FR2624442A1

FR2624442A1 - Tyre with composite side walls

Info

Publication number: FR2624442A1
Application number: FR8816160A
Authority: FR
Inventors: Shigehiko Suzuki
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1987-12-09
Filing date: 1988-12-08
Publication date: 1989-06-16
Anticipated expiration: 2008-12-08
Also published as: FR2624442B1; JPH01153308A; JP2579329B2

Abstract

A tyre which has two side walls 3, each comprising a radially outer side wall 3A made up of a rubber composition which has excellent impact absorption properties and a radially internal side wall 3B made up of a hard rubber composition, permitting an increase in the side stiffness of the tyre. In this way the side stiffness of the tyre is increased without its lengthwise stiffness being increased. Application to the tyres for motor cycles and all-terrain vehicles.

Description

La présente invention concerne un pneumatique qui peut être utilisé par une motocyclette ou un véhicule de type tout terrain, notamment à une faible pression interne et en particulier un pneumatique ayant des flancs composés chacun de deux types de compositions de caoutchouc afin que la stabilité de conduite soit accrue. The present invention relates to a tire which can be used by a motorcycle or an all-terrain vehicle, in particular at low internal pressure and in particular a tire having sidewalls each composed of two types of rubber compositions so that driving stability be increased.

Les pneumatiques pour motocyclettes et les pneumatiques pour véhicule tout terrain, lorsqu'ils se déplacent en dehors des routes, sont souvent utilisés à une faible pression interne, inférieure à un bar, afin que l'accrochage au sol et l'absorption des chocs soient accrus et afin que le rebond du pneumatique sur terrain irrégulier soit supprimé. Tires for motorcycles and tires for all-terrain vehicle, when moving off the road, are often used at low internal pressure, less than one bar, so that the grip on the ground and shock absorption are increased and so that the rebound of the tire on uneven ground is eliminated.

Cependant, lorsque la pression interne dlun pneumatique est réduite la rigidité, et notamment la rigidité latérale du pneumatique est aussi réduite si bien que le pneumatique perd de sa stabilité de conduite. However, when the internal pressure of a tire is reduced, the rigidity, and in particular the lateral stiffness of the tire, is also reduced so that the tire loses its driving stability.

Ainsi, dans les pneumatiques destinés à être utilisés à une faible pression interne, l'augmentation de la rigidité du caoutchouc utilisé dans les flancs du pneumatiques et/ou la disposition d'une armature formée de câblés dans les flancs ont été adoptées pour l'augmentation de la rigidité latérale du pneumatique. Thus, in tires intended to be used at low internal pressure, the increase in the rigidity of the rubber used in the sidewalls of the tires and / or the provision of a frame formed of cords in the sidewalls has been adopted for the increased lateral stiffness of the tire.

Cependant, ces solutions augmentent la rigidité de l'ensemble des flancs, c'est-à-dire augmentent non seulement la rigidité latérale mais aussi la rigidité longitudinale, et cette dernière propriété est contraire à l'objet final qui est l'utilisation du pneumatique à une faible pression interne, c'est-a-dire l'obtention d'une reduction de la rigidité longitudinale du pneumatique, si bien que la capacité d'absorption des chocs, le confort de conduite, etc sont affectés. However, these solutions increase the rigidity of all the sides, that is to say not only increase the lateral rigidity but also the longitudinal rigidity, and this latter property is contrary to the final object which is the use of the tire at low internal pressure, that is to say a reduction in the longitudinal stiffness of the tire, so that the capacity for absorbing shocks, driving comfort, etc. are affected.

L'invention a donc pour objet un pneumatique ayant une excellente stabilité de conduite ainsi qu'un excellent confort de conduite, réalisé par utilisation de deux types de compositions de caoutchouc ayant des propriétés physiques différentes dans la partie radialement interne et dans la partie radialement externe de chaque flanc du pneumatique afin que la rigidité latérale soit accrue sans augmentation de la rigidité longitudinale. The subject of the invention is therefore a tire having excellent driving stability as well as excellent driving comfort, produced by using two types of rubber compositions having different physical properties in the radially internal part and in the radially external part of each sidewall of the tire so that the lateral stiffness is increased without increasing the longitudinal stiffness.

