatiques. Les produits semi-finis dits « de finition » sont ensuite appliqués sur l'ébauche, pour obtenir un produit prêt pour la vulcanisation.The reinforcement or reinforcement of the tires is currently - and most often - constituted by stacking one or more tables conventionally referred to as "carcass plies", "summit plies", etc. This method of designating reinforcing reinforcements comes from the manufacturing process, consisting in producing a series of semi-finished products in the form of plies, provided with wire reinforcements, often longitudinal, which are subsequently assembled or stacked in order to make a rough draft. pneumatic. Tablecloths are made flat, with large dimensions, and are subsequently cut according to the dimensions of a given product. The assembly of the plies is also made, initially, substantially flat. The blank thus produced is then shaped to adopt the typical toroidal profile of the tires. The so-called "finished" semi-finished products are then applied to the blank to obtain a product ready for vulcanization.
[0026] Un tel type de procédé "classique" implique, en particulier pour la phase de fabrication de l'ébauche du pneumatique, l'utilisation d'un élément d'ancrage (généralement une tringle), utilisée pour réaliser l'ancrage ou le maintien de l'armature de carcasse dans la zone des bourrelets du pneumatique. Ainsi, pour ce type de procédé, on effectue un retournement d'une portion de toutes les nappes composant l'armature de carcasse (ou d'une partie seulement) autour d'une tringle disposée dans le bourrelet du
pneumatique. On crée de la sorte un ancrage de l'armature de carcasse dans le bourrelet.Such a type of "conventional" process involves, in particular for the manufacturing phase of the tire blank, the use of an anchoring element (generally a rod), used to carry out the anchoring or the maintenance of the carcass reinforcement in the area of the beads of the tire. Thus, for this type of process, a portion of all the plies constituting the carcass reinforcement (or of a part only) is turned around around a bead wire arranged in the bead of the body. pneumatic. In this way, an anchoring of the carcass reinforcement in the bead is created.
[0027] La généralisation dans l'industrie de ce type de procédé classique, malgré de nombreuses variantes dans la façon de réaliser les nappes et les assemblages, a conduit l'homme du métier à utiliser un vocabulaire calqué sur le procédé ; d'où la terminologie généralement admise, comportant notamment les termes «nappes», «carcasse», «tringle», «conformation» pour désigner le passage d'un profil plat à un profil toroïdal, etc.The generalization in the industry of this type of conventional method, despite many variations in the manner of making webs and assemblies, led the skilled person to use a vocabulary modeled on the process; hence the generally accepted terminology, including in particular the terms "plies", "carcass", "rod", "conformation" to designate the passage from a flat profile to a toroidal profile, etc.
[0028] Cependant, il existe aujourd'hui des pneumatiques qui ne comportent à proprement parier pas de «nappes» ou de «tringles» d'après les définitions précédentes. Par exemple, le document EP 0 582 196 décrit des pneumatiques fabriqués sans l'aide de produits semi-finis sous forme de nappes. Par exemple, les fils des différentes structures de renfort sont appliqués directement sur les couches adjacentes de mélanges caoutchoutiques, le tout étant appliqué par couches successives sur un noyau toroïdal dont la forme permet d'obtenir directement un profil s'apparentant au profil final du pneumatique en cours de fabrication. Ainsi, dans ce cas, on ne retrouve plus de «semi-finis», ni de «nappes», ni de «tringle». Les produits de base tels les mélanges caoutchoutiques et les renforts sous forme de fils ou filaments, sont directement appliqués sur le noyau. Ce noyau étant de forme toroïdale, on n'a plus à former l'ébauche pour passer d'un profil plat à un profil sous forme de tore.However, today there are tires that do not involve strictly bet not "tablecloths" or "rods" according to the above definitions. For example, EP 0 582 196 discloses tires manufactured without the aid of semi-finished products in the form of webs. For example, the threads of the various reinforcement structures are applied directly to the adjacent layers of rubber mixes, the whole being applied in successive layers to a toroidal core whose shape makes it possible to directly obtain a profile that is similar to the final profile of the tire. during manufacture. Thus, in this case, there is no longer "semi-finished", or "tablecloths" or "rod". Basic products such as rubber mixes and reinforcements in the form of threads or filaments are directly applied to the core. Since this core is of toroidal shape, it is no longer necessary to form the blank to pass from a flat profile to a profile in the form of a torus.
