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Title:
PNEUMATIC TYRE FOR VEHICLE WITH REINFORCING STRUCTURE IN THE LOWER TORIC CAVITY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/115917
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a pneumatic tyre (1) exhibiting improved behaviour in relation to a standard pneumatic tyre, without degradation of the rolling resistance. According to the invention, the pneumatic tyre (1) comprises a reinforcing structure (7) comprising at least one reinforcing element (8) extending continuously in the inner toric cavity (6), from a crown interface (81), connected to a radially inner face of the crown (23), to a bead interface (82), connected to an axially inner face of the bead (41), the reinforcing structure (7) being distributed circumferentially around the circumference of the pneumatic tyre, the axially outermost crown interface (81) of the reinforcing element (8) being positioned, in relation to the equatorial plane (XZ), at an axial distance A at the most equal to 0.45 times the axial width S, and the radially outermost bead interface (82) of the reinforcing element (8) being positioned, in relation to the radially innermost point (I) of the axially inner face of the bead (41), at a radial distance B at the most equal to 0.5 times the radial height H.

Inventors:
GIRARD MATHIEU (FR)
DAVAL BERTRAND (FR)
Application Number:
PCT/FR2018/053147
Publication Date:
June 20, 2019
Filing Date:
December 07, 2018
Export Citation:
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Assignee:
MICHELIN & CIE (FR)
International Classes:
B60C5/22; B60C9/02; B60C9/17; B60C19/00
Domestic Patent References:
WO2017005713A12017-01-12
Foreign References:
JP2015077922A2015-04-23
FR2638398A11990-05-04
GB2299554A1996-10-09
Attorney, Agent or Firm:
MILLANVOIS, Patrick (FR)
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Claims:
RE VENDIC ATION S

1 - Pneumatique (1) pour véhicule, destiné à être monté sur une jante nominale (5) et gonflé à une pression nominale P, ayant une largeur axiale S et une hauteur radiale H à l’état monté gonflé, et comprenant :

-un sommet (2) ayant une surface de roulement (21) radialement extérieure, destinée à entrer en contact avec un sol, et deux extrémités axiales (22), prolongées chacune radialement vers l’intérieur, par un flanc (3) puis par un bourrelet (4) destiné à entrer en contact avec la jante (5),

-le sommet (2), les flancs (3) et les bourrelets (4) délimitant une cavité torique intérieure

(6),

-le pneumatique (1) ayant un plan équatorial (XZ) passant par le milieu de sa surface de roulement (21) et perpendiculaire à un axe de rotation (YY’),

caractérisé en ce que le pneumatique (1) comprend une structure de rigidifïcation (7), comprenant au moins un élément de rigidifïcation (8) s’étendant continûment dans la cavité torique intérieure (6), à partir d’une interface de sommet (81), reliée à une face radialement intérieure du sommet (23), jusqu’à une interface de bourrelet (82), reliée à une face axialement intérieure de bourrelet (41), en ce que la structure de rigidifïcation (7) est répartie circonférentiellement sur toute la circonférence du pneumatique, en ce que l’interface de sommet (81) d’élément de rigidifïcation (8) la plus axialement extérieure est positionnée, par rapport au plan équatorial (XZ), à une distance axiale A au plus égale à 0.45 fois la largeur axiale S et en ce que l’interface de bourrelet (82) d’élément de rigidifïcation (8) la plus radialement extérieure est positionnée, par rapport à un point (I) le plus radialement intérieur de la face axialement intérieure de bourrelet (41), à une distance radiale B au plus égale à 0.5 fois la hauteur radiale H.

2 - Pneumatique selon la revendication 1 , dans lequel la structure de rigidifïcation (7) comprend plusieurs éléments de rigidifïcation (8), non liés entre eux dans la cavité torique intérieure (6).

3 - Pneumatique selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel l’au moins un élément de rigidifïcation (8) de la structure de rigidifïcation (7) s’étend continûment dans la cavité torique intérieure (6) sans couper le plan équatorial (XZ). 4 - Pneumatique selon la revendication 3, dans lequel la structure de rigidifïcation (7) est symétrique par rapport au plan équatorial (XZ).

5 - Pneumatique selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l’interface de sommet (81) d’élément de rigidifïcation (8) la plus axialement extérieure est positionnée, par rapport au plan équatorial (XZ), à une distance axiale A au plus égale à 0.15 fois et au moins égale à 0.05 fois la largeur axiale S.

6 - Pneumatique selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l’interface de bourrelet (82) d’élément de rigidifïcation (8) la plus radialement extérieure est positionnée, par rapport à un point (I) le plus radialement intérieur de la face axialement intérieure de bourrelet (41), à une distance radiale B au plus égale à 0.10 fois, de préférence au plus égale à 0.05 fois la hauteur radiale H.

7 - Pneumatique selon l’une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel la structure de rigidifïcation (7) est constituée par des éléments de rigidifïcation (8) identiques entre eux.

8 - Pneumatique selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel tout élément de rigidifïcation (8) comprend un matériau polymérique, tel qu’un polyamide aliphatique, un polyamide aromatique ou un polyester, ou un matériau métallique, tel que l’acier, ou un matériau de type verre ou carbone ou toute combinaison des précédents matériaux.

9 - Pneumatique selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel tout élément de rigidifïcation (8) est un élément bidimensionnel.

