FR2925393A1

FR2925393A1 - Pneumatique pour roulage a plat pourvu d'une armature supplementaire de flanc.

Info

Publication number: FR2925393A1
Application number: FR0709058A
Authority: FR
Inventors: Francois Hottebart
Original assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Michelin Recherche et Technique SA France; Societe de Technologie Michelin SAS
Current assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Michelin Recherche et Technique SA France; Societe de Technologie Michelin SAS
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2009-06-26
Anticipated expiration: 2027-12-21
Also published as: JP2011506199A; EP2225114A1; CN101903197A; EP2225114B8; WO2009080587A1; EA201070778A1; EP2225114B1; US8578987B2; BRPI0821639A2; BRPI0821639A8; CN101903197B; US20110000597A1; FR2925393B1; JP5687063B2; EA016537B1

Abstract

Pneumatique (12) adapté pour roulage à plat, comportant : un sommet ; deux flancs (40) ; deux bourrelets (50) comportant chacun au moins une structure annulaire de renforcement (60) ; une armature de carcasse (71, 72) ancrée dans chacun des bourrelets par un retournement autour de la structure annulaire de renforcement, de manière à former un brin aller (711) s'étendant depuis les bourrelets à travers les flancs vers le sommet, et un brin retour (712); et au moins un insert de flanc (80) ; au moins un flanc du pneumatique comprenant en outre au moins une armature supplémentaire de flanc (90) disposée axialement à l'intérieur de l'armature de carcasse et s'étendant radialement au moins entre une hauteur radiale H1 de 30 mm, H1 étant mesuré depuis le point radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement ; et une hauteur radiale H2 égale à 30 % de la hauteur H du pneumatique; et une couche (110) de composition polymérique disposée entre l'armature supplémentaire de flanc et l'armature de carcasse.

Description

Arrière-plan de l'invention Domaine [0001] La présente invention concerne des pneumatiques pour roulage à plat pourvus de flancs autoporteurs.

Description de l'état de l'art [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. [0003] 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. [0004] On peut distinguer deux grands types de technologies pour roulage à plat. D'une 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 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. [0005] D'autre part, on retrouve les pneumatiques de type autoporteur, (souvent désignés par leur appellation en langue anglaise ZP pour zero 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. [0006] De tels pneumatiques sont connus, par exemple, des brevets US 4,067,347, US 4,779,658, US 5,511,599, US 5,769,980, US 5,795,416, US 6,022,434 ou encore US 7,093,633. [0007] La conception la plus répandue de ces pneumatiques de type autoporteur comprend un ancrage de l'armature de carcasse par un retournement autour de la structure annulaire de renforcement du bourrelet, de manière à former dans chaque bourrelet un brin aller s'étendant depuis les bourrelets à travers les flancs vers le sommet, et un brin retour, l'extrémité radialement extérieure du brin retour étant radialement proche de l'équateur du pneumatique, c'est-à-dire radialement proche de la hauteur radiale à laquelle l'armature de carcasse, lorsque le pneumatique est monté sur la jante et gonflé à sa pression de service, a sa plus grande largeur axiale. L'espace formé entre le brin aller et le brin retour de l'armature de carcasse est rempli par une couche de mélange(s) caoutchouteux appelé bourrage sur tringle , comme cela est représenté à la figure 1. [0008] Ces pneumatiques, notamment lorsqu'ils sont fortement fléchés, peuvent présenter, aussi bien en roulage normal (c'est-à- dire lorsqu'ils sont gonflés à une pression proche de leur pression de service) qu'en roulage à plat (c'est-à-dire lorsque la pression de gonflage du pneumatique est significativement abaissée par rapport à la pression de service, voire même nulle) des problèmes d'endurance en zone basse , c'est-à-dire dans les bourrelets et dans la partie radialement intérieure des flancs, dont la responsabilité est généralement attribuée au fait que le brin retour de l'armature de carcasse peut se trouver en compression quand le bourrelet, qui est en appui 2

contre le crochet de jante, fléchit autour du crochet (comme cela est représenté à la figure 10). En effet, du fait de l'épaisseur importante de mélange caoutchouteux entre le brin aller et le brin retour de l'armature de carcasse, le brin retour peut se trouver fortement sollicité en compression par le mécanisme de flexion autour du crochet de jante de la partie radialement intérieure du flanc, qui peut être assimilée à une poutre. [0009] Pour répondre à ce problème, il a été proposé de réduire significativement l'épaisseur de mélange caoutchouteux entre le brin aller et le brin retour de l'armature de carcasse, (pneumatique à brin retour plaqué ), et/ou la hauteur radiale du brin retour ( pneumatique à brin retour raccourci ). Si une telle configuration du brin retour s'est révélée intéressante de plusieurs points de vue (meilleure endurance en roulage normal , réduction de la longueur de l'armature de carcasse, et donc du poids et du coût de fabrication, possibilité de mettre des éléments de renforcement dont la résistance à la compression est moindre, ...), elle n'a pas donné des résultats totalement satisfaisants en particulier en roulage à plat . Résumé de l'invention [0010] L'invention cherche à améliorer l'endurance, notamment en roulage normal , des pneumatiques pour roulage à plat pourvus de flancs autoporteurs, dans la partie des flancs qui se trouve radialement à l'intérieur de l'équateur du pneumatique. [0011] Cet objectif est atteint par un pneumatique adapté pour roulage à plat, destiné à être monté sur une jante, comportant : ù un sommet comprenant une armature de sommet surmontée d'une 25 bande de roulement ; ù deux flancs prolongeant le sommet radialement vers l'intérieur ; ù deux bourrelets radialement intérieurs aux flancs et comportant chacun au moins une structure annulaire de renforcement ;