[0029] Par ailleurs, la plupart des exemples de réalisation de pneumatiques décrits dans ce document ne disposent pas du "traditionnel" retournement de nappe carcasse autour d'une tringle. Dans ces exemples, ce type d'ancrage est remplacé par un agencement dans lequel on dispose de façon adjacente à ladite structure de renfort de flanc des filaments circonférentiels, le tout étant noyé dans une composition de caoutchouc d'ancrage ou de liaison.Moreover, most of the embodiments of tires described in this document do not have the "traditional" reversal carcass ply around a bead wire. In these examples, this type of anchorage is replaced by an arrangement in which adjacent circumferential filaments are disposed adjacent to said sidewall reinforcing structure, all of which is embedded in an anchoring or bonding rubber composition.
[0030] II existe également des procédés d'assemblage sur noyau toroïdal utilisant des produits semi-finis spécialement adaptés pour une pose rapide,
efficace et simple sur un noyau central. Enfin, il est également possible d'utiliser un mixte comportant à la fois certains produits semi-finis pour réaliser certains aspects architecturaux (tels que des nappes, tringles, etc), tandis que d'autres sont réalisés à partir de l'application directe de mélanges et/ou de renforts sous forme de filaments ou de bandelettes.There are also toroidal core assembly methods using semi-finished products specially adapted for rapid installation, effective and simple on a central core. Finally, it is also possible to use a combination of both semi-finished products to achieve certain architectural aspects (such as tablecloths, rods, etc.), while others are made from direct application mixtures and / or reinforcements in the form of filaments or strips.
[0031] Dans le présent document, afin de tenir compte des évolutions technologiques récentes tant dans le domaine de la fabrication que pour la conception de produits, les termes classiques tels que «nappes», «tringles», etc, sont avantageusement remplacés par des termes neutres ou indépendants du type de procédé utilisé. Ainsi, le terme «renfort de type carcasse» ou «renfort de flanc» est valable pour désigner les fils de renforts d'une nappe carcasse dans le procédé classique, et les fils correspondants, en général appliqués au niveau des flancs, d'un pneumatique produit selon un procédé sans semi-finis. Le terme «zone d'ancrage» pour sa part, peut désigner tout autant le "traditionnel" retournement de nappe carcasse autour d'une tringle d'un procédé classique, que l'ensemble formé par les filaments circonférentiels, la composition de caoutchouc et les portions adjacentes de renfort de flanc d'une zone basse réalisée avec un procédé avec application sur un noyau toroïdal.In this document, in order to take account of recent technological developments both in the field of manufacturing and for the design of products, the conventional terms such as "tablecloths", "rods", etc., are advantageously replaced by terms that are neutral or independent of the type of process used. Thus, the term "carcass-type reinforcement" or "sidewall reinforcement" is used to designate the reinforcing threads of a carcass ply in the conventional method, and the corresponding threads, generally applied at the flanks, of a pneumatic produced according to a process without semi-finished. The term "anchoring zone" for its part, can refer to both the "traditional" carcass ply rollover around a rod of a conventional method, that the assembly formed by the circumferential filaments, the rubber composition and adjacent portions of sidewall reinforcement of a low zone made with a method with application to a toroidal core.
[0032] Dans la présente description, le terme "fil" désigne en toute généralité aussi bien des monofilaments que des multifilaments ou des assemblages comme des câbles, des retors ou encore tout type d'assemblage équivalent, et ceci, quels que soient la matière et le traitement de ces fils. Il peut s'agir par exemple de traitements de surface, enrobage ou pré-encollage pour favoriser l'adhérence sur le caoutchouc. L'expression « fil unitaire » désigne un fil composé d'un seul élément, sans assemblage. Le terme « multifilaments » désigne au contraire un assemblage d'au moins deux éléments unitaires pour former un câble, un retors, etc.
[0033] Par caractéristiques du fil, on entend par exemple ses dimensions, sa composition, ses caractéristiques et propriétés mécaniques (notamment le module), ses caractéristiques et propriétés chimiques, etc.In the present description, the term "wire" generally refers to both monofilaments and multifilaments or assemblies such as cables, twisted or any type of equivalent assembly, and this, whatever the material and the treatment of these threads. It may be for example surface treatments, coating or pre-sizing to promote adhesion to the rubber. The term "unitary wire" refers to a single-component wire, without assembly. The term "multifilament" means on the contrary an assembly of at least two unitary elements to form a cable, a twist, etc. By characteristics of the wire, one understands for example its dimensions, its composition, its characteristics and mechanical properties (in particular the module), its characteristics and chemical properties, etc.