10 - Pneumatique selon la revendication 9, dans lequel tout élément de rigidifïcation (8) bidimensionnel est constitué par un tissu de renforcement comprenant des éléments de renforcement enrobés dans un mélange élastomérique.

11 - Pneumatique selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel tout élément de rigidifïcation (8) est un élément unidimensionnel de type fil ou câble.

Description:
PNEUMATIQUE POUR VEHICULE AVEC STRUCTURE DE

RIGIDIFICATION DANS LA CAVITE TORIQUE INTERIEURE

[0001] L'invention a pour objet un pneumatique radial destiné à équiper un véhicule.

[0002] Le domaine de pneumatique plus particulièrement étudié est celui des pneumatiques de tourisme dont la section méridienne est caractérisée par une largeur de section S et une hauteur de section H, au sens de la norme de la European Tyre and Rim Technical Organisation ou « ETRTO », telles que le rapport H/S, exprimé en pourcentage, est au plus égal 65, et la largeur de section S est au moins égale à 195 mm. En outre le diamètre au seat D, définissant le diamètre de la jante de montage du pneumatique, est au moins égal à 15 pouces, et généralement au plus égal à 21 pouces. L’exemple plus particulièrement étudié, dans le cadre de l’invention, est un pneumatique de dimension 205/55R16.

[0003] Toutefois un pneumatique selon l’invention peut également être utilisé sur tout autre type de véhicule tel qu’un véhicule à deux roues, un véhicule poids lourd, agricole, de génie civil ou un avion et, plus généralement, sur tout dispositif roulant.

[0004] Dans ce qui suit, et par convention, les directions circonférentielle XX’, axiale YY’ et radiale ZZ’ désignent respectivement une direction tangente à la surface de roulement du pneumatique selon le sens de rotation du pneumatique, une direction parallèle à l’axe de rotation du pneumatique et une direction perpendiculaire à l’axe de rotation du pneumatique. Par «radialement intérieur », respectivement « radialement extérieur», on entend «plus proche de l’axe de rotation du pneumatique », respectivement « plus éloigné de l’axe de rotation du pneumatique». Par «axialement intérieur », respectivement « axialement extérieur», on entend «plus proche du plan équatorial du pneumatique», respectivement « plus éloigné du plan équatorial du pneumatique», le plan équatorial XZ du pneumatique étant le plan passant par le milieu de la surface de roulement du pneumatique et perpendiculaire à l’axe de rotation du pneumatique.

[0005] De façon générale, un pneumatique comprend un sommet ayant deux extrémités axiales prolongées chacune, radialement vers l’intérieur, par un flanc puis par un bourrelet destiné à entrer en contact avec une jante, l’ensemble délimitant une cavité torique intérieure. Plus précisément le sommet comprend, radialement de l’extérieur vers l’intérieur, une bande de roulement, destinée à entrer en contact avec le sol par l’intermédiaire d’une surface de roulement, et une armature de sommet destinée à assurer le renforcement du sommet du pneumatique. Une armature de carcasse relie les deux flancs entre eux et est ancrée, dans chaque bourrelet, à un élément circonférentiel de renforcement, le plus souvent de type tringle.

[0006] Les normes relatives au pneumatique, telles que, par exemple, celles de l’ETRTO, définissent des conditions d’usage nominales pour un pneumatique de dimension donnée, caractérisée par une largeur de section S, une hauteur de section H et un diamètre au seat D. Ainsi un pneumatique de dimension donnée est destiné à être monté sur une jante nominale, à être gonflé à une pression nominale P et à être soumis à une charge nominale Z. La charge appliquée sur le pneumatique est ainsi reprise par le pneumatique, grâce à sa rigidité pneumatique, résultant de la pression de gonflage, et grâce à sa rigidité structurelle intrinsèque.

[0007] Un pneumatique doit satisfaire un ensemble de performances, telles que, à titre d’exemples et de façon non exhaustive, le comportement, la résistance au roulement, l’adhérence, l’usure et le bruit, ce qui implique souvent des choix de conception antinomiques. Il est ainsi fréquent que des choix de conception pour l’amélioration d’une performance donnée entraînent la dégradation d’une autre performance. C’est le cas, par exemple, pour la recherche d’un compromis satisfaisant entre le comportement et la résistance au roulement.

[000S] Il est connu que le comportement d’un pneumatique, qui caractérise son aptitude à supporter les diverses sollicitations mécaniques auxquelles il est soumis en roulage, telles que les sollicitations en dérive et/ou les sollicitations transversales, dépend essentiellement de ses rigidités mécaniques respectivement de dérive D z et transversale K YY . Le comportement du pneumatique est d’autant meilleur que ces rigidités mécaniques sont élevées.