Selon l'invention, un pneumatique a deux flancs qui comportent chacun un flanc radialement externe formé d'une composition de caoutchouc ayant de bonnes propriétés d'absorption des chocs, et un flanc radialement interne formé d'une composition de caoutchouc dur. De préférence, la composition de caoutchouc du flanc externe a une dureté
JIS A de 55 à 65 , un module complexe de 50 à 80 bars et une tangente à l'angle de perte comprise entre 0,15 et 0,35, et la composition de caoutchouc du flanc interne a une dureté JIS A comprise entre 65 et 75 , un module complexe compris entre 80 et 110 bars et une tangente à l'angle de perte comprise entre 0,15 et 0,25.According to the invention, a tire has two sidewalls which each have a radially outer sidewall formed from a rubber composition having good shock absorption properties, and a radially inner sidewall formed from a hard rubber composition. Preferably, the rubber composition of the outer side has a hardness
JIS A from 55 to 65, a complex module from 50 to 80 bars and a tangent to the loss angle of between 0.15 and 0.35, and the rubber composition of the inner flank has a JIS A hardness of between 65 and 75, a complex module between 80 and 110 bars and a tangent to the loss angle between 0.15 and 0.25.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence au dessin annexé dont la figure unique est une coupe d'un mode de réalisation de l'invention. Other characteristics and advantages of the invention will be better understood on reading the description which will follow of exemplary embodiments, made with reference to the appended drawing, the single figure of which is a section of an embodiment of the invention.

Sur la figure, le pneumatique 1 a une région formant bande d roulement, deux régions 4 de talon et deux régions de flancs, et le pneumatique comporte deux tringles 5, disposées chacune dans l'une des régions de talon 4, une carcasse 7 disposée d'une région de talon à l'autre par l'intermédiaire des régions des flancs et de la bande de roulement, une bande de roulement 2 disposée radialement à l'extérieur de la carcasse, une bande 10 placée entre la carcasse et la bande de roulement, et deux flancs 3 placés à l'extérieur de la carcasse et disposés chacun radialement vers l'intérieur à partir de chaque bord de la bande de roulement 2, vers la région correspondante de talon. In the figure, the tire 1 has a tread region, two bead regions 4 and two sidewall regions, and the tire comprises two bead wires 5, each arranged in one of the bead regions 4, a carcass 7 disposed from one heel region to the other via the sides and tread regions, a tread 2 disposed radially outside the carcass, a band 10 placed between the carcass and the band tread, and two sidewalls 3 placed outside the carcass and each arranged radially inward from each edge of the tread 2, towards the corresponding heel region.

La carcasse 7 se replie dans les deux parties de bord, autour des tringles 5, de la partie axialement interne t :rs l'extérieur et deux parties repliées 7A et une partie principale 7B sont ainsi formées. La carcasse comporte au moins une nappe de câblés formés de fibres orga niques, par exemple de "Nylon", de polyester, de rayonne, d'un polyamide aromatique ou analogue On peut utiliser, comme construction de carcasse, une carcasse de type radial comportant au moins une nappe de câblés faisant un angle inférieur à 10 avec la direction radiale du pneumatique, ou une carcasse de type diagonal comportant au moins deux nappes de câblés formant un angle compris entre 20 et 45" avec la direction radiale du pneumatique, de sorte que les câblés d'une nappe recoupent ceux de l'autre nappe. The carcass 7 folds in the two edge parts, around the rods 5, of the axially internal part t: rs outside and two folded parts 7A and a main part 7B are thus formed. The carcass comprises at least one ply of cords formed of organic fibers, for example of "Nylon", of polyester, of rayon, of an aromatic polyamide or the like A carcass of radial type comprising at least one ply of cords making an angle less than 10 with the radial direction of the tire, or a carcass of the diagonal type comprising at least two plies of cords forming an angle between 20 and 45 "with the radial direction of the tire, so that the cables of one tablecloth overlap those of the other tablecloth.

Dans chacune des régions 4 de talon, une bandelette de talon 9, formée d'une composition de caoutchoud dur, est placée entre la partie repliée correspondante 7A et la partie principale 7B de la carcasse. In each of the heel regions 4, a heel strip 9, formed of a hard rubber composition, is placed between the corresponding folded part 7A and the main part 7B of the carcass.

La bande roulement précitée 2 est placée le long de la face externe de la carcasse, et elle est disposée axialement vers l'extérieur de l'équateur CL du pneumatique vers les bords de la bande de roulement et elle redescend radialement vers l'intérieur en s' amincissant à partir des bords de la bande de roulement si bien qu'elle forme une partie 2A d'épaisseur variant progressivement, à chaque bord de la bande de roulement. The aforementioned tread 2 is placed along the external face of the carcass, and it is arranged axially towards the outside of the equator CL of the tire towards the edges of the tread and it descends radially inwards in thinning from the edges of the tread so that it forms a part 2A of varying thickness, at each edge of the tread.