[0034] Dans la présente description, on entend par "contact" entre un fil et une couche de gomme de liaison le fait qu'au moins une partie de la circonférence extérieure du fil est en contact intime avec la composition de caoutchouc constituant de la gomme de liaison.In the present description, the term "contact" between a wire and a layer of bonding rubber means that at least a portion of the outer circumference of the wire is in intimate contact with the constituent rubber composition of the gum binding.
[0035] On sait que, de façon traditionnelle, la ou les nappes de carcasse sont retournées autour d'une tringle. La tringle remplit alors une fonction d'ancrage de la carcasse. Ainsi, notamment, elle supporte la tension se développant dans les fils de carcasse par exemple sous l'effet de la pression de gonflage. L'agencement décrit dans le présent document permet d'assurer une fonction similaire d'ancrage. Il est également connu d'utiliser la tringle de type traditionnel pour assurer une fonction de serrage du bourrelet sur une jante. L'agencement décrit dans le présent document permet également d'assurer un rôle similaire de serrage.It is known that, in a traditional manner, the carcass ply or plies are turned around a bead wire. The rod then performs a function of anchoring the carcass. Thus, in particular, it supports the tension developing in the carcass son for example under the effect of the inflation pressure. The arrangement described herein provides a similar anchoring function. It is also known to use the traditional type of rod to ensure a function of tightening the bead on a rim. The arrangement described in this document also provides a similar role of clamping.
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[0036] On désigne "flancs" les portions du pneumatique le plus souvent de faible rigidité de flexion situées entre le sommet et les bourrelets. On appelle "mélange flancs" les mélanges caoutchoutiques situés axialement extérieurement relativement aux fils de la structure de renforcement de la carcasse et à leur gomme de liaison. Ces mélanges ont habituellement un bas module d'élasticité."Flanks" refers to the tire portions most often low flexural stiffness located between the top and the beads. So-called "sidewall mixtures" rubber mixtures located axially externally relative to the son of the carcass reinforcement structure and their gum binding. These mixtures usually have a low modulus of elasticity.
[0037] On appelle "bourrelet" la portion du pneumatique adjacente radialement intérieurement au flanc.The portion of the tire adjacent radially internally to the sidewall is called "bead".
[0038] On entend par "module d'extension MA10" d'un composition de caoutchouc, un module d'extension sécant apparent obtenu à une déformation d'extension uniaxiale de l'ordre de 10% mesuré à 230C selon la norme ASTM D 412.
[0039] Pour rappel, "radialement vers le haut", ou "radialement supérieur" ou "radialement extérieurement" signifie vers les plus grands rayons.The term "MA10 extension module" of a rubber composition, an apparent secant extension module obtained at a deformation of uniaxial extension of the order of 10% measured at 23 0 C according to the standard ASTM D 412. As a reminder, "radially upwards", or "radially upper" or "radially outward" means towards the largest radii.
[0040] 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 usage, à un angle proche de 90°.A carcass-type reinforcement or reinforcement structure will be said to be radial when its wires are arranged at 90 °, but also, according to the terminology in use, at an angle close to 90 °.
[0041] Les figures 1 et 2 illustrent la zone basse, notamment le bourrelet 1 d'un pneumatique selon l'invention. Le bourrelet 1 comporte une portion axialement externe 2 prévue et conformée de façon à être 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 à la figure 1. La portion 2 se termine radialement et axialement vers l'intérieur par un siège de bourrelet 4, adapté pour être 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.Figures 1 and 2 illustrate the lower zone, in particular the bead 1 of a tire according to the invention. The bead 1 has an axially outer portion 2 provided and shaped so as to be placed against the edge of a rim. The upper or radially outer portion of the portion 2 forms a portion 5 adapted to the rim hook. This portion is often curved axially outwards, as shown in Figure 1. The portion 2 ends radially and axially inwardly by a bead seat 4, adapted to be disposed against a rim seat. The bead also comprises an axially inner portion 3, extending substantially radially from the seat 4 towards the sidewall 6.
[0042] 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 être agencée de façon continue d'un bourrelet à l'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.The tire also comprises a reinforcing structure 10 or reinforcing carcass type provided with reinforcements advantageously configured in a substantially radial arrangement. This structure can be arranged continuously from one bead to the other, through the sides and the top of the tire, or it can comprise two or more parts, arranged for example along the sidewalls, without covering the entire summit.
