PNEUMATIQUE A MOBILITE ETENDUE AVEC FLANC SOUPLE

La présente invention concerne un pneumatique pour roue de véhicule dans lequel au moins un des bourrelets comporte un siège avec une génératrice dont l'extrémité axialement intérieure est sur un cercle de diamètre supérieur au diamètre du cercle sur lequel se trouve l'extrémité axialement extérieure. Ce type de conception est particulièrement adapté aux nouvelles générations de pneumatiques pouvant être utilisés, dans certaines limites, dans des conditions de faible pression, voire de pression nulle ou quasi-nulle, avec une élimination du risque de désolidarisation du pneu de la jante sur laquelle il est monté. Ce concept est souvent désigné par l'expression "mobilité étendue".

Depuis longtemps les fabricants de pneumatiques tentent de mettre au point un pneumatique ne créant aucune source de risque ou de danger potentiel lors d'un abaissement anormal, voire d'une perte totale de pression. Une des difficultés rencontrées concerne le roulage à plat ou à très faible pression. En effet, lors d'un roulage à très faible pression, voire à pression nulle avec des pneumatiques classiques, les bourrelets sont susceptibles de se désolidariser du pourtour de la jante contre lequel ils étaient maintenus par la pression.

De nombreuses solutions ont été testées afin de pallier ces inconvénients. Souvent ces solutions engendrent des difficultés supplémentaires au niveau du montage et du démontage du pneu sur la jante.

Le document EP 0 673 324 décrit un ensemble roulant comprenant au moins un pneumatique à armature de carcasse radiale ancrée dans chaque bourrelet et une jante de conformation particulière. Cette jante comporte un premier siège avec une génératrice telle que l'extrémité axialement extérieure de ladite génératrice est distante de l'axe de rotation d'une longueur inférieure à la distance séparant son extrémité axialement intérieure et est délimitée axialement à l'extérieur par une saillie ou rebord dé jante. Le pneumatique comporte des sièges de bourrelets adaptés pour un montage sur cette jante. Le type d'interface

pneumatique/jante proposé dans ce document présente de nombreux avantages par rapport aux solutions déjà connues, notamment au niveau de la facilité de montage/démontage tout en permettant d'effectuer un certain parcours malgré une chute de pression.

Le document EP 0 748 287 décrit une solution permettant une première optimisation de la technologie de base décrite dans le document EP 0 673 324 préalablement cité. Il s'agit d'un pneumatique dont au moins un bourrelet a une structure permettant de modifier le serrage dudit bourrelet en fonction de la tension de l'armature de carcasse et notamment un renforcement de celui-ci lorsque la pression de gonflage s'accroît jusqu'à sa valeur nominale. Le document propose ainsi l'utilisation d'un bourrelet avec ancrage de l'extrémité de la carcasse par retournement de celle-ci autour de la base de la tringle, par les cotés axialement et radialement intérieurs par rapport à la tringle. Le bourrelet comporte également, adjacent à la tringle et axialement à l'extérieur de celle-ci, un profilé de mélange caoutchouteux de dureté relativement élevée contre lequel la tringle peut venir exercer une force de compression lors d'un accroissement de tension de l'armature de carcasse. Cette force de compression crée un auto-serrage de la pointe du bourrelet sur la jante de montage. La tension de la carcasse entraîne donc un déplacement de la tringle vers l'extérieur, afin que cette dernière génère ladite force de compression. Dans une telle configuration, la présence d'une tringle de type classique et le retournement de la carcasse sous cette dernière sont présentés comme étant indispensables pour générer la force de compression. Ceci limite les possibilités d'envisager d'autres types d'agencement.

Le document WO 95/23073 décrit un pneumatique à mobilité étendue comportant une zone basse optimisée, offrant un bon compromis entre la facilité de montage et la résistance au décoincement . La figure 1 du présent document présente par ailleurs un mode de réalisation bien connu de cette zone basse. Selon cet agencement, la zone du bourrelet située radialement extérieurement à la tringle forme un triangle constitué d'un mélange caoutchoutique à haut module. Ce triangle occupe une portion importante du bourrelet et s'étend radialement extérieurement très au-delà de la tringle. La présence de ce type d'ancrage a pour

conséquence une importante rigidification du bourrelet d'une part et du flanc d'autre part. Ainsi, en fonctionnement, la portion utile du flanc est réduite.