La pointe 2A1 de chaque partie 2A qui s amincit, c'est-à-dire le bord le plus interne radialement de la bande de roulement, est placée radialement vers l'extérieur d'un emplacement A auquel la largeur de la section du pneumatique est maximale, et la distance radiale comprise entre la pointe 2A1 et la position A est comprise entre le quart et les trois quarts de la distance radiale h comprise entre l'extrémité radialement externe B de la carcasse 7 et la même position A. The point 2A1 of each thinner part 2A, that is to say the radially innermost edge of the tread, is placed radially outwards from a location A at which the width of the section of the tire is maximum, and the radial distance between the tip 2A1 and the position A is between a quarter and three quarters of the radial distance h between the radially outer end B of the carcass 7 and the same position A.

La bande de roulement est réalisée afin.qu'elle soit épaisse, et sa surface a des gorges profondes destinées à former des blocs relativement hauts, donnant de bonnes propriétés de traction et de freinage. The tread is made so that it is thick, and its surface has deep grooves intended to form relatively high blocks, giving good traction and braking properties.

Comme indiqué précédemment, le pneumatique de ce mode de réalisation a une bande 10 destinée à renforcer la région de la bande de roulement. Cette bande est formée de câblés faisant un petit angle avec la direction circonférentielle du pneumatique afin qu'elle donne un effet de cerclage sur le pneumatique. Les câblés de cette bande peuvent être des câblés à base de fibres organiques, du même type que les câblés de la carcasse, ou des câblés de fibres minérales, notamment des câblés d'acier. Cependant, suivant les conditions d'utilisation, une structure ne comportant aucune armature dans la bande de roulement est aussi utilisée dans le pneumatique selon l'invention. As indicated above, the tire of this embodiment has a strip 10 intended to reinforce the region of the tread. This strip is formed of cords making a small angle with the circumferential direction of the tire so that it gives a strapping effect on the tire. The cords of this strip may be cords based on organic fibers, of the same type as the cords of the carcass, or cords of mineral fibers, in particular steel cords. However, according to the conditions of use, a structure comprising no reinforcement in the tread is also used in the tire according to the invention.

Chacun des flancs 3 a un flanc radialement externe 3A et un flanc radialement interne 3B. Dans ce mode de réalisation, la jonction 3a entre eux est placée à proximité de la position précitée A de largeur maximale de la section du pneumatique, et elle est inclinée par rapport au plan équatorial CL du pneumatique d'un angle de 20 à 80 , de manière que, des deux côtés de la jonction 3a, les parties de flancs interne et externe 3B et 3A soient amincies. De plus, la partie amincie du flanc interne 3B est disposée axialement vers l'intérieur par rapport à la jonction, et en conséquence le flanc externe 3A est disposé axialement vers l'extérieur.Le flanc externe 3A est disposé radialement vers l'extérieur depuis la jonction 3a audelà de la pointe 2A1 de la partie amincie 2A de la bande de roulement afin qu'elle recouvre l'extérieur de cette partie amincie 2A. Le flanc interne 3B est disposé radialement vers l'intérieur de la jonction 3a vers la région de talon 4. Each of the flanks 3 has a radially external flank 3A and a radially internal flank 3B. In this embodiment, the junction 3a between them is placed near the aforementioned position A of maximum width of the section of the tire, and it is inclined relative to the equatorial plane CL of the tire at an angle of 20 to 80, so that, on both sides of the junction 3a, the inner and outer flank portions 3B and 3A are thinned. In addition, the thinned part of the internal flank 3B is disposed axially inwards relative to the junction, and consequently the external flank 3A is disposed axially towards the outside. The external flank 3A is disposed radially towards the outside from the junction 3a beyond the tip 2A1 of the thinned part 2A of the tread so that it covers the outside of this thinned part 2A. The internal flank 3B is disposed radially inwards from the junction 3a towards the heel region 4.