[0043] 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 central 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 disposés directement à leur place finale, sans que le profil du pneumatique doive être modifié lors de la confection.
[0044] La fonction d'ancrage est notamment réalisée grâce à un agencement de fils circonférentiels, tel qu'illustré par exemple à la figure 2. Des fils circonférentiels 21 agencés de préférence sous forme de piles 22, forment un agencement de fils d'ancrage, prévu dans chacun des bourrelets. Ces fils sont de préférence métalliques, et éventuellement laitonnés. Diverses variantes prévoient avantageusement des fils de nature textile, comme par exemple en aramide, nylon, PET, PEN, ou hybride, ou autre, comme par exemple en fibres de verre. Dans chaque pile, les fils sont avantageusement sensiblement concentriques et superposés.In order to position the reinforcing son as accurately as possible, it is very advantageous to make the tire rigid support, for example a central core imposing the shape of its inner cavity. On this core, in the order required by the final architecture, are applied all the constituents of the tire, which are placed directly in their final place, without the profile of the tire having to be modified during manufacture. The anchoring function is in particular achieved by means of an arrangement of circumferential threads, as illustrated for example in FIG. 2. Circumferential threads 21, preferably arranged in the form of stacks 22, form an arrangement of threads. anchorage, provided in each of the beads. These son are preferably metal, and possibly brass. Various variants advantageously provide yarns of textile nature, such as aramid, nylon, PET, PEN, or hybrid, or other, such as for example fiberglass. In each stack, the son are advantageously substantially concentric and superimposed.
[0045] 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 les fils 21 orientés circonférentiellement. Ceux-ci sont disposés en une pile 22 comme sur les figures, ou en plusieurs piles adjacentes, ou en toute disposition judicieuse, selon le type de pneumatique et/ou les caractéristiques recherchées.In order to ensure perfect anchoring of the reinforcing structure, a laminated composite bead is produced. Inside the bead 1, between the wire alignments of the reinforcing structure, there are 21 son oriented circumferentially. These are arranged in a stack 22 as in the figures, or in several adjacent piles, or in any judicious arrangement, depending on the type of tire and / or the desired characteristics.
[0046] Les portions d'extrémité radialement internes de la structure de renfort 10 coopèrent avec les enroulements filaires. Il se crée ainsi un ancrage de ces portions dans lesdits bourrelets. Afin de favoriser cet ancrage, l'espace entre les fils circonférentiels et la structure de renfort est occupé par un composition de caoutchouc 60 de liaison ou d'ancrage. 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. A titre d'exemple non limitatif, le module d'extension d'un tel mélange peut atteindre ou dépasser 10 à 15 MPa, et même dans certains cas atteindre, voire dépasser 40 MPa. Dans l'exemple illustré, le module est de 55 Mpa.The radially inner end portions of the reinforcing structure 10 cooperate with the wire windings. An anchoring of these portions is thus created in said beads. In order to promote this anchoring, the space between the circumferential threads and the reinforcing structure is occupied by a bonding or anchoring rubber composition 60. It is also possible to use several mixtures having different characteristics, delimiting several zones, the combinations of mixtures and the resulting arrangements being almost unlimited. By way of nonlimiting example, the extension module of such a mixture can reach or exceed 10 to 15 MPa, and even in some cases reach or exceed 40 MPa. In the example shown, the module is 55 MPa.
[0047] Les arrangements de fils peuvent être agencés et fabriqués de plusieurs façons. Par exemple, une pile peut avantageusement être 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 être 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. Il n'est pas nécessaire d'ajouter un mélange de caoutchouc pour assurer l'imprégnation du fil de renfort, ou des enroulements circonférentiels de fil.The son arrangements can be arranged and manufactured in many ways. For example, a battery may advantageously consist of a single wire wound (substantially zero degrees) spirally over several turns, preferably from the smallest diameter to the largest diameter. A The stack may also consist of several concentric threads placed one inside the other, so that rings of progressively increasing diameter are superimposed. It is not necessary to add a rubber mixture to ensure the impregnation of the reinforcing thread, or circumferential windings of thread.
[0048] Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, les enroulements circonférentiels sont disposés en quatre piles, comportant respectivement deux tours, trois tours, huit tours et huit tours, depuis la pile axialement extérieure vers la pile axialement intérieure. La structure de renfort chemine entre les deux grandes piles.In the embodiment of Figure 1, the circumferential windings are arranged in four cells, respectively having two turns, three turns, eight turns and eight turns, from the axially outer battery to the axially inner battery. The reinforcement structure travels between the two large stacks.