ù une armature de carcasse ancrée dans chacun des bourrelets par un retournement autour de la structure annulaire de renforcement, de manière à former dans chaque bourrelet un brin aller s'étendant depuis les bourrelets à travers les flancs vers le sommet, et un brin retour ; et ù au moins un insert de flanc, axialement intérieur à l'armature de carcasse, comprenant au moins une composition polymérique [0012] Au moins un flanc d'un pneumatique selon l'invention comprend en outre : au moins une armature supplémentaire de flanc, comprenant au moins 10 une couche d'éléments de renforcement et disposée axialement à l'intérieur de l'armature de carcasse, cette armature supplémentaire de flanc s'étendant radialement au moins entre : o une hauteur radiale H1 de 30 mm, H1 étant mesuré depuis le point radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de 15 renforcement ; o une hauteur radiale H2 égale à 30 %, et de préférence égale à 40 %, de la hauteur H du pneumatique; et ù une couche de composition polymérique disposée entre l'armature supplémentaire de flanc et l'armature de carcasse, sur au moins une 20 portion de l'armature supplémentaire de flanc, l'épaisseur axiale maximale EM de la couche de composition polymérique disposée entre l'armature supplémentaire de flanc et l'armature de carcasse étant supérieure ou égale à 3 %, et de préférence à 5 %, de la hauteur H du pneumatique. 25 [0013] L'épaisseur de la couche de composition polymérique doit en effet être suffisante de façon à pouvoir générer une rigidité suffisante lors du roulage à plat. Cette rigidité est générée par la mise en compression du volume de gomme compris entre le crochet de jante et l'armature supplémentaire de flanc dans une déformation de type flexion. L'épaisseur de la couche de composition -5

polymérique doit croître avec H car la capacité de charge du pneumatique croît avec H et la rigidité structurelle du flanc décroît avec H. [0014] Cette structure permet d'améliorer l'endurance du pneumatique dans la partie des flancs qui se trouve radialement à l'intérieur de l'équateur du 5 pneumatique. [0015] Ce résultat peut se comprendre par le fait que l'armature supplémentaire de flanc est moins tendue que le brin aller de l'armature de carcasse d'un pneumatique conventionnel. Cette tension moindre est liée au fait que l'armature supplémentaire de flanc est matériellement distincte de 10 l'armature de carcasse. L'abaissement de la tension de l'armature supplémentaire de flanc a pour effet de décaler la fibre neutre du bourrelet et de la partie radialement intérieure du flanc vers le crochet de jante. Par ce biais, la compression des éléments de renforcement les plus proches du crochet de jante est réduite, ce qui a un effet bénéfique sur l'endurance du pneumatique. 15 [0016] II a été constaté, de manière surprenante, que la présence de l'armature supplémentaire de flanc, associée avec une couche de composition polymérique, permet d'améliorer, non seulement l'endurance en roulage normal (cf. raisonnement ci-dessus) mais aussi l'endurance en roulage à plat par rapport aux avaries au niveau du bourrelet (où l'on aurait pu penser 20 que la situation est équivalente à celle d'un pneumatique pour roulage à plat conventionnel, car l'armature supplémentaire de flanc se trouve dans un état tendu lorsque le pneumatique roule à plat ). [0017] L'invention concerne à la fois les pneumatiques à brin retour raccourci , c'est-à-dire, où la distance radiale DR entre l'extrémité radialement 25 extérieure du brin retour et le point radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement est inférieure ou égale à 25 mm, et les pneumatiques à brin retour plaqué , c'est-à-dire où (i) la distance radiale DR entre l'extrémité radialement extérieure du brin retour et le point radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement est supérieure 30 à 25 mm et (ii) la distance axiale maximale entre le brin aller et le brin

retour dans la zone radiale entre : (A) les points du brin retour ayant une distance radiale HO de 25 mm du point radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement et (B) l'extrémité radialement extérieure du brin retour est inférieure ou égale à 3 mm. [0018] Selon un mode de réalisation préférentiel, l'armature supplémentaire de flanc comporte, dans toute coupe radiale, dans la zone radiale comprise entre les hauteurs radiales H1 et H2, telles que définies plus haut, au moins une portion concave ayant une concavité tournée axialement vers l'extérieur. Cette concavité a pour effet d'empêcher encore plus efficacement que l'armature supplémentaire de flanc se tende sous l'effet du gonflage du pneumatique. Préférentiellement, cette portion concave s'étend, dans toute coupe radiale, sur au moins 50 % de la longueur de la trace de l'armature supplémentaire de flanc comprise dans la zone radiale comprise entre les points de l'armature supplémentaire de flanc ayant une distance radiale égale à H1 du point radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement, et les points qui ont une distance radiale H2 de ce même point de la structure annulaire de renforcement 60. [0019] Selon un mode de réalisation avantageux, dans toute coupe radiale, l'extrémité radialement extérieure de l'armature supplémentaire de flanc se situe radialement à l'intérieur de la ligne droite axiale passant par les points des flancs où l'armature de carcasse a sa plus grande largeur axiale lorsque le pneumatique est monté sur la jante. En d'autres termes, l'extrémité radialement extérieure de l'armature supplémentaire de flanc se trouve radialement à l'intérieur de l'équateur du pneumatique. Ce mode de réalisation est avantageux dans la mesure où la présence de l'armature supplémentaire de flanc dans la zone radialement extérieure à l'équateur augmente l'épaisseur du flanc, ce qui est nuisible à la fois au confort et à l'endurance (au niveau du flanc) en roulage à plat . De plus, un prolongement de l'armature supplémentaire de flanc augmente le coût de fabrication du pneumatique. [0020] Selon un mode de réalisation avantageux, l'armature supplémentaire de

