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WO2020079366A1 - Pneumatique pour vehicule avec structure porteuse - Google Patents

Pneumatique pour vehicule avec structure porteuse Download PDF

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Publication number
WO2020079366A1
WO2020079366A1 PCT/FR2019/052451 FR2019052451W WO2020079366A1 WO 2020079366 A1 WO2020079366 A1 WO 2020079366A1 FR 2019052451 W FR2019052451 W FR 2019052451W WO 2020079366 A1 WO2020079366 A1 WO 2020079366A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tire
flexible sole
axial width
flexible
sole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2019/052451
Other languages
English (en)
Inventor
Sylvain MORIVAL
Mathieu Girard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Original Assignee
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA filed Critical Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Publication of WO2020079366A1 publication Critical patent/WO2020079366A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C5/00—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes
    • B60C5/20—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes having multiple separate inflatable chambers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C19/00—Tyre parts or constructions not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00—Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/02—Carcasses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C15/00—Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
    • B60C15/04—Bead cores
    • B60C15/05—Bead cores multiple, i.e. with two or more cores in each bead

Definitions

  • the invention relates to a radial tire intended to equip a passenger vehicle.
  • the tire area more specifically studied is that of passenger tires whose meridian section is characterized by a section width S and a section height H, within the meaning of the standard of the European Tire and Rim Technical Organization or “ ETRTO ", such that the H / S ratio, expressed as a percentage, is at most equal to 65, and the section width S is at least equal to 195 mm.
  • the diameter at the seat D defining the diameter of the tire mounting rim, is at least equal to 15 inches, and generally at most equal to 21 inches.
  • circumferential directions XX ', axial YY' and radial ZZ ' respectively designate a direction tangent to the running surface of the tire according to the direction of rotation of the tire, a direction parallel to the axis of rotation of the tire and a direction perpendicular to the axis of rotation of the tire.
  • radially interior respectively “radially exterior” is meant “closer to the axis of rotation of the tire”, respectively “further from the axis of rotation of the tire”.
  • axially interior is meant “closer to the equatorial plane of the tire”, respectively “further from the equatorial plane of the tire”, the equatorial plane XZ of the tire being the plane passing through the middle of the tire rolling surface and perpendicular to the axis of rotation of the tire.
  • a tire comprises a crown having two axial ends each extended, radially inward, by a sidewall then by a bead intended to come into contact with a rim, the assembly formed by the crown, the two sides and the two beads delimiting an internal toric cavity.
  • the crown comprises, radially from the outside to the inside, a tread, intended to come into contact with the ground by means of a rolling surface, a crown reinforcement and a reinforcement portion.
  • carcass intended to reinforce the tire.
  • the carcass reinforcement connects the two sides between them extending in a radially inner portion of the top and is anchored, in each bead, to a circumferential reinforcement element, most often of the rod type.
  • the standards relating to the tire define nominal conditions of use for a tire of given size, characterized by a section width S, a section height H and a diameter at seat D.
  • a tire of given size is intended to be mounted on a nominal rim, to be inflated to a nominal pressure P and to be subjected to a nominal load Z.
  • the load applied to the tire is thus taken up by the pneumatic, thanks to its pneumatic rigidity, resulting from the inflation pressure, and thanks to its intrinsic structural rigidity.
  • a tire must satisfy a set of performances, such as, by way of example and in a non-exhaustive manner, behavior, rolling resistance, grip, wear and noise, which sometimes involves conflicting design choices. It is therefore common for design choices to improve a given performance to lead to the degradation of another performance. This is the case, for example, in the search for a satisfactory compromise between behavior and rolling resistance.
  • a person skilled in the art has designed, for example, beads of tire with high rigidity, that is to say having a large volume, resulting of a high axial thickness and / or of a radial height, and comprising elastomeric materials having a high modulus of elasticity and hysteresis, that is to say materials which are both rigid and dissipative.
  • Such a concept has, in return, increased the value of the rolling resistance, thus degraded the performance in rolling resistance, and, correspondingly, increased the fuel consumption.
  • the average surface density D of the load-bearing elements per unit area of the radially outer structure of revolution is at least equal to (S / S
  • This solution makes it possible to eliminate the dissipative beads of a conventional tire, therefore to reduce the rolling resistance drastically, while guaranteeing good behavior thanks to the resumption of mechanical drift and transverse stresses by the wire elements of the supporting structure. .
  • this pneumatic device has in particular the drawback of requiring the use of a non-standard rim.
  • the inventors have given themselves the objective of designing a tire, capable of being mounted on a standard rim, with reduced rolling resistance and the same level of behavior, compared to a conventional tire of the prior art .
  • a passenger vehicle tire having an axial width S, intended to be inflated to a nominal pressure P and to be subjected to a nominal load Z, comprising: -a top having two axial ends each extended radially inward by a sidewall then by a bead intended to come into contact with a rim, the assembly formed by the top, the two flanks and the two beads delimiting a cavity inner toroid,
  • each bead being extended axially towards the inside of the tire by a flexible sole, having a free end and an axial width Wl, and extending circumferentially in the internal toric cavity,