[0049] Dans l'exemple de la figure 2, cet agencement correspond à quatre tours, sept tours, sept tours et trois tours, respectivement, depuis la pile axialement extérieure vers la pile axialement intérieure. La structure de renfort chemine entre ces quatre piles, avec deux piles de chaque côté.In the example of Figure 2, this arrangement corresponds to four turns, seven turns, seven turns and three turns, respectively, from the axially outer battery to the axially inner battery. The reinforcement structure travels between these four stacks, with two stacks on each side.
[0050] De nombreuses autres répartitions sont possibles, dans la mesure où les critères définis dans la cadre de la présente invention sont respectés. Ceci confère une grande latitude aux développeurs, qui peuvent donc considérer, en plus de l'objectif de base relié à l'invention, d'autres considérations technologiques.Many other distributions are possible, insofar as the criteria defined in the context of the present invention are respected. This gives developers a great deal of latitude, so that they can consider, in addition to the basic objective related to the invention, other technological considerations.
[0051] Une zone de siège de bourrelet 80, constituée d'un mélange caoutchoutique de module d'extension sécant à 10 % de déformation, mesuré à 23° C selon la norme ASTM D 412, allant de 5 à 15 MPa, et de préférence entre 6 et 9 MPa, et inférieur à celui du mélange de la zone d'ancrage, est disposée radialement intérieurement à la zone d'ancrage, et permet de séparer ladite zone d'ancrage du siège de la jante lorsque le pneumatique est monté. Dans l'exemple de la figure 2, ce module est de 7.5 MPa.A bead seat area 80, consisting of a rubber mix secant extension module 10% deformation, measured at 23 ° C according to ASTM D 412, ranging from 5 to 15 MPa, and preferably between 6 and 9 MPa, and less than that of the mixture of the anchoring zone, is arranged radially internally to the anchoring zone, and makes it possible to separate said anchoring zone from the seat of the rim when the tire is mounted . In the example of Figure 2, this module is 7.5 MPa.
[0052] Un insert de flanc 30, constitué d'une composition de caoutchouc sensiblement rigide, s'étend sensiblement radialement entre la région de la
base du flanc, jusqu'à la région de l'épaule du pneumatique. Cet insert a pour fonction principale de permettre au pneumatique de supporter une certaine charge lors d'une utilisation à faible pression, voire à pression nulle.A flank insert 30, consisting of a substantially rigid rubber composition, extends substantially radially between the region of the base of the flank, up to the shoulder area of the tire. This insert has the main function of allowing the tire to withstand a certain load when used at low pressure, or even at zero pressure.
[0053] Bien que les figures illustrent un insert de dimension importante, une fonction similaire pourrait être remplie par un ou plusieurs inserts de taille sensiblement différente, notamment plus petite.Although the figures illustrate an insert of significant size, a similar function could be filled by one or more inserts of significantly different size, especially smaller.
[0054] Dans une proportion importante du flanc, lïnsert 30 occupe une largeur supérieure à 50 % de l'épaisseur totale de la paroi du flanc.In a large proportion of the sidewall, the insert 30 occupies a width greater than 50% of the total thickness of the wall of the sidewall.
[0055] Axialement intérieurement par rapport à l'insert 30, une couche de composition de caoutchouc sensiblement étanche 40 s'étend avantageusement sur sensiblement toute la portion interne du pneumatique. La couche d'étanchéité étant la plus intérieure, toutes les autres couches bénéficient de l'effet barrière ainsi créé. Le mélange 30 est avantageusement à base de caoutchouc butyl. Le module d'extension de ce mélange est relativement faible.Axially internally relative to the insert 30, a layer of substantially sealed rubber composition 40 advantageously extends over substantially the entire inner portion of the tire. The sealing layer being the innermost, all other layers benefit from the barrier effect thus created. The mixture is advantageously based on butyl rubber. The expansion module of this mixture is relatively small.
[0056] Tel qu'illustré dans les différents exemples de réalisation, la couche 40 est de préférence ancrée dans la portion axialement interne du bourrelet. Cette portion ancrée 41 ainsi résultante procure une protection efficace contre les éventuelles amorces de fissures, ou de décollement, etc.As illustrated in the various embodiments, the layer 40 is preferably anchored in the axially inner portion of the bead. This anchored portion 41 thus resulting provides effective protection against possible crack initiation, or detachment, etc.