flanc est prolongée radialement à l'extérieur de la hauteur H2 par une portion tangentielle à l'armature de carcasse. La portion de l'armature supplémentaire de flanc ayant une concavité tournée axialement vers l'extérieur est donc prolongée par une portion dans laquelle le sens de courbure de l'armature supplémentaire de flanc s'inverse, de sorte que l'armature rejoint l'armature de carcasse non pas sous un angle vif mais de manière tangentielle. L'avantage lié à ce mode de réalisation réside dans le fait que la transition des zones de basse tension vers les zones tendues se fait moins abruptement, ce qui augmente l'endurance du pneumatique dans la zone de transition. [0021] Selon un mode de réalisation préférentiel, la distance radiale DRE entre l'extrémité radialement extérieure de l'armature supplémentaire de flanc et le point radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement est supérieure ou égale à 25 % de la hauteur H du pneumatique. [0022] Préférentiellement, la distance radiale DRI entre l'extrémité radialement intérieure de l'armature supplémentaire de flanc et le point radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement est inférieure ou égale à 40 mm. Une distance radiale supérieure à 40 mm aurait pour effet de réduire l'impact de l'armature supplémentaire de flanc dans la zone où le bourrelet prend appui sur le crochet de jante, ce qui amoindrirait son effet sur l'endurance à plat du pneumatique. [0023] Si l'on prévoit de faire pénétrer l'armature supplémentaire de flanc dans le bourrelet, il est préférable de la prolonger par une portion partiellement enroulée autour de la structure annulaire de renforcement, l'armature de carcasse étant positionnée entre la structure annulaire de renforcement et l'armature supplémentaire de flanc. Ainsi on obtient une répartition de contraintes plus équilibrée dans l'armature de carcasse et l'armature supplémentaire de flanc. [0024] Selon un mode de réalisation avantageux, l'armature supplémentaire de flanc comprend une seule couche d'éléments de renforcement filaires, les 30 éléments de renforcement filaires étant orientés radialement. Cette configuration

a l'avantage de la plus grande simplicité et du moindre coût de fabrication. [0025] II est cependant possible de prévoir une armature supplémentaire de flanc comprenant deux couches d'éléments de renforcement filaires, les éléments de renforcement de chaque couche étant parallèles les uns aux autres, les éléments de renforcement étant croisés d'une couche à l'autre. Dans cette configuration, il est préférable de prévoir que les éléments de renforcement des deux couches soient inclinés d'une inclinaison inférieure ou égale à 10° par rapport à la direction radiale, ce qui permet de bénéficier pleinement de la rigidité structurelle d'un double nappe croisée. [0026] Il est également possible de prévoir une armature supplémentaire de flanc comprenant au moins une couche de tissu. [0027] En ce qui concerne la distance axiale entre les extrémités radiales de l'armature supplémentaire de flanc et l'armature de carcasse, il y a deux modes de réalisation préférentiels. Premièrement, il peut être avantageux de prévoir que la distance axiale entre au moins une extrémité radiale (et de préférence des deux extrémités) de l'armature supplémentaire de flanc et l'armature de carcasse soit inférieure à 2 mm. [0028] Alternativement, il peut être préférable d'éloigner au maximum les extrémités radiales de l'armature supplémentaire de flanc de l'armature de carcasse, afin de limiter la tension que l'armature supplémentaire de flanc reprend en roulage normal , ce qui a pour effet d'améliorer à la fois le confort d'utilisation et l'endurance du pneumatique. [0029] Selon un mode de réalisation préférentiel, l'épaisseur axiale maximale de la couche de composition polymérique disposée entre l'armature supplémentaire de flanc et l'armature de carcasse est supérieure ou égale à 10 % de l'épaisseur axiale maximale du flanc du pneumatique dans la région radiale sur laquelle s'étend l'armature supplémentaire de flanc. Il s'agit là d'un minimum nécessaire pour que le décalage de la fibre neutre mentionné plus haut soit significatif.

[0030] De préférence, la formulation de la composition polymérique disposée entre l'armature supplémentaire de flanc et l'armature de carcasse est identique à la formulation de la composition polymérique de l'insert de flanc. Ce choix permet de réduire le nombre de compositions polymériques utilisées dans la fabrication du pneumatique et, par conséquent, le coût de fabrication. [0031] Les éléments de renforcement de l'armature supplémentaire de flanc peuvent être des éléments de renforcement textiles, tels que des câbles en rayonne. Préférentiellement, les éléments de renforcement de l'armature supplémentaire de flanc sont des éléments de renforcement métalliques, car le métal est un matériau adapté à une sollicitation essentiellement en extension de l'armature supplémentaire de flanc. Ces éléments de renforcement peuvent présenter une courbe force-allongement linéaire ou quasi-linéaire ou, au contraire, fortement non-linéaire. Dans ce dernier cas, on pourra préférer l'usage de renforts à faible rigidité à faible allongement (afin de minimiser la rigidité en roulage gonflé) et à forte rigidité à fort allongement (afin de maximiser la rigidité en roulage à plat). Brève description des dessins [0032] L'invention sera mieux comprise grâce à la description des dessins schématiques selon lesquels : û les figures 1 et 2 représentent, en coupe radiale, une partie d'un pneumatique pour roulage à plat selon l'art antérieur ; - les figures 3 et 6 à 10 représentent, en coupe radiale, une partie d'un pneumatique pour roulage à plat selon l'invention ; û les figures 4 et 5 représentent chacune un détail de la figure 3. -10-Description détaillée de l'invention Quelques définitions [0033] L'expression roulage à plat désigne, dans le cadre de ce document, le mode de roulage où la pression de gonflage du pneumatique est significativement abaissée par rapport à la pression de service, voire même nulle, par exemple suite à une perforation importante du pneumatique. Ce mode de roulage est parfois aussi appelé roulage en mode dégradé . Par opposition, on parle de roulage normal lorsque le pneumatique est gonflé à sa pression de service. [0034] Dans l'emploi du terme radial il convient de distinguer plusieurs utilisations différentes du mot par la personne du métier. Premièrement, l'expression se réfère à un rayon du pneumatique. C'est dans ce sens qu'on dit d'un point A qu'il est radialement intérieur à un point B (ou radialement à l'intérieur du point B) s'il est plus près de l'axe de rotation du pneumatique que le point B. Inversement, un point C est dit radialement extérieur à un point D (ou radialement à l'extérieur du point D) s'il est plus éloigné de l'axe de rotation du pneumatique que le point D. On dira qu'on avance radialement vers l'intérieur (ou l'extérieur) lorsqu'on avance en direction des rayons plus petits (ou plus grands). Lorsqu'il est question de distances radiales, ce sens du terme s'applique également. [0035] En revanche, un fil ou une armature est dit radial lorsque le fil ou les éléments de renforcement de l'armature font avec la direction circonférentielle un angle supérieur ou égal à 65° et inférieur ou égal à 90°. Précisions que dans le présent document, le terme fil doit être entendu dans un sens tout à fait général et comprend les fils se présentant sous la forme de monofilaments, de multifilaments, d'un câble, d'un retors ou d'un assemblage équivalent, et ceci, quelle que soit la matière constituant le fil ou le traitement de surface pour favoriser sa liaison avec le caoutchouc. [0036] Enfin, par coupe radiale ou section radiale on entend ici une -11-