[0009] Dans l’état de la technique, pour améliorer le comportement du pneumatique, l’homme du métier a conçu, par exemple, des bourrelets de pneumatique à forte rigidité, ayant un volume important, résultant d’une épaisseur axiale et/ou d’une hauteur radiale élevée, et comprenant des matériaux élastomériques ayant un module d’élasticité et une hystérèse élevés, c’est-à-dire des matériaux à la fois rigides et dissipatifs. Une telle conception a, en contrepartie, augmenté la valeur de la résistance au roulement, donc dégradé la performance en résistance au roulement, et, corrélativement, augmenté la consommation de carburant. [0010] Dans le document W02017005713, une solution alternative au pneumatique classique a été proposée à travers un dispositif de type pneumatique comprenant deux structures de révolution respectivement radialement extérieure et radialement intérieure, une structure porteuse constituée par des éléments porteurs identiques, en extension en dehors de l’aire de contact avec le sol et en compression dans l’aire de contact, et deux flancs. Les éléments porteurs sont fïlaires et sont reliés respectivement à la face radialement intérieure de la structure de révolution radialement extérieure par un tissu radialement extérieur et à la face radialement extérieure de la structure de révolution radialement intérieure par un tissu radialement intérieur. En outre, la densité surfacique moyenne D des éléments porteurs par unité de surface de structure de révolution radialement extérieure, exprimée en l/m 2 , est au moins égale à (S/S | )*Z/(A*F 1 ), où S est la surface, en m 2 , de la face radialement intérieure de la structure de révolution radialement extérieure, S E est la surface de liaison, en m 2 , du tissu radialement extérieur avec la face radialement intérieure de la structure de révolution radialement extérieure, Z est la charge radiale nominale, en N, A est la surface de contact au sol, en m 2 , et F r la force à rupture, en N, d’un élément porteur. Cette solution permet de supprimer les bourrelets dissipatifs d’un pneumatique classique, donc de réduire la résistance au roulement de façon drastique, tout en garantissant un bon comportement grâce à la reprise des sollicitations mécaniques de dérive et transversales par les éléments fïlaires de la structure porteuse. Toutefois, ce dispositif pneumatique présente en particulier l’inconvénient de nécessiter l’utilisation d’une jante non standard.

[0011] Les inventeurs se sont donnés pour objectif de concevoir un pneumatique, apte à être monté sur une jante standard, avec un comportement amélioré par rapport à un pneumatique standard de l’état de la technique, et avec une résistance au roulement au plus égale à celle de ce pneumatique de référence. [0012] Ce but a été atteint par un pneumatique pour véhicule, destiné à être monté sur une jante nominale et gonflé à une pression nominale P, ayant une largeur axiale S et une hauteur radiale H à l’état monté gonflé, et comprenant :

-un sommet ayant une surface de roulement radialement extérieure, destinée à entrer en contact avec un sol, et deux extrémités axiales, prolongées chacune radialement vers l’intérieur, par un flanc puis par un bourrelet destiné à entrer en contact avec la jante,

-le sommet, les flancs et les bourrelets délimitant une cavité torique intérieure,

-le pneumatique ayant un plan équatorial passant par le milieu de sa surface de roulement et perpendiculaire à un axe de rotation,

-le pneumatique comprenant une structure de rigidifïcation, comprenant au moins un élément de rigidifïcation s’étendant continûment dans la cavité torique intérieure, à partir d’une interface de sommet, reliée à une face radialement intérieure du sommet, jusqu’à une interface de bourrelet, reliée à une face axialement intérieure de bourrelet,

-la structure de rigidifïcation étant répartie circonférentiellement sur toute la circonférence du pneumatique,

-l’interface de sommet d’élément de rigidifïcation la plus axialement extérieure étant positionnée, par rapport au plan équatorial, à une distance axiale A au plus égale à 0.45 fois la largeur axiale S,

-et l’interface de bourrelet d’élément de rigidifïcation la plus radialement extérieure étant positionnée, par rapport à un point le plus radialement intérieur de la face axialement intérieure de bourrelet, à une distance radiale B au plus égale à 0.5 fois la hauteur radiale H.

[0013] Le principe de l’invention est d’implanter, dans un pneumatique classique, une structure de rigidifïcation destinée à augmenter la rigidité globale du pneumatique, celle- ci ayant une composante structurelle, appelée rigidité structurelle et apportée par la structure de renforcement du pneumatique, et une composante pneumatique, appelée rigidité pneumatique et apportée par la pression du gaz de gonflage. La structure de rigidifïcation apporte une contribution à la rigidité pneumatique.

[0014] Plus précisément, la structure de rigidifïcation selon l’invention permet d’augmenter simultanément la rigidité radiale Kzz, la rigidité transversale ou axiale Kgg, et la rigidité de dérive D z du pneumatique, par rapport au pneumatique de référence. La rigidité radiale Kzz, exprimée en daN/mm, est la force radiale Fz générée par le pneumatique lors de l’application d’un déplacement radial égal à 1 mm. La rigidité transversale ou axiale Kgg, exprimée en daN/mm, est la force axiale F Y générée par le pneumatique lors de l’application d’un déplacement axial égal à 1 mm. Enfin la rigidité de dérive D z, exprimée en daN/°, est la force axiale F Y générée par le pneumatique lors d’un roulage avec un angle de 1° appliqué autour d’un axe radial ZZ’.

[0015] En augmentant la rigidité radiale Kzz, la structure de rigidifïcation limite les déformations radiales du sommet, lors du roulage, et, en particulier, la contre-flèche, c’est-à-dire la déformation radiale, à l’opposé de Faire de contact de la surface de roulement du pneumatique avec le sol. Ainsi, au cours du roulage du pneumatique, au tour de roue, la structure de rigidifïcation permet de limiter l’amplitude des déformations cycliques du pneumatique, et en particulier de sa bande de roulement, et donc de limiter la dissipation d’énergie résultante, ce qui contribue à la diminution de la résistance au roulement. En outre, sous sollicitation radiale, Faire de contact avec le sol n’est pas modifiée, c’est-à-dire conserve sensiblement la même surface, ce qui permet de conserver la même performance en adhérence que pour le pneumatique de référence.