[0057] Une couche de mélange de liaison 50 est avantageusement disposée entre la couche d'étanchéité 40 et l'insert 30. Cette couche est constituée d'un composition de caoutchouc de module d'extension sensiblement intermédiaire par rapport aux deux types de matériaux qui l'entourent : soit d'une part la couche d'étanchéité 40, de faible module d'extension, et l'insert 30, de module d'extension sensiblement élevé. Cette couche peut s'étendre sensiblement sur toute la hauteur de l'insert 30, sur chaque flanc, et est interrompue dans la zone du sommet. Selon un autre mode de réalisation, tel qu'illustré à la figure 2, la couche 50 s'étends d'un bourrelet à l'autre, y compris dans la zone du sommet. Selon une variante non illustrée,
cette même couche comporte une épaisseur plus importante que dans les autres exemples illustrés.A bonding mixture layer 50 is advantageously disposed between the sealing layer 40 and the insert 30. This layer consists of a substantially intermediate modulus of rubber composition relative to the two types of materials. which surround it: on the one hand the sealing layer 40, low extension module, and the insert 30, substantially high expansion module. This layer may extend substantially over the entire height of the insert 30, on each side, and is interrupted in the area of the summit. According to another embodiment, as illustrated in FIG. 2, the layer 50 extends from one bead to the other, including in the region of the crown. According to a variant not illustrated, this same layer has a greater thickness than in the other examples illustrated.
[0058] La structure de renfort de type carcasse 10, chemine le long du flanc selon un parcours préférentiel voisin dudit insert 30. Ainsi, à la figure 2, ladite structure 10 est posée axialement extérieurement par rapport à l'insert 30 et chemine avantageusement en contact direct avec l'insert, sur la plus grande partie du parcours du flanc. A la base du flanc, dans la zone où l'insert rétrécit, le parcours de la structure 10 s'écarte de l'insert. De manière avantageuse, dans la région d'interface entre la zone d'ancrage et le flanc, la structure de renfort 10 suit un parcours le plus direct possible. Dans l'exemple illustré, une inclinaison de la zone d'ancrage, notamment des piles 22, permet à l'ensemble de la zone d'ancrage et de la portion de structure 10 se trouvant dans cette zone, d'être sensiblement aligné avec le bord axialement extérieur de l'insert 30, à la base de celui-ci, dans la portion située hors de la zone de rétrécissement 31. Ce type de disposition permet une reprise efficace des efforts de la structure de renfort de type carcasse par la zone d'ancrage, sans création de zone de concentration de contraintes. IfThe carcass-type reinforcement structure 10 runs along the sidewall along a preferential path close to said insert 30. Thus, in FIG. 2, said structure 10 is laid axially externally with respect to the insert 30 and travels advantageously in direct contact with the insert over most of the sidewall path. At the base of the flank, in the area where the insert shrinks, the path of the structure 10 deviates from the insert. Advantageously, in the interface region between the anchoring zone and the sidewall, the reinforcing structure 10 follows a path as direct as possible. In the illustrated example, an inclination of the anchoring zone, in particular of the stacks 22, allows the whole of the anchoring zone and the structural portion 10 located in this zone to be substantially aligned with the axially outer edge of the insert 30, at the base thereof, in the portion outside the narrowing zone 31. This type of arrangement allows effective recovery of the forces of the carcass-type reinforcement structure by the anchor zone, without creation of stress concentration zone. If
[0059] Le contact direct entre la structure de renfort et l'insert permet d'optimiser les caractéristiques de rigidité et de résistance mécanique du flanc.The direct contact between the reinforcing structure and the insert optimizes the stiffness and strength characteristics of the sidewall.
[0060] La fabrication industrielle d'un pneumatique selon l'invention peut être réalisée selon plusieurs types de procédés. De manière avantageuse, on utilise un principe de pose sur noyau central permettant soit la pose individuelle des éléments constituants tels les mélanges caoutchoutiques et les renforts (fils) ou encore la pose de produits semi-finis tels des lamelles caoutchoutiques renforcées.
The industrial manufacture of a tire according to the invention can be carried out according to several types of processes. Advantageously, a principle of laying on a central core is used allowing either the individual laying of the constituent elements such as rubber mixes and reinforcements (son) or the laying of semi-finished products such as rubber reinforced lamellae.