coupe ou une section selon un plan qui comporte l'axe de rotation du pneumatique. [0037] Une direction axiale est une direction parallèle à l'axe de rotation du pneumatique. Un point E est dit axialement intérieur à un point F (ou axialement à l'intérieur du point F) s'il est plus près du plan médian du pneumatique que le point F. Inversement, un point G est dit axialement extérieur à un point H (ou axialement à l'extérieur du point H) s'il est plus éloigné du plan médian du pneumatique que le point H. Le plan médian du pneumatique est le plan qui est normal à l'axe de rotation du pneumatique et qui se situe à équidistance des structures annulaires de renforcement de chaque bourrelet. [0038] Une direction circonférentielle est une direction qui est perpendiculaire à la fois à un rayon du pneumatique et à la direction axiale. [0039] Par équateur du pneumatique on entend, dans le cadre du présent document, la hauteur radiale du point de la plus grande extension axiale de l'armature de carcasse. Dans une coupe radiale du pneumatique, l'équateur apparaît comme la ligne droite axiale passant par les points où l'armature de carcasse a sa plus grande largeur axiale lorsque le pneumatique est monté sur la jante. Lorsque l'armature de carcasse atteint cette plus grande largeur axiale en plusieurs points, on considère la hauteur radiale du point le plus proche de la mi-hauteur H/2 du pneumatique comme étant l'équateur du pneumatique. L'équateur ainsi défini ne doit pas être confondu avec le plan médian du pneumatique qui est aussi parfois appelé équateur dans les documents de l'art antérieur. [0040] Par la flèche d'un pneumatique on entend la différence entre le rayon du pneumatique non chargé et la distance verticale séparant l'axe de rotation du pneumatique chargé et écrasé du sol sur lequel se trouve le pneumatique. -12- Description détaillée des modes de réalisation [0041] La figure 1 représente schématiquement, vu en coupe radiale, un pneumatique 10 pour roulage à plat de type autoporteur selon l'art antérieur. Ce pneumatique 10 comporte un sommet comprenant une armature de sommet, formée de deux couches d'éléments de renforcement 21 et 22 et surmontée d'une bande de roulement 30. Deux flancs 40 prolongent le sommet radialement vers l'intérieur. Le pneumatique 10 comporte en outre deux bourrelets 50 radialement intérieurs aux flancs 40 et comportant chacun une structure annulaire de renforcement, en l'occurrence une tringle 60, surmontée d'un bourrage sur tringle 65, ainsi qu'une armature de carcasse comportant deux couches d'éléments de renforcement 71 et 72 dont une (en l'occurrence, la couche 71) est ancrée à chacun des bourrelets par un retournement autour de la tringle 60, de manière à former dans chaque bourrelet 40 un brin aller 711 s'étendant depuis les bourrelets à travers les flancs vers le sommet, et un brin retour 712, l'extrémité radialement extérieure 713 du brin retour 712 étant sensiblement à mi-hauteur (H/2) du pneumatique. L'armature de carcasse s'étend donc depuis les bourrelets 50 à travers les flancs 40 vers le sommet. Le pneumatique 10 comporte encore deux inserts de flanc 80, axialement intérieurs aux armatures de carcasse 71 et 72. Ces inserts avec leur section radiale caractéristique en forme de croissant sont destinés à renforcer le flanc. Ils comprennent au moins une composition polymérique, de préférence un mélange caoutchouteux. Le document WO 02/096677 donne plusieurs exemples de mélanges caoutchouteux pouvant être utilisés pour former un tel insert. Chaque insert de flanc 80 est susceptible de contribuer à 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. [0042] Les pneumatiques de ce type, notamment lorsqu'ils sont fortement fléchés, peuvent présenter, aussi bien en roulage normal (c'est-à-dire lorsqu'ils sont gonflés à une pression proche de leur pression de service) qu'en roulage à plat (c'est-à- dire lorsque la pression de gonflage du pneumatique -13-