[0016] En augmentant la rigidité transversale ou axiale K YY et de rigidité de dérive Dz, la structure de rigidifïcation va contribuer à l’amélioration du comportement, sous sollicitation transversale, par exemple lors d’un roulage en dérive. En outre, sous sollicitation transversale, Faire de contact avec le sol garantit une répartition plus homogène des pressions de contact, ce qui permet d’augmenter la performance en adhérence transversale.

[0017] Par ailleurs la structure de rigidifïcation participe au moins partiellement au port de la charge appliquée au pneumatique, de telle sorte que cette charge appliquée est reprise conjointement par le pneumatique, grâce à sa rigidité pneumatique et à sa rigidité structurelle intrinsèque, et par la structure de rigidifïcation. Concernant le port de charge, lorsque le pneumatique est soumis à une charge radiale nominale Z, la portion de structure de rigidifïcation, reliée à la portion de pneumatique en contact avec le sol, est soumise à un flambage en compression et la portion de structure de rigidifïcation, reliée à la portion de pneumatique non en contact avec le sol, est au moins en partie en tension. [0018] Par conséquent, la présence d’une structure de rigidifïcation permet de diminuer la contribution de la structure de renforcement du pneumatique au port de la charge et donc autorise, le cas échéant, une diminution de sa rigidité structurelle intrinsèque, par exemple en réduisant le volume des bourrelets. Les bourrelets d’un pneumatique classique dissipant, de façon connue, une quantité d’énergie significative, du fait de leur volume et du caractère hystérétique de leur mélange élastomérique constitutif, réduire leur volume permettrait ainsi de réduire de façon significative la résistance au roulement.

[0019] Enfin, la structure de rigidifïcation permet de modifier la réponse vibratoire du pneumatique à une sollicitation dynamique à une fréquence donnée. Les inventeurs ont montré par simulation numérique que le maximum de la courbe représentant la réponse vibratoire, en dB(A), en fonction de la fréquence, exprimée en Hz, ainsi que l’intégrale de ladite courbe, sont réduits pour un pneumatique selon l’invention par rapport à une pneumatique classique pris en référence : ce qui aurait a priori un impact positif vis-à-vis de la réduction du bruit extérieur.

[0020] Sur un plan structurel, selon l’invention, la structure de rigidifïcation comprend au moins un élément de rigidifïcation s’étendant continûment dans la cavité torique intérieure, à partir d’une interface de sommet, reliée à une face radialement intérieure du sommet, jusqu’à une interface de bourrelet, reliée à une face axialement intérieure de bourrelet. En d’autres termes, la structure de rigidifïcation comprend au moins un élément de rigidifïcation reliant le sommet du pneumatique à un bourrelet, ce qui crée une triangulation entre les portions respectivement radialement extérieure et intérieure du pneumatique. Les liaisons respectives de l’élément de rigidifïcation avec le sommet et le bourrelet peuvent être soit directes, soit indirectes, par exemple par l’intermédiaire d’un moyen d’accrochage.

[0021] En outre la structure de rigidifïcation est répartie circonférentiellement sur toute la circonférence du pneumatique. Plus précisément, la structure de rigidifïcation soit s’étend circonférentiellement et continûment sur toute la circonférence du pneumatique, soit est répartie circonférentiellement et périodiquement sur toute la circonférence du pneumatique. Par conséquent la triangulation entre le sommet et les bourrelets du pneumatique est effective sur toute la circonférence du pneumatique. [0022] Egalement selon l’invention, l’interface de sommet d’élément de rigidifïcation la plus axialement extérieure est positionnée, par rapport au plan équatorial, à une distance axiale A au plus égale à 0.45 fois la largeur axiale S. Dans le cas où la structure de rigidifïcation comprend plusieurs éléments de rigidifïcation, la position axiale de l’interface de sommet la plus axialement extérieure conditionne les positions axiales respectives des autres interfaces de sommet qui sont, par conséquent, nécessairement plus proches du plan équatorial. Au-delà de cette valeur, tout élément de rigidifïcation a une direction moyenne formant un angle trop faible par rapport à la direction radiale ZZ’, ce qui apporte une contribution insuffisante aux rigidités respectivement transversale Kgg et de dérive D z . Toutefois, même dans le cas d’un angle proche de 0°, les inventeurs ont pu constater une augmentation des rigidités respectivement radiale K zz , transversale K YY et de dérive D z .

[0023] Encore selon l’invention, l’interface de bourrelet d’élément de rigidifïcation la plus radialement extérieure est positionnée, par rapport à un point le plus radialement intérieur de la face axialement intérieure de bourrelet, à une distance radiale B au plus égale à 0.5 fois la hauteur radiale H. Dans le cas où la structure de rigidifïcation comprend plusieurs éléments de rigidifïcation, la position radiale de l’interface de bourrelet la plus radialement extérieure conditionne les positions radiales respectives des autres interfaces de bourrelet qui sont, par conséquent, nécessairement plus proches du point le plus radialement intérieur de la face axialement intérieure de bourrelet appelé également pointe de bourrelet. Au-delà de cette valeur, tout élément de rigidifïcation a une direction moyenne formant un angle trop important par rapport à la direction radiale ZZ’, ce qui apporte une contribution insuffisante à la rigidité radiale K zz , à la rigidité transversale K YY et à la rigidité de dérive D z .