La présente invention propose donc de pallier les différents inconvénients inhérents aux solutions exposées ci-dessus.

Pour ce faire, elle prévoit un pneumatique pour roue de véhicule, comprenant:

deux flancs espacés axialement l'un de l'autre, réunis à leurs portions radialement extérieures par une zone de sommet pourvue sur sa portion radialement extérieure d'une bande de roulement circonférentielle ;

des bourrelets, disposés radialement intérieurement à chacun des flancs, chaque bourrelet comportant un siège et un rebord externe destinés à venir en contact avec une jante adaptée ;

une structure de renfort s'étendant sensiblement radialement depuis chacun des bourrelets, le long des flancs, vers la zone sommet ;

au moins un desdits bourrelets comprenant :

- un siège de bourrelet comportant une génératrice dont l'extrémité axialement intérieure est sur un cercle de diamètre supérieur au diamètre du cercle sur lequel se trouve l'extrémité axialement extérieure ;

une tringle ;

une zone d'ancrage de la structure de renfort dans ledit bourrelet, comprenant un retournement de ladite structure de renfort de type carcasse autour de ladite tringle, radialement intérieurement à celle-ci, depuis le côté axialement intérieur vers le côté axialement extérieur à la tringle ;

une zone d'appui, radialement sensiblement voisine et axialement extérieure à ladite tringle, ladite zone d'appui étant constituée d'une mélange

caoutchoutique de sensiblement haut module (de préférence supérieur à 40 MPa).

une zone de fermeture d'ancrage, sensiblement radialement extérieure à la tringle, dont l'emplacement est défini d'une part par un axe imaginaire de tringle At, sensiblement axial, et passant sensiblement radialement extérieurement à ladite tringle, et d'autre part un axe imaginaire alpha, passant sensiblement radialement extérieurement à la zone d'appui et présentant un angle alpha inférieur à 50° et de préférence inférieur à 45°, ledit angle alpha étant mesuré entre l'axe de tringle et ledit axe alpha, en se dirigeant dans le sens horaire.

Un tel agencement du pneumatique permet d'augmenter le niveau de souplesse des flancs. En pratique, la portion utile du flanc est augmentée. Ainsi, il est possible d'utiliser le pneumatique avec une flèche plus importante lors de roulage en condition de pression réduite. De manière encore plus préférentielle, l'angle alpha est inférieur ou égal à 40° ; par exemple, dans le mode de réalisation de la figure 2, il est d'environ 40°, tandis que dans le mode de réalisation de la figure 3, il est autour de 30°.

Selon un mode de réalisation avantageux, la zone d'appui est entourée ou enveloppée par la portion retournée de la structure de renfort de type carcasse, qui repasse une seconde fois au voisinage de la zone radialement intérieure à la tringle.

De manière avantageuse, l'épaisseur Emax de la zone de fermeture d'ancrage est inférieure ou égale à 1.5 fois le diamètre de la tringle, et de préférence inférieure ou égale à 1.0 fois le diamètre de la tringle.

De manière avantageuse, ledit bourrelet comporte par ailleurs une zone libre, radialement extérieure à la zone de fermeture d'ancrage, et dont le profil est défini d'une part par l'axe alpha, et d'autre part par un axe bêta, sensiblement parallèle à l'axe alpha, et radialement extérieur à celui-ci.

Grâce à la présence de cette zone libre, le portion radialement extérieure du

bourrelet est assouplie, rendant de ce fait le flanc d'autant plus souple. Une telle solution, utilisée dans un ensemble monté adapté pour rouler sur une distance donnée à pression réduite ou nulle, permet d'augmenter le rayon d'action.

Ladite zone libre s'étend de préférence depuis une portion radialement extérieure de la zone d'appui vers la structure de renfort de type carcasse. Elle comporte de préférence une épaisseur sensiblement constante sur la largeur de son profil.