est significativement abaissée par rapport à la pression de service, voire même nulle) des problèmes d'endurance en zone basse , c'est-à-dire dans les bourrelets 50 et dans la partie radialement intérieure des flancs 40, dont la responsabilité est généralement attribuée au fait que le brin retour 712 de l'armature de carcasse se trouve en compression quand le bourrelet 50, qui est en appui contre le crochet de jante (non représenté), fléchit autour du crochet (voir la figure 10). En effet, du fait de l'épaisseur importante de mélange caoutchouteux entre le brin aller et le brin retour de l'armature de carcasse, le brin retour peut se trouver fortement sollicité en compression par le mécanisme de flexion autour du crochet de jante de la partie radialement intérieure du flanc, qui peut être assimilée à une poutre. [0043] Pour répondre à ce problème, il a été proposé de réduire significativement l'épaisseur de mélange caoutchouteux entre le brin aller et le du brin retour 712 de l'armature de carcasse (pneumatique à brin retour plaqué ), et/ou la hauteur radiale du brin retour ( pneumatique à brin retour raccourci ). La figure 2 représente un pneumatique 11 à brin retour raccourci . Dans le pneumatique 11, l'extrémité radialement extérieure 713 du brin retour est radialement à l'intérieur du point 52 radialement le plus à l'extérieur de la partie 53 du bourrelet destinée à prendre appui sur le crochet de jante. Plus généralement, dans ce type de pneumatique à brin retour raccourci, la distance radiale DR entre (i) l'extrémité radialement extérieure 713 du brin retour et (ii) le point 61 radialement plus à l'intérieur de la tringle 60 est inférieure ou égale à 25 mm. [0044] Les pneumatiques du type représenté à la figure 2, bien que comportant une quantité équivalente de mélange caoutchouteux que le pneumatique de la figure 1, n'ont néanmoins pas donné des résultats totalement satisfaisants en endurance, en particulier en roulage à plat . [0045] Les pneumatiques représentés aux figures 3 à 10 apportent une solution à ce problème technique. [0046] La figure 3 représente un pneumatique 12 adapté pour roulage à plat, -14-

destiné à être monté sur une jante, comportant un sommet comprenant une armature de sommet formée de couches d'éléments de renforcement 21 et 22, surmontée d'une bande de roulement 30, deux flancs 40 prolongeant le sommet radialement vers l'intérieur, et deux bourrelets 50 radialement intérieurs aux flancs 40 et comportant chacun au moins une structure annulaire de renforcement 30. [0047] Le pneumatique 12 comporte en outre une armature de carcasse, formée de deux couches d'éléments de renforcement 71 et 72 et ancrée dans chacun des bourrelets par un retournement autour de la structure annulaire de renforcement 60, de manière à former dans chaque bourrelet 50 un brin aller 711 s'étendant depuis les bourrelets 50 à travers les flancs 40 vers le sommet, et un brin retour 712. On considère que la frontière entre le brin aller et le brin retour se situe à l'intersection de la couche d'éléments de renforcement 71 avec un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique et comprenant le point radialement le plus à l'intérieur de la couche d'éléments de renforcement 71. L'extrémité radialement extérieure du brin retour 712 se trouve à une distance radiale DR de 20 mm du point radialement plus à l'intérieur de la tringle 60 ; autrement dit, il s'agit d'un pneumatique à brin retour raccourci . [0048] Le pneumatique 12 comporte encore deux insert de flanc 80, axialement intérieur à l'armature de carcasse. Ces inserts, avec leur section radiale caractéristique en forme de croissant, sont destinés à renforcer le flanc. Ils comprennent au moins une composition polymérique, comme par exemple une composition à base de polyuréthane, de préférence un mélange caoutchouteux comme par exemple les mélanges caoutchouteux dont l'utilisation est enseignée dans le document WO 02/096677. Chaque insert de flanc 80 est 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. [0049] Chaque flanc 40 du pneumatique 12 comprend en outre une armature -15-

supplémentaire de flanc 90, comprenant une couche d'éléments de renforcement, en l'occurrence des câbles en rayonne, et disposée axialement à l'intérieur de l'armature de carcasse. [0050] Dans un pneumatique selon l'invention, cette armature supplémentaire de flanc 90 s'étend radialement au moins entre (i) une hauteur radiale H1 de 30 mm, H1 étant mesuré depuis le point 61 (en l'occurrence, tout un ensemble de points) radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement 60, et (ii) une hauteur radiale H2, H2 étant environ égal à 30% de H, H2 étant également mesuré depuis le point 61 radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement 60. [0051] Précisons que s'il y a une pluralité de points radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement, on considère l'un quelconque de ces points pour déterminer les hauteurs radiales. [0052] L'armature supplémentaire de flanc 90 comporte, dans la zone radiale entre H1 et H2, une portion concave 93 (voir figure 4) ayant une concavité tournée axialement vers l'extérieur. Cette concavité 93 a pour effet d'empêcher encore plus efficacement que l'armature supplémentaire de flanc se tende sous l'effet du gonflage du pneumatique. En l'occurrence, cette portion concave s'étend sur deux tiers de la longueur de la trace de l'armature supplémentaire de flanc comprise entre les points de l'armature supplémentaire de flanc ayant une distance radiale égale à H1 du point 61 radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement 60, et les points qui ont une distance radiale H2 de ce même point 61 de la structure annulaire de renforcement 60. [0053] De plus, chaque flanc 40 du pneumatique 12 comporte une couche 110 de composition polymérique disposée entre l'armature supplémentaire de flanc 90 et l'armature de carcasse, sur au moins une portion de l'armature supplémentaire de flanc 90, l'épaisseur axiale maximale EM de la couche 110 de composition polymérique disposée entre l'armature supplémentaire de flanc et l'armature de carcasse étant d'environ 8 mm, soit 7 % de la hauteur H du pneumatique. -16-