Le flanc externe 3A est formé d'une composition de caoutchouc ayant une dureté JIS A de 55 à 65 , un module complexe de 50 à 80 bars et une tangente à l'angle de perte de 0,15 à 0,35. La partie de flanc interne 3B est formée d'une composition de caoutchouc ayant une dureté JIS A de 65 à 75 , un module complexe de 80 à 110 bars et une tangente à l'angle de perte de 0,15 à 0,25. Les modules complexes précités ont été mesurés à une température de 70 "C, à une fréquence de 10 Hz et avec une déformation dynamique de 2 %, par utilisation d'un spectromètre à viscoélasticité fabriqué par Iwamoto Seisakusyo. The external flank 3A is formed from a rubber composition having a JIS A hardness of 55 to 65, a complex modulus of 50 to 80 bars and a tangent to the loss angle of 0.15 to 0.35. The internal side portion 3B is formed of a rubber composition having a JIS A hardness of 65 to 75, a complex modulus of 80 to 110 bars and a tangent to the loss angle of 0.15 to 0.25. The aforementioned complex modules were measured at a temperature of 70 "C, at a frequency of 10 Hz and with a dynamic deformation of 2%, using a viscoelasticity spectrometer manufactured by Iwamoto Seisakusyo.

Ainsi, la dureté et le module complexe du flanc externe 3A sont inférieurs à ceux du flanc interne 3B, mais la tangente à l'angle de perte du flanc externe 3A est supérieure à celle du flanc interne 3B. Ainsi, le flanc externe 3A devient souple et sa perte d'énergie interne devient importante et, au contraire, le flanc interne 3B devient rigide et sa perte d'énergie interne devient plus faible. Thus, the hardness and the complex modulus of the external flank 3A are less than those of the internal flank 3B, but the tangent to the angle of loss of the external flank 3A is greater than that of the internal flank 3B. Thus, the external flank 3A becomes flexible and its internal energy loss becomes significant and, on the contrary, the internal flank 3B becomes rigid and its internal energy loss becomes lower.

Lorsque le flanc 3 a cette construction et lorsqu'une force radiale est appliquée à la région de la bande de roulement, le flanc peut se déformer essentiellement dans la partie de flanc externe proche de la bande de roulement, son rayon de courbure diminuant. Cette déformation permet un amortissement efficace des chocs appliqués en direction radiale à la région de la bande de roulement et transmis vers l'axe du pneumatique, si bien que le confort de conduite est accru. En outre, le flanc externe déformé absorbe le choc en le transformant en une perte d'énergie interne. When the flank 3 has this construction and when a radial force is applied to the region of the tread, the flank can be deformed essentially in the part of the outer flank close to the tread, its radius of curvature decreasing. This deformation allows effective absorption of the shocks applied in the radial direction to the region of the tread and transmitted towards the axis of the tire, so that driving comfort is increased. In addition, the deformed external flank absorbs the shock, transforming it into a loss of internal energy.

De plus, la partie souple du flanc est limitée à une zone étroite adjacente à la bande de roulement, comme indiqué précédemment, et la partie rigide interne se raccorde au talon rigide. En conséquence, le flanc 3 peut résister à un moment élevé de flexion lorsqu'une force latérale est appliquée à la région de la bande de roulement, si bien que la rigidité latérale du pneumatique est accrue. En outre, le flanc interne a de meilleures possibilités de retour à sa forme d'origine, grâce à l'utilisation de la composition de caoutchouc ayant une plus faible tangente à l'angle de perte afin que sa perte d'énergie interne soit réduite. En conséquence, la déformation des flancs sous l'action d'une force latérale est efficacement réduite, et les flancs déformés peuvent reprendre facilement et rapidement leur forme d'origine, la stabilité de conduite étant ainsi accrue. In addition, the flexible part of the sidewall is limited to a narrow zone adjacent to the tread, as indicated above, and the internal rigid part is connected to the rigid heel. As a result, the sidewall 3 can withstand a high bending moment when a lateral force is applied to the tread region, so that the lateral stiffness of the tire is increased. In addition, the internal flank has better possibilities of returning to its original shape, thanks to the use of the rubber composition having a lower tangent to the loss angle so that its internal energy loss is reduced. . As a result, the deformation of the sidewalls under the action of a lateral force is effectively reduced, and the deformed sidewalls can easily and quickly return to their original shape, thus driving stability is increased.

On a préparé trois types de pneumatiques d'essai de dimension 4, OOR18 4PR, comprenant un pneumatique selon l'invention et deux pneumatiques témoins 1 et 2, ayant des constructions identiques sauf dans les flancs. Le pneumatique selon l'invention avait des flancs formés de deux types de compositions de caoutchouc comme décrit précédemment. Chacun des deux pneumatiques témoins 1 et 2 avaient des flancs formés de l'un des types de compositions de caoutchouc. Les constructions en coupe des pneumatiques et les propriétés physiques des compositions de caoutchouc sont indiquées sur la figure et dans le tableau. Three types of test tires of dimension 4, OOR18 4PR, were prepared, comprising a tire according to the invention and two control tires 1 and 2, having identical constructions except in the sidewalls. The tire according to the invention had sidewalls formed from two types of rubber compositions as described above. Each of the two control tires 1 and 2 had sidewalls formed from one of the types of rubber compositions. The tire cross-sections and the physical properties of the rubber compositions are shown in the figure and in the table.