[0024] Préférentiellement la structure de rigidifïcation comprend plusieurs éléments de rigidifïcation, non liés entre eux dans la cavité torique intérieure. Les éléments de rigidifïcation sont non liés mécaniquement entre eux dans la cavité torique intérieure du pneumatique, de telle sorte qu’ils ont des comportements mécaniques indépendants. Par exemple, ils ne sont pas liés entre eux de façon à former un réseau ou un treillis. Plus particulièrement, les éléments de rigidifïcation ne partagent pas la cavité intérieure torique en plusieurs cavités étanches et indépendantes les unes des autres. Le gaz de gonflage, le plus souvent de l’air, peut ainsi circuler librement entre les éléments de rigidifïcation, dans toute la cavité intérieure torique, sans création de différentiels de pression de part et d’autre de ces éléments de rigidifïcation.

[0025] Selon un mode de réalisation préféré, l’au moins un élément de rigidifïcation de la structure de rigidifïcation s’étend continûment dans la cavité torique intérieure sans couper le plan équatorial. En d’autres termes un élément de rigidifïcation s’étend d’un même coté du plan équatorial et ne le coupe pas. Par conséquent, deux éléments de rigidifïcation s’étendant de part et d’autres du plan équatorial ne se coupent jamais. La présence d’éléments de rigidifïcation de part et d’autre du plan équatorial permet d’avoir une rigidifïcation des deux moitiés de pneumatiques situées de part et d’autre du plan équatorial.

[0026] Selon une variante préférée du mode de réalisation préféré précédent, la structure de rigidifïcation est symétrique par rapport au plan équatorial. En d’autres termes, tout élément de rigidifïcation s’étendant d’un côté du plan équatorial a son symétrique s’étendant du côté opposé. Ce mode de réalisation permet de répartir de manière équilibrée les efforts passant par la structure de rigidifïcation entre les deux moitiés du pneumatique, et donc d’avoir un comportement symétrique du pneumatique en roulage. Par ailleurs, la fabrication d’une structure de rigidifïcation symétrique est plus simple.

[0027] Préférentiellement l’interface de sommet d’élément de rigidifïcation la plus axialement extérieure est positionnée, par rapport au plan équatorial, à une distance axiale A au plus égale à 0.15 fois et au moins égale à 0.05 fois la largeur axiale S. Les inventeurs ont en effet montré qu’une distance axiale A sensiblement égale à 0.10 fois la largeur axiale S était un mode de réalisation avantageux.

[0028] Encore préférentiellement l’interface de bourrelet d’élément de rigidifïcation la plus radialement extérieure est positionnée, par rapport à un point le plus radialement intérieur de la face axialement intérieure de bourrelet, à une distance radiale B au plus égale à 0.10 fois, de préférence au plus égale à 0.05 fois la hauteur radiale H. Les inventeurs ont en effet montré qu’une distance radiale B quasi nulle était un mode de réalisation avantageux. [0029] La combinaison de ces deux caractéristiques de positionnement préférentiel respectivement des interfaces de sommet et de bourrelet permet de garantir une inclinaison optimale des éléments de rigidifïcation, par rapport à une direction radiale, c’est-à-dire garantissant un bon compromis entre la rigidité radiale Kzz, à la rigidité transversale K YY et à la rigidité de dérive D z .

[0030] Le plus souvent la structure de rigidifïcation est constituée par des éléments de rigidifïcation identiques entre eux, ce qui garantit une homogénéité de fonctionnement et permet une fabrication simplifiée.

[0031] Concernant les matériaux constitutifs de la structure de rigidifïcation, tout élément de rigidifïcation comprend un matériau polymérique, tel qu’un polyamide aliphatique, un polyamide aromatique ou un polyester, ou un matériau métallique, tel que l’acier, ou un matériau de type verre ou carbone ou toute combinaison des précédents matériaux. Les matériaux polymériques, en particulier les matériaux élastomériques, et les matériaux métalliques, tels que l’acier, sont couramment utilisés dans le domaine du pneumatique. Le verre et le carbone sont des matériaux alternatifs envisageables pour une utilisation en pneumatique. Dans une première variante de matériau, tout élément de rigidifïcation comprend avantageusement du polyéthylène téréphtalate (PET). Le PET est couramment utilisé dans le domaine du pneumatique, en raison d’un bon compromis entre ses propriétés mécaniques, telles que sa résistance à la rupture en traction, et son coût. Dans une seconde variante de matériau, tout élément de rigidifïcation comprend également avantageusement un polyamide aliphatique, tel que du nylon. Le nylon est également couramment utilisé dans le domaine du pneumatique pour les mêmes raisons que le PET.

[0032] Chaque élément de rigidifïcation peut être caractérisé géométriquement, d’une part par sa longueur L, distance séparant ses deux extrémités destinées à devenir respectivement ses interfaces de sommet et de bourrelet, et d’autre part par sa section moyenne S m . La section moyenne S m est la moyenne des sections obtenues par la coupe de l’élément de rigidifïcation par toutes les surfaces perpendiculaires à sa ligne moyenne. Dans le cas le plus fréquent d’une section constante, la section moyenne S m est la section constante de l’élément de rigidifïcation. La section moyenne S m comprend une plus grande dimension caractéristique D max et une plus petite dimension caractéristique D min , dont le rapport R= D max /D min est appelé rapport de forme. A titre d’exemples, un élément de rigidifïcation ayant une section moyenne S m circulaire, ayant un diamètre égal à d, a un rapport de forme R=l, un élément de rigidifïcation ayant une section moyenne S m rectangulaire, ayant une longueur L et une largeur 1, a un rapport de forme R=L/l, et un élément de rigidifïcation ayant une section moyenne S m elliptique, ayant un grand axe D et un petit axe d, a un rapport de forme R=D/d.