[0054] Il a été constaté que l'endurance en roulage normal du pneumatique 12 dans la partie des flancs qui se trouve radialement à l'intérieur de l'équateur (indiqué à l'aide de la ligne droite 100) du pneumatique est améliorée par rapport à celle d'un pneumatique 11 selon l'art antérieur. [0055] Comme cela a été dit plus haut, ce résultat peut se comprendre par le fait que l'armature supplémentaire de flanc 90 est moins tendue que le brin aller 711 de l'armature de carcasse d'un pneumatique conventionnel. Cette tension moindre est liée au fait que l'armature supplémentaire de flanc 90 est matériellement distincte de l'armature de carcasse et surtout à la concavité de l'armature supplémentaire 90 qui l'empêche de reprendre de manière significative les efforts générés par la pression de gonflage. L'abaissement de la tension de l'armature supplémentaire de flanc 90 a pour effet de décaler la fibre neutre du bourrelet et de la partie radialement intérieure du flanc vers le crochet de jante (non représenté). Par ce biais, la compression des éléments de renforcement les plus proches du crochet de jante est réduite, ce qui a un effet bénéfique sur l'endurance du pneumatique. [0056] Un autre avantage lié à la moindre tension de l'armature supplémentaire de flanc 90 en roulage normal est un réduction de la raideur verticale du pneumatique 12 et donc une amélioration du confort. [0057] Une contrepartie de cette moindre raideur verticale peut être une sollicitation et un échauffement plus élevé de la couche 110 de composition polymérique en cas de roulage à plat. Cette contrepartie peut être corrigée par une augmentation de l'épaisseur de la couche 110. Dans ce cas, le bénéfice confort est cependant partiellement ou totalement perdu. [0058] L'extrémité radialement extérieure 92 de l'armature supplémentaire de flanc 90 se situe radialement à l'intérieur de la ligne droite axiale 100 passant par les points des flancs où l'armature de carcasse a sa plus grande largeur axiale lorsque le pneumatique 12 est monté sur la jante. En d'autres termes, l'extrémité radialement extérieure 92 de l'armature supplémentaire de flanc 90 se trouve radialement à l'intérieur de l'équateur du pneumatique. Cet -17-

arrangement est avantageux dans la mesure où la présence de l'armature supplémentaire de flanc 90 dans la zone radialement extérieure à l'équateur augmente l'épaisseur du flanc, ce qui est nuisible à la fois au confort et à l'endurance (au niveau du flanc) en roulage à plat . De plus, un prolongement de l'armature supplémentaire de flanc augmente le coût de fabrication du pneumatique. [0059] Dans le mode de réalisation représenté à la figure 3, l'armature supplémentaire de flanc 90 est prolongée radialement à l'extérieur de la hauteur H2 par une portion tangentielle à l'armature de carcasse formée par les couches 71 et 72. La portion (flèche 93 à la figure 4) de l'armature supplémentaire de flanc ayant une concavité tournée axialement vers l'extérieur est donc prolongée par une portion (flèche 94 à la figure 4) dans laquelle le sens de courbure de l'armature supplémentaire de flanc 90 s'inverse, de sorte que l'armature rejoint l'armature de carcasse non pas sous un angle vif mais de manière tangentielle. L'avantage lié à ce mode de réalisation réside dans le fait que, notamment en roulage à plat , le transfert de tension entre l'armature supplémentaire et la partie supérieure de la nappe carcasse se fait moins abruptement, ce qui augmente l'endurance du pneumatique dans la zone de transition. [0060] La distance radiale DRE entre l'extrémité radialement extérieure 92 de l'armature supplémentaire de flanc 90 et le point radialement le plus à l'intérieur de la tringle 60 est ici égale à 45 % de la hauteur H. [0061] La distance radiale DRI entre l'extrémité radialement intérieure 91 de l'armature supplémentaire de flanc et le point radialement le plus à l'intérieur de la tringle 60 est égale à 10 mm. Autrement dit, l'extrémité radialement intérieure 91 de l'armature supplémentaire de flanc descend jusque vers la hauteur radiale de la tringle 60. De façon générale, il convient d'éviter des valeurs de DRI supérieures à 40 mm car à de telles distances radiales, l'impact de l'armature supplémentaire de flanc 90 sur la zone où le bourrelet 50 prend appui sur le crochet de jante s'amenuise, ce qui amoindrit son effet sur l'endurance sur le -18-pneumatique en roulage à plat . [0062] II n'est cependant pas souhaitable de prévoir une distance DRI trop petite entre l'extrémité radialement intérieure de l'armature supplémentaire de flanc 90 et le point radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement 60. En effet, la distance DRI permet de régler le niveau de tension de l'armature supplémentaire de flanc et, par conséquent, sa contribution à la rigidité du pneumatique, à la fois en roulage normal et en roulage à plat . [0063] Si l'on prévoit de faire pénétrer l'armature supplémentaire de flanc 90 dans le bourrelet, il est préférable de la prolonger par une portion partiellement enroulée autour de la structure annulaire de renforcement. [0064] La figure 6 représente une telle variante d'un pneumatique selon l'invention dans lequel l'armature supplémentaire de flanc 90 est prolongée par une portion 93 qui est partiellement enroulée autour de la structure annulaire de renforcement. L'armature supplémentaire de flanc 90 du pneumatique de la figure 3 est prolongée, d'abord radialement vers l'intérieur, puis axialement vers l'extérieur, et enfin radialement vers l'extérieur. Ainsi on obtient la répartition de contraintes la plus équilibrée dans l'armature de carcasse et l'armature supplémentaire de flanc 90. [0065] L'armature supplémentaire de flanc 90 des pneumatiques représentés aux figures 3 et 5 comprend une seule couche d'éléments de renforcement filaires, en l'occurrence des fils métalliques orientés radialement. Cette configuration a l'avantage de la plus grande simplicité et du moindre coût de fabrication. Il est aussi possible d'utiliser d'autres fils : rayonne, aramide, hybride aramide/nylon (afin de bénéficier du caractère bi-module du câble : faible module aux faibles déformations (en roulage normal ), module élevé aux fortes déformations (en roulage à plat ), polyester etc. [0066] Si on veut renforcer encore davantage l'armature supplémentaire de flanc 90, une voie possible est de prévoir deux (ou plusieurs) couches d'éléments de renforcement filaires, par exemple des câbles en aramide, les -19-