Egalement de manière avantageuse, le pneumatique comprend par ailleurs une couche intermédiaire de mélange caoutchoutique disposée entre la structure de renfort et le mélange caoutchoutique interne d'étanchéité, l'épaisseur de ladite couche étant adaptée de sorte que la structure de renfort chemine, depuis la portion radialement intérieure du flanc au moins jusqu'à mi-hauteur de celui-ci, sensiblement en zone médiane du flanc.

Grâce à une telle couche intermédiaire, on obtient un centrage de la structure de renfort sensiblement en fibre neutre. Un tel positionnement permet une excellente gestion des contraintes, et donc une bonne endurance. De manière préférentielle, le positionnement de la structure de renfort en fibre neutre se prolonge radialement extérieurement au-delà de la mi-hauteur du flanc et avantageusement jusqu'à l'épaule.

L'épaisseur de la couche intermédiaire est avantageusement supérieure dans la zone radialement inférieure du flanc de façon à ce que, radialement extérieurement et à proximité immédiate de la zone dans laquelle la structure de renfort coopère avec la zone de fermeture d'ancrage, ladite structure de renfort soit axialement sensiblement alignée avec une zone centrale de la tringle.

Grâce à une telle configuration, la structure de renfort forme, sensiblement au niveau de la zone de fermeture d'ancrage, une « avancée » axiale vers l'extérieur, ce qui a pour effet, d'une part d'accentuer la courbure de la structure de renfort, et d'autre part de prolonger le parcours de cette structure en zone neutre. Par ailleurs, cette zone de courbure prononcée de la structure de renfort permet,

notamment en mode de roulage à pression réduite, d'obtenir une flexion plus importante du flanc du pneumatique.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture des exemples de réalisation du pneumatique conforme à l'invention, donnés à titre non limitatif et en se référant aux figures 1 à 3 annexées, dans lesquelles:

la figure 1 illustre, en coupe transversale, un pneumatique de type connu, en particulier l'agencement de la zone basse de ce pneumatique;

la figure 2 illustre, en coupe transversale, un pneumatique selon l'invention;

la figure 3 illustre, en coupe transversale, une variante d'un pneumatique selon l'invention.

Dans la présente description, on entend par structure radiale, un agencement à 90 degrés, mais aussi, selon l'usage, à un angle proche de 90°.

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.

On appelle "bourrelet" la portion du pneumatique adjacente radialement intérieurement au flanc.

On entend par "module d'élasticité" d'un mélange caoutchoutique, un module d'extension sécant obtenu à une déformation d'extension uniaxiale de l'ordre de 10% à température ambiante.

La figure 1 présente un exemple d'un pneumatique spécialement adapté pour roulage en mode dégradé de type connu. Selon ce mode de réalisation, le bourrelet comporte un ancrage de la structure de renfort par retournement de

cette dernière autour de la tringle et une zone d'appui, adjacente à la tringle. Par ailleurs, la zone du bourrelet située radialement extérieurement à la tringle forme un triangle constitué d'un mélange caoutchoutique à haut module. Ce triangle occupe une portion importante du bourrelet et s'étend radialement extérieurement très au-delà de la tringle.

La figure 2 illustre, en coupe transversale, un pneumatique 1 selon l'invention. Ce pneumatique comprend des flancs 2 adjacents à des bourrelets 4. Un sommet 3, sur lequel est prévue une bande de roulement, assure la jonction entre les flancs. Le sommet comporte de préférence au moins une ceinture de renfort.

Le pneumatique comporte une structure de renfort de type carcasse 7, 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, ou encore, elle peut comporter deux ou plusieurs parties, agencées par exemple le long des flancs, sans couvrir la totalité du sommet.

Les portions d'extrémité 71 de la structure de renfort 7 sont situées dans les bourrelets. Chaque bourrelet comporte un siège 5 et un rebord externe 6 destinés à venir en contact avec une jante adaptée : afin de favoriser le roulage en mode dégradé, le siège 5 de bourrelet comporte une génératrice dont l'extrémité axialement intérieure est sur un cercle de diamètre supérieur au diamètre du cercle sur lequel se trouve l'extrémité axialement extérieure.