[0033] Selon un premier mode de réalisation des éléments de rigidifïcation, tout élément de rigidifïcation est un élément bidimensionnel. Un élément de rigidifïcation est considéré comme bidimensionnel, quand le rapport de forme R de sa section moyenne S m est au moins égal à 3, c’est à-dire quand la plus grande dimension caractéristique D max de sa section moyenne S m est au moins égale à 3 fois la plus petite dimension caractéristique sa section moyenne S m . Un élément de rigidifïcation bidimensionnel a un

comportement mécanique de type membranaire, c’est-à-dire qu’il ne peut être soumis qu’à des efforts d’extension ou de compression perpendiculairement à sa section moyenne S m . Selon une première variante, un élément de rigidifïcation, avec un rapport de forme R au moins égal à 3 et au plus égal à 50, est dit bidimensionnel de type bandelette. Selon une deuxième variante, un élément de rigidifïcation, avec un rapport de forme R au moins égal à 50, est dit bidimensionnel de type film.

[0034] Selon une variante préférée du premier mode de réalisation avec éléments de rigidifïcation bidimensionnels, tout élément de rigidifïcation bidimensionnel est constitué par un tissu de renforcement comprenant des éléments de renforcement enrobés dans un mélange élastomérique. Une structure de rigidifïcation constituée par des éléments de rigidifïcation bidimensionnels, en particulier de type film, apporte une homogénéité de structure sur toute la circonférence du pneumatique et est avantageuse, du point de vue de la fabrication, en permettant la pose d’un produit unique contribuant à une bonne productivité.

[0035] Selon un deuxième mode de réalisation des éléments de rigidifïcation, tout élément de rigidifïcation est un élément unidimensionnel de type fïl ou câble. Un élément de rigidifïcation est considéré comme unidimensionnel, quand le rapport de forme R de sa section moyenne S m est au plus égal à 3, c’est à-dire quand la plus grande dimension caractéristique D max de sa section moyenne S m est au plus égale à 3 fois la plus petite dimension caractéristique D min de sa section moyenne S m . Un élément de rigidifïcation unidimensionnel a un comportement mécanique de type fïlaire, c’est-à-dire qu’il ne peut être soumis qu’à des efforts d’extension ou de compression selon sa ligne moyenne. C’est la raison pour laquelle un élément de rigidifïcation unidimensionnel est usuellement appelé élément de rigidifïcation fïlaire. Parmi les composants couramment utilisés dans le domaine du pneumatique, les renforts textiles, constitués par un assemblage de filés textiles, ou les câbles métalliques, constitués par un assemblage de fils métalliques, peuvent être considérés comme des éléments de rigidifïcation unidimensionnels, car leur section moyenne S m étant sensiblement circulaire, le rapport de forme R est égal à 1, donc inférieur à 3. Il est à noter que les éléments de rigidifïcation unidimensionnels ne sont pas nécessairement positionnés dans un plan méridien ou radial, contenant l’axe de rotation du pneumatique, mais peuvent présenter, par rapport à ce dernier, une inclinaison susceptible d’impacter la rigidité circonférentielle K xx du pneumatique.

[0036] L’invention est illustrée par les figures ci-dessous référencées, non représentées à l’échelle et décrites ci-après :

-Figure 1A: Coupe méridienne d’un pneumatique selon un premier mode de réalisation de l’invention.

-Figure 1B: Coupe méridienne d’un pneumatique selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.

-Figure 1C : Coupe méridienne d’un pneumatique selon un troisième mode de réalisation de l’invention.

-Figure 2 : Vue en perspective d’un premier exemple de pneumatique selon l’invention, avec des éléments de rigidifïcation bidimensionnels de type films.

-Figure 3 : Vue en perspective d’un deuxième exemple de pneumatique selon l’invention, avec des éléments de rigidifïcation unidimensionnels de type câbles.

-Figure 4 : Rigidités radiales K Z z comparées entre un pneumatique selon l’invention et un pneumatique de référence de l’état de la technique.