éléments de renforcement de chaque couche étant parallèles les uns aux autres, les éléments de renforcement étant croisés d'une couche à l'autre, par exemple inclinés d'une inclinaison inférieure ou égale à 10° par rapport à la direction radiale. [0067] En ce qui concerne la distance axiale entre les extrémités radiales 91 et 92 de l'armature supplémentaire de flanc 90 et l'armature de carcasse, il y a deux modes de réalisation préférentiels. [0068] Premièrement, il peut être avantageux de prévoir que la distance axiale entre (i) au moins une extrémité radiale 91 ou 92 (mais de préférence des deux extrémités) de l'armature supplémentaire de flanc 90 et (ii) l'armature de carcasse soit inférieure à 2 mm. (Si l'armature de carcasse et l'armature supplémentaire de flanc sont renforcées par des fils, cette distance est mesurée de dos de fil à dos de fil.) Autrement dit, l'armature supplémentaire de flanc 90 se colle en une extrémité (c'est le cas du pneumatique représenté à la figure 8) ou même aux deux extrémités (c'est le cas des pneumatiques représentés aux figures 3 et 6) contre l'armature de carcasse. Ainsi on peut conférer au pneumatique la même rigidité de bourrelet en roulage à plat que celle qui caractérise les pneumatiques du type représenté à la figure 1. [0069] On notera que la figure 8 représente un pneumatique à brin retour plaqué . L'armature de carcasse ne comporte qu'une seule couche d'éléments de renforcement 71. Le brin retour 712 remonte jusque sous couche d'éléments de renforcement 22 de l'armature de sommet ; la distance axiale maximale entre le brin aller 711 et le brin retour 712 entre une hauteur HO de 25 mm et l'extrémité radialement extérieure 713 du brin retour 712 est inférieure ou égale à 3 mm. Bien entendu, il ne s'agit pas là d'une caractéristique réservée au seul mode de réalisation de la figure 8. Tous les arrangements de l'armature supplémentaire de flanc selon l'invention peuvent se combiner avec un pneumatique à brin retour plaqué . [0070] Alternativement, il peut être préférable d'éloigner au maximum les extrémités radiales 91 et 92 de l'armature supplémentaire de flanc 90 de - 20 -

l'armature de carcasse, afin de limiter la tension que l'armature supplémentaire de flanc reprend en roulage normal , ce qui a pour effet d'améliorer à la fois le confort d'utilisation et l'endurance du pneumatique. Ce mode de réalisation est représenté à la figure 7. Notons que pour le pneumatique de la figure 7, la portion concave de l'armature supplémentaire de flanc 90 s'étend sur la totalité de la trace de l'armature supplémentaire de flanc. [0071] La figure 9 représente un mode de réalisation particulier dans lequel l'armature supplémentaire de flanc 90 n'a pas de concavité et s'étend linéairement dans le flanc 40. [0072] L'épaisseur axiale maximale EM de la couche 110 de composition polymérique disposée entre l'armature supplémentaire de flanc et l'armature de carcasse est supérieure ou égale à 10 % de l'épaisseur axiale maximale EMF du flanc 40 du pneumatique dans la région radiale Z sur laquelle s'étend l'armature supplémentaire de flanc 90. Ces grandeurs sont illustrées à la figure 5, qui représente un détail du pneumatique de la figure 3. [0073] La valeur de 10 % de l'épaisseur axiale maximale EMF du flanc 40 constitue un minimum pour que le décalage de la fibre neutre mentionné plus haut soit très significatif. [0074] De préférence, la formulation de la composition polymérique disposée entre l'armature supplémentaire de flanc 90 et l'armature de carcasse est identique à la formulation de la composition polymérique de l'insert de flanc 80. Ce choix permet de réduire le nombre de compositions polymériques utilisées dans la fabrication du pneumatique et, par conséquent, le coût de fabrication. [0075] Le tableau 1 montre des résultats obtenus par simulation numérique pour un pneumatique de dimension 245/50 R 18 100 Y. Deux pneumatiques selon l'invention (l'un ayant l'architecture de la figure 3, l'autre celle de la figure 8) ont été comparés à un pneumatique de l'art antérieur, comme représenté à la figure 1. Le calcul porte sur des pneumatiques ayant des armatures de carcasse radiales en rayonne. L'armature supplémentaire de flanc -21 -

des pneumatique selon l'invention comprend des fils radiaux en rayonne. Le même matériau (module à 10 % d'allongement de 6 MPa) a été choisi pour les inserts de flanc et pour la couche de composition polymérique disposée entre l'armature supplémentaire de flanc et l'armature de carcasse. Compression maximale des nappes Raideur verticale situées à proximité du crochet [%] [daN/mm] Pression [bar] 2.85 0 2.5 Charge (% de 178 80 80 l'indice de charge) Pneumatique - 5.2 -11.5 38.5 figure 1 Pneumatique -1.7 -6.1 38.1 figure 3 Pneumatique -1.6 -6.5 37.4 figure 8 Tableau 1 [0076] On constate une amélioration significative en termes de compression maximale des nappes situées à proximité du crochet, qui est une grandeur reliée à l'endurance du pneumatique dans cette zone. Le confort est également amélioré, comme le suggèrent les valeurs obtenues pour la raideur verticale.