Chaque pneumatique a été gonflé à une faible pression de 0,3 bar et a été monté sur une motocyclette de cross-country, et ses performances ont été évaluées sur une échelle à dix degrés d'après les sensations de conducteurs d'essais expérimentés pendant des essais en dehors des routes. Les résultats figurent aussi dans le tableau, les performances étant d'autant meilleures que la valeur de l'indice est élevée. Each tire was inflated to a low pressure of 0.3 bar and was mounted on a cross-country motorcycle, and its performance was assessed on a ten-degree scale based on the sensations of experienced test drivers during off-road testing. The results are also shown in the table, the better the performance the higher the value of the index.

TABLEAU
Pneumatique Pneumatique Pneumatique
selon l'in- témoin 1 témoin 2
vention
Construction Flanc double Flanc unique Flanc unique
Interne Externe
Dureté JIS A 70 60 62 70
Module complexe 95 65 65 95
Tangente à l'angle de perte 0,20 0,30 0,30 0,20
Résultats des essais
Sensation du
conducteur Le pneuma- Le pneuma- Le pneuma
tique a été tique a été tique a été
considéré considéré considéré
comme rigide comme comme rigide
et les chocs spongieux mais les
ont été bien chocs
absorbés n'étaient
pas bien
absorbés
La stabilité
et le confort
de conduite
étaient bons
Indice 10 5 6
Comme l'indique le tableau, les résultats des essais montrent que l'exemple selon l'invention est bien supérieur aux pneumatiques témoins, à la fois par sa stabilité de direction et son confort de conduite. BOARD
Pneumatic Pneumatic Pneumatic
according to in- witness 1 witness 2
vention
Construction Double flank Single flank Single flank
Internal external
Hardness JIS A 70 60 62 70
Complex module 95 65 65 95
Tangent to loss angle 0.20 0.30 0.30 0.20
Test results
Sensation of
driver The pneuma- The pneuma- The pneuma
tick has been tick has been tick has been
considered considered considered
as rigid as as rigid
and spongy shocks but the
were well shocked
absorbed were
not good
absorbed
Stability
and comfort
driving
were good
Hint 10 5 6
As the table indicates, the results of the tests show that the example according to the invention is much superior to the control tires, both by its steering stability and its driving comfort.

Comme indiqué précédemment, selon l'invention, chaque flanc a un flanc externe formé d'une composition de caoutchouc ayant d'excellentes propriétés d'absorption des chocs et un flanc interne formé d'une composition de caoutchouc dur. Le pneumatique a donc une rigidité latérale accrue, alors que l'augmentation de rigidité longitudinale est supprimée. En outre, étant donné la présence des flancs internes rigides, l'invention est particulièrement bien adaptée à des pneumatiques à basse pression utilisés sur les mctocyclettes et les véhicules tout terrain. As indicated above, according to the invention, each flank has an external flank formed of a rubber composition having excellent shock absorption properties and an internal flank formed of a hard rubber composition. The tire therefore has increased lateral stiffness, while the increase in longitudinal stiffness is eliminated. In addition, given the presence of rigid internal sidewalls, the invention is particularly well suited to low pressure tires used on mctocyclettes and all-terrain vehicles.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux pneumatiques qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art to the tires which have just been described only by way of nonlimiting examples without departing from the scope of the invention.

Claims

1. A tire comprising two sidewalls, characterized in that each sidewall has a radially outer sidewall formed from a rubber composition having good shock absorption properties and a radially inner sidewall formed from a hard rubber composition.

2. A tire according to claim 1, characterized in that the external sidewall and the internal sidewall are connected, and their junction is located near the location at which the width of the section of the tire becomes maximum.

3. A tire according to one of claims 1 and 2, characterized in that the rubber composition of the external sidewall has a JIS A hardness of between 55 and 65, a complex module of between 50 and 80 bars and a tangent to the loss angle between 0.15 and 0.35, and the rubber composition of the inner flank has a hardness

JIS A between 65 and 75, a complex module between 80 and 110 bars and a tangent to the loss angle between 0.15 and 0.25.