-Figure 5 : Rigidités transversales ou axiales K YY comparées entre un pneumatique selon l’invention et un pneumatique de référence de l’état de la technique. [0037] La figure 1A représente une coupe méridienne d’un pneumatique selon un premier mode de réalisation de l’invention. Le pneumatique 1 pour véhicule de tourisme, représenté, est destiné à être monté sur une jante nominale 5 et gonflé à une pression nominale P, et a une largeur axiale S et une hauteur radiale H à l’état monté gonflé. Le pneumatique 1 comprend un sommet 2 ayant une surface de roulement 21 radialement extérieure, destinée à entrer en contact avec un sol, et deux extrémités axiales 22, prolongées chacune radialement vers l’intérieur, par un flanc 3 puis par un bourrelet 4 destiné à entrer en contact avec la jante 5. Le sommet 2, les flancs 3 et les bourrelets 4 délimitent une cavité torique intérieure 6. Le pneumatique 1 a un plan équatorial XZ passant par le milieu de sa surface de roulement 21 et perpendiculaire à un axe de rotation YY’. Selon ce premier mode de réalisation de l’invention, le pneumatique 1 comprend une structure de rigidifïcation 7, comprenant deux éléments de rigidifïcation 8 s’étendant continûment dans la cavité torique intérieure 6, à partir d’une interface de sommet 81, reliée à une face radialement intérieure du sommet 23, jusqu’à une interface de bourrelet 82, reliée à une face axialement intérieure de bourrelet 4L La structure de rigidifïcation 7 est répartie circonférentiellement sur toute la circonférence du pneumatique. Les deux éléments de rigidifïcation 8, constitutifs de la structure de rigidifïcation 7, sont non liés entre eux à l’intérieur de la cavité torique intérieure 6, s’étendent continûment dans la cavité torique intérieure 6 sans couper le plan équatorial XZ et sont symétriques par rapport au plan équatorial XZ. L’interface de sommet 81 d’élément de rigidifïcation 8, nécessairement la plus axialement extérieure dans le cas présent, compte tenu de la présence d’un seul élément de rigidifïcation 8 de part et d’autre du plan équatorial XZ, est positionnée, par rapport au plan équatorial XZ, à une distance axiale A au plus égale à 0.45 fois la largeur axiale S. L’interface de bourrelet 82 d’élément de rigidifïcation 8, nécessairement la plus radialement extérieure dans le cas présent, est positionnée, par rapport à un point I le plus radialement intérieur de la face axialement intérieure de bourrelet 41, à une distance radiale B au plus égale à 0.5 fois la hauteur radiale H. Il est à noter que, dans le cas où chaque élément de rigidifïcation 8, tel représenté sur la figure 1A, est de type unidimensionnel ou fïlaire, celui-ci n’est pas nécessairement contenu dans un plan méridien YZ, mais peut être éventuellement incliné par rapport au plan méridien YZ. [0038] La figure 1B représente une coupe méridienne d’un pneumatique selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, dans lequel la structure de rigidifïcation 7 comprend, de part et d’autre du plan équatorial XZ, trois éléments de rigidifïcation 8 tels que précédemment décrits. Les caractéristiques de positionnement maximales respectivement axialement, avec la distance axiale A, et radialement, avec la distance radiale B, concernent l’élément de rigidifïcation le plus axialement extérieur, de part et d’autre du plan équatorial XZ.

[0039] La figure 1C représente une coupe méridienne d’un pneumatique selon un troisième mode de réalisation de l’invention, dans lequel la structure de rigidifïcation 7 comprend un seul élément de rigidifïcation 8 traversant la cavité torique 6, en coupant le plan équatorial 7. Les caractéristiques de positionnement maximales respectivement axialement, avec la distance axiale A, et radialement, avec la distance radiale B, sont satisfaites pour cet unique élément de rigidifïcation 8.

[0040] La figure 2 représente une vue en perspective partielle d’un premier exemple de pneumatique selon l’invention, comprenant une structure de rigidifïcation 7 avec deux éléments de rigidifïcation 8 bidimensionnels de type films, s’étendant continûment dans la cavité torique intérieure, à partir d’une interface de sommet 81, reliée à une face radialement intérieure du sommet 23, jusqu’à une interface de bourrelet 82, reliée à une face axialement intérieure de bourrelet 4L Ces deux éléments de rigidifïcation 8 bidimensionnels de type films sont symétriques par rapport au plan équatorial du pneumatique. Comme l’interface de sommet 81 de chaque élément de rigidifïcation 8 est positionnée à une distance axiale A par rapport au plan équatorial du pneumatique, la distance axiale 2 A séparent les deux interfaces de sommet 81 respectives. Chaque élément de rigidifïcation 8, axisymétrique par rapport à l’axe de rotation du pneumatique, s’étend circonférentiellement de façon homogène sur toute la circonférence du pneumatique.

[0041] La figure 3 représente une vue en perspective partielle d’un deuxième exemple de pneumatique selon l’invention, comprenant une structure de rigidifïcation 7 avec des éléments de rigidifïcation 8 unidimensionnels de type câbles, s’étendant continûment dans la cavité torique intérieure, à partir d’une interface de sommet 81, reliée à une face radialement intérieure du sommet 23, jusqu’à une interface de bourrelet 82, reliée à une face axialement intérieure de bourrelet 41. Ces éléments de rigidifïcation 8 unidimensionnels de type câbles sont répartis en deux groupes symétriques par rapport au plan équatorial du pneumatique. Les éléments de rigidifïcation de chaque groupe sont répartis circonférentiellement de façon homogène sur toute la circonférence du pneumatique et sont deux à deux espacés par un pas constant. Comme pour le mode de réalisation de la figure 2, l’interface de sommet 81 de chaque élément de rigidifïcation 8 étant positionnée à une distance axiale A par rapport au plan équatorial du pneumatique, la distance axiale 2 A séparent les deux interfaces de sommet 81 respectives de deux éléments de rigidifïcation 8 symétriques.

[0042] La figure 4 est un graphe présentant les rigidités radiales K zz comparées entre un pneumatique selon l’invention et un pneumatique de référence de l’état de la technique. Pour une pression de gonflage P et une flèche radiale f données, l’effort radial Z généré par le pneumatique selon l’invention est plus élevé que celui généré par le pneumatique de référence. La pente de la courbe d’effort radial Z en fonction de la flèche radiale f du pneumatique, c’est-à-dire du déplacement radial du sommet du pneumatique, représente la rigidité radiale K Z z du pneumatique. Par conséquent, la rigidité radiale K zz du pneumatique selon l’invention est plus élevée que celle du pneumatique de référence.