Claims

Revendications

1. Pneumatique (12) adapté pour roulage à plat, destiné à être monté sur une jante, comportant : ù un sommet comprenant une armature de sommet (21,22) surmontée d'une bande de roulement (30) ; ù deux flancs (40) prolongeant le sommet radialement vers l'intérieur ; ù deux bourrelets (50) radialement intérieurs aux flancs et comportant chacun au moins une structure annulaire de renforcement (60) ; ù une armature de carcasse (71, 72) ancrée dans chacun des bourrelets par un retournement autour de la structure annulaire de renforcement, de manière à former dans chaque bourrelet un brin aller (711) s'étendant depuis les bourrelets à travers les flancs vers le sommet, et un brin retour (712) ; et ù au moins un insert de flanc (80), axialement intérieur à l'armature de carcasse, comprenant au moins une composition polymérique ; caractérisé en ce que au moins un flanc du pneumatique comprend en outre : ù au moins une armature supplémentaire de flanc (90), comprenant au moins une couche d'éléments de renforcement et disposée axialement à l'intérieur de l'armature de carcasse, cette armature supplémentaire de flanc s'étendant radialement au moins entre : o une hauteur radiale H1 de 30 mm, H1 étant mesuré depuis le point (61) radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement ; o une hauteur radiale H2 égale à 30 % de la hauteur H du pneumatique; et ù une couche (110) de composition polymérique disposée entre l'armature supplémentaire de flanc et l'armature de carcasse, sur au moins une- 23 - portion de l'armature supplémentaire de flanc, l'épaisseur axiale maximale EM de la couche (110) étant supérieure ou égale à 3 % de la hauteur H du pneumatique.

2. Pneumatique selon la revendication 1, dans lequel l'armature supplémentaire de flanc comporte, dans toute coupe radiale, dans la zone radiale comprise entre les hauteurs radiales H1 et H2, au moins une portion concave (93) ayant une concavité tournée axialement vers l'extérieur.

3. Pneumatique selon la revendication 2, dans lequel la portion concave s'étend dans toute coupe radiale, sur au moins 50 % de la longueur de la trace de l'armature supplémentaire de flanc comprise entre les points de l'armature supplémentaire de flanc ayant une distance radiale égale à H1 du point (61) radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement (60), et les points qui ont une distance radiale H2 de ce même point (61) de la structure annulaire de renforcement.

4. Pneumatique selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel, dans toute coupe radiale, l'extrémité radialement extérieure (92) de l'armature supplémentaire de flanc se situe radialement à l'intérieur de la ligne droite axiale (100) passant par les points des flancs où le l'armature de carcasse a sa plus grande largeur axiale lorsque le pneumatique est monté sur la jante.

5. Pneumatique selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel l'armature supplémentaire de flanc est prolongée radialement à l'extérieur de la hauteur H2 par une portion tangentielle à l'armature de carcasse.

6. Pneumatique selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la distance radiale DRE entre l'extrémité radialement extérieure (92) de l'armature supplémentaire de flanc et le point (61) radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement (60) est supérieur ou égal à 25 % de la hauteur H du pneumatique.

7. Pneumatique selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel l'armature supplémentaire de flanc est prolongée par une portion (93) enroulée- 24 - partiellement autour de la structure annulaire de renforcement.

8. Pneumatique selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel la distance radiale DRI entre l'extrémité radialement intérieure (91) de l'armature supplémentaire de flanc et le point (61) radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement (60) est inférieur ou égal à 40 mm.

9. Pneumatique selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel l'armature supplémentaire de flanc comprend une seule couche d'éléments de renforcement filaires, les éléments de renforcement filaires étant orientés radialement.

10. Pneumatique selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel l'armature supplémentaire de flanc comprend deux couches d'éléments de renforcement filaires, les éléments de renforcement de chaque couche étant parallèles les uns aux autres, les éléments de renforcement étant croisés d'une couche à l'autre.

11. Pneumatique selon la revendication 10, dans lequel les éléments de renforcement des deux couches sont inclinés d'une inclinaison inférieure ou égale à 10° par rapport à la direction radiale.

12. Pneumatique selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel la distance axiale entre au moins une des extrémités radiales (91, 92) de l'armature supplémentaire de flanc et l'armature de carcasse est inférieure à 2 mm.

13. Pneumatique selon la revendication 12, dans lequel la distance axiale entre les deux extrémités radiales (91, 92) de l'armature supplémentaire de flanc et l'armature de carcasse est inférieure à 2 mm.

14. Pneumatique selon l'une des revendications 1 à 13, dans lequel la formulation de la composition polymérique disposée entre l'armature supplémentaire de flanc et l'armature de carcasse est identique à la formulation de la composition polymérique de l'insert de flanc (80).

15. Pneumatique selon l'une des revendications 1 à 14, dans lequel les éléments de renforcement de l'armature supplémentaire de flanc sont des éléments de renforcement textiles.-25-

16. Pneumatique selon l'une des revendications 1 à 14, dans lequel les éléments de renforcement de l'armature supplémentaire de flanc sont des éléments de renforcement métalliques.

17. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, dans lequel la distance radiale DR entre l'extrémité (713) radialement extérieure du brin retour (712) et le point (61) radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement (60) est inférieure ou égale à 25 mm.

18. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, dans lequel : ù la distance radiale DR entre l'extrémité (713) radialement extérieure du brin retour (712) et le point (61) radialement le plus, à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement (60) est supérieure à 25 mm ; et ù la distance axiale maximale entre le brin aller (711) et le brin retour (712) dans la zone radiale entre : ^ les points du brin retour ayant une distance radiale HO de 25 mm du point (61) radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement (60) ; et ^ l'extrémité (713) radialement extérieure du brin retour (712) ; est inférieure ou égale à 3 mm.