Chaque bourrelet comporte par ailleurs une zone d'ancrage 9 sensiblement circonférentielle et comprenant une tringle 8 contre laquelle la portion d'extrémité 71 de la structure de renfort est retournée. La tringle 8 est destinée d'une part à procurer un ancrage de la structure de renfort 7 et d'autre part le serrage du pneumatique lorsque ce dernier est monté sur une jante adaptée.

Le bourrelet comporte également une zone d'appui 10, située axialement extérieurement à la tringle et dont le profil forme une sorte de goutte d'eau

allongée dont la pointe se prolonge sous la tringle 8 et le corps est radialement adjacent et axialement extérieur à la tringle. Cette zone d'appui est constituée d'un mélange caoutchoutique à sensiblement haut module (de préférence supérieur à 40 MPa, et pouvant aller au-delà de 60 Mpa). Tel qu'illustré, la zone d'appui est de préférence enveloppée par la portion retournée de la structure de renfort de type carcasse, qui repasse une seconde fois au voisinage de la zone radialement intérieure à la tringle, après avoir enveloppé la zone d'appui 10.

La zone d'ancrage 9 de la structure de renfort comprend un retournement de ladite structure de renfort autour de ladite tringle, radialement intérieurement à celle-ci, depuis le côté axialement intérieur vers le côté axialement extérieur à la tringle.

Radialement extérieurement à la zone d'ancrage, on retrouve une zone de fermeture d'ancrage 11 , sensiblement radialement extérieure à la tringle 8, dont l'emplacement est défini d'une part par un axe imaginaire de tringle At, sensiblement axial, et passant sensiblement radialement extérieurement à ladite tringle 8, et d'autre part un axe imaginaire alpha, passant sensiblement radialement extérieurement à la zone d'appui 10 et présentant un angle alpha inférieur à 50° et de préférence inférieur à 45°, ledit angle alpha étant mesuré entre l'axe de tringle et ledit axe alpha, en se dirigeant dans le sens horaire. Le module de la zone de fermeture d'ancrage se situe avantageusement entre 10 et 25 Mpa, et de préférence entre 18 et 22 Mpa.

Par ailleurs, l'épaisseur Emax de la zone de fermeture d'ancrage 11 permet de vérifier la relation suivante : Emax < 1.5 D et plus préférentiellement Emax < 1.0 D.

La limitation de l'angle alpha permet de libérer une partie de la zone radialement extérieure à la zone de fermeture d'ancrage, pour créer une zone libre 12, dont le profil est défini d'une part par l'axe alpha, et d'autre part par un axe bêta, sensiblement parallèle à l'axe alpha, et radialement extérieur à celui-ci. La zone libre s'étend depuis une portion radialement extérieure de la zone d'appui vers la

structure de renfort de type carcasse. Elle comporte de préférence une épaisseur sensiblement constante sur la largeur de son profil. Le module de la zone libre se situe avantageusement entre 7 et 15 Mpa.

Selon un autre aspect de l'invention, l'angle opposé à l'angle alpha est également limité, de façon à permettre à la structure de renfort de se positionner axialement en alignement radial avec la tringle avant de quitter le bourrelet pour le flanc. La structure de renfort est donc placée en fibre neutre. Afin de prolonger cet alignement favorable dans le flanc, une couche intermédiaire 13, 15 de mélange caoutchoutique est disposée entre la structure de renfort et le mélange caoutchoutique interne d'étanchéité, l'épaisseur de ladite couche étant adaptée de sorte que la structure de renfort chemine, depuis la portion radialement intérieure du flanc au moins jusqu'à mi-hauteur de celui-ci, sensiblement en zone médiane. L'épaisseur de cette couche intermédiaire est supérieure dans la zone radialement inférieure du flanc de façon à ce que, radialement extérieurement et à proximité immédiate de la zone dans laquelle la structure de renfort coopère avec la zone de fermeture d'ancrage 11 , ladite structure de renfort soit axialement sensiblement alignée avec une zone centrale de la tringle 8. Le module de la couche intermédiaire 15 se situe avantageusement entre 5 et 8 Mpa.