[0043] La figure 5 est un graphe présentant les rigidités transversales ou axiales K YY comparées entre un pneumatique selon l’invention et un pneumatique de référence de l’état de la technique. Pour une pression de gonflage P, une flèche radiale f et un déport transversal d donnés, l’effort transversal Y généré par le pneumatique selon l’invention est plus élevé que celui généré par le pneumatique de référence. La pente de la portion sensiblement linéaire de la courbe d’effort transversal Y en fonction du déport transversal d du pneumatique, c’est-à-dire de son déplacement transversal, représente la rigidité transversale K YY du pneumatique. La portion sensiblement linéaire de la courbe d’effort transversal Y correspond, dans le cas représenté, à un déport transversal au plus égal à environ 30 mm. Par conséquent, la rigidité transversale K YY du pneumatique selon l’invention est plus élevée que celle du pneumatique de référence. Au-delà de 30 mm de déport transversal, l’effort transversal Y atteint un palier en raison du glissement de la surface de roulement du pneumatique sur le sol. Dans le cas de l’invention, cette stabilisation de l’effort transversal Y s’opère à un niveau plus élevé, en raison d’une rigidité transversale K YY plus élevée permettant de conserver une répartition plus homogène de la pression dans l’aire de contact, sous effort transversal Y.

[0044] L’invention a été plus particulièrement étudiée pour un pneumatique de tourisme de dimension 205/55R16. Un pneumatique de référence R a ainsi été comparé à un premier exemple de pneumatique II selon l’invention, avec des éléments de rigidifïcation bidimensionnels de type films, présenté sur la figure 2, et à un deuxième exemple de pneumatique 12 selon l’invention, avec éléments de rigidifïcation unidimensionnels de type câbles, présenté sur la figure 3.

[0045] Les pneumatiques respectivement de référence R, selon l’invention II et selon l’invention 12, sont destinés à être montés sur une jante nominale 6.5 Jl 6 et à être gonflés à une pression nominale P égale à 2.5 bars. Leurs largeurs axiales S et leurs hauteurs radiales H, à l’état monté et gonflé, sont respectivement égales à 209 mm et 104 mm.

[0046] Le premier exemple II est caractérisé par une structure de rigidifïcation, telle que représentée sur la figure 2, avec deux éléments de rigidifïcation bidimensionnels de type films, symétriques par rapport au plan équatorial du pneumatique. Chaque élément de rigidifïcation bidimensionnel est constitué par une juxtaposition de bandelettes, chaque bandelette ayant une largeur de 6 cm avec une tolérance de 1 cm. Le matériau des bandelettes est un tissu constitué de renforts textiles en polyester enrobés par un mélange élastomérique, lesdits renforts textiles ayant une section unitaire égale à 0.42 mm 2 et étant répartis selon un pas constant égal à 0.96 mm. Les renforts textiles sont positionnés radialement, c’est-à-dire dans des plans méridiens du pneumatique. Pour constituer l’interface de sommet, l’extrémité radialement extérieure de chaque bandelette est solidarisée à la face radialement intérieure du sommet par vulcanisation à chaud. Pour constituer l’interface de bourrelet, l’extrémité radialement intérieure de chaque bandelette est maintenue par serrage entre le bourrelet et la jante. En outre, la distance axiale A est comprise entre 0.05 fois et 0.15 fois la largeur axiale S du pneumatique, et la distance radiale B est au plus égale à 0.05 fois la hauteur radiale H du pneumatique.

[0047] Le deuxième exemple 12 est caractérisé par une structure de rigidifïcation, telle que représentée sur la figure 3, avec des éléments de rigidifïcation unidimensionnels de type câbles répartis en deux groupes symétriques par rapport au plan équatorial du pneumatique. Chaque élément de rigidifïcation unidimensionnel est un renfort textile, constitué d’une combinaison d’un polyamide aromatique de type aramide, et d’un polyamide aliphatique de type nylon, et ayant une section unitaire égale à 1 mm 2 . Les éléments de rigidifïcation de chaque groupe sont répartis circonférentiellement de façon homogène sur toute la circonférence du pneumatique et sont deux à deux espacés par un pas constant égal à 30 mm et sont inclinés, par rapport à un plan méridien, d’un angle sensiblement égal à 10°. Les interfaces respectivement de sommet et de bourrelet de chaque élément de rigidifïcation unidimensionnel sont réalisées par liaison des extrémités correspondantes à des accrochages positionnés respectivement sur la face axialement intérieure du sommet et la face axialement intérieure du bourrelet avant la cuisson du pneumatique.

[0048] Le tableau 1 ci-dessous résume les écarts de performances obtenues respectivement entre le premier exemple de pneumatique II et le pneumatique de référence R, et le deuxième exemple de pneumatique 12 et le pneumatique de référence :

Tableau 1

[0049] Les résultats du tableau 1 montrent un compromis de performances amélioré entre la résistance au roulement et le comportement pour l’invention. Il est à noter que ce compromis est modulable : le premier exemple II, caractérisé par une importante densité de renforts textiles, offre un décalage de performances plus important que le deuxième exemple 12 qui est lui-même décalé par rapport au pneumatique de référence R.