  • each flexible sole being connected to a non-waterproof membrane support structure, extending circumferentially in the internal toric cavity, from a radially external interface, linked to the top, to a radially internal interface, linked to the sole flexible, so that, when the tire, mounted on its rim and inflated to its nominal pressure P, is crushed on a ground under its nominal load Z, the part of the membrane carrying structure, connected to the portion of tire in contact with the ground is subjected to compression buckling and at least part of the membrane supporting structure, connected to the portion of tire not in contact with the ground, is under tension.
  • a tire according to the invention essentially comprises a flexible sole extending each of its beads and a membrane support structure extending continuously between the top of the tire and each flexible sole.
  • the tire therefore comprises two flexible soles and two associated membrane support structures, extending circumferentially, that is to say over the entire circumference of the tire and generally substantially continuously.
  • a flexible sole according to the invention is a cantilever element extending axially inwardly of the tire each bead, anchored at its end axially external to the bead and free at its axially internal end. It comprises an anchoring portion, connecting it to the bead, and a running portion, axially interior to the anchoring portion.
  • Such a flexible sole can be deformable or non-deformable, that is to say more or less rigid.
  • a flexible non-deformable sole is a sole whose anchoring portion to the bead is flexible but whose current portion is rigid, which allows a radial displacement of the points of the sole without bending deformation of its current portion.
  • each flexible sole is connected to a membrane support structure.
  • a membrane supporting structure is a membrane, in the mechanical sense of the term, that is to say a three-dimensional structure having a very small dimension compared to its two other dimensions, therefore considered as a two-dimensional structure. It has rigidities of extension and compression, in the two directions of its mean surface, but rigidities of bending substantially zero with respect to these same directions.
  • such a membrane supporting structure can be constituted by a layer of supporting wire elements parallel to each other, generally reinforcements of the wire or cable type.
  • this membrane supporting structure is not waterproof, that is to say that its design allows the passage of the inflation gas from the tire, hence an identical pressure on either side of this structure.
  • the secondary cavity which it delimits with the portion of the wall of the internal toric cavity opposite is at iso-pressure with the rest of the internal toric cavity.
  • the membrane support structure may be leaktight at its interfaces respectively with the top of the tire or the corresponding flexible sole, and / or intrinsically leaktight, either by the presence of discontinuities in the circumferential direction or by a sufficient permeability of the material which constitutes it.
  • the membrane support structure extends circumferentially in the internal toric cavity, from a radially external interface, linked to the top, to a radially internal interface, linked to the flexible sole. More specifically, the radially outer interface is the point of entry into contact of the membrane support structure with the radially inner wall of the apex, and the radially inner interface is the point of entry into contact of the membrane support structure with the radially outer face of the flexible sole
  • the set of two membrane support structures participates in less partially when the load applied to the tire is carried, so that this applied load is taken up jointly by the tire, thanks to its pneumatic rigidity and to its structural rigidity, and by each membrane carrying structure thanks to its intrinsic rigidity.
  • at least partial participation of all of the two membrane support structures in the carrying of the applied load is meant a participation in the charging port, for information, at least equal to 5% and at most equal to 70% of the load applied.
  • the distribution of the carrying load applied between the tire and all of the two membrane support structures therefore depends on their respective rigidities.
  • each membrane support structure is to carry at least part of the load applied to the tire by tensioning part of the membrane support structure, positioned outside the contact area with the ground, the membrane supporting structure positioned in the contact area with the ground being subjected to compression buckling and therefore not participating in the carrying of the applied load.
  • all of the two membrane support structures limit the deformation of the top, during rolling, as well as the counter-jib, that is to say the radial deformation, opposite the area of contact.
  • the assembly of the two membrane support structures makes it possible to limit the amplitude of the cyclic deformations of the tire, and in particular of its tread, and therefore to limit the dissipation d resulting energy, which also contributes to the decrease in rolling resistance.
  • the advantage of having a flexible sole is to guarantee a flexibility of the membrane support structure at its radially inner interface, thus allowing damping of the mechanical vibrations transmitted by the membrane support structure, during rolling of the pneumatic, between the ground and the vehicle and likely to generate a noise inside the vehicle which is annoying for the driver of the vehicle.
  • the presence of a flexible sole at each bead allows the forces transmitted by the respective membrane support structures to be distributed between the two halves of the tire.
  • the respective flexible soles of each bead are symmetrical with respect to an equatorial plane equidistant from the axial ends of the vertex.
  • This preferred embodiment makes it possible to distribute symmetrically the forces passing through the membrane support structures between the two halves of the tire.
  • the symmetrical flexible soles are structurally identical, which contributes to the simplification of manufacturing.
  • each flexible sole has an axial width Wl at least equal to 0.05 times the axial width S of the tire.
  • the axial width Wl of the flexible sole is the axial distance measured between point J, the most axially outside of the flexible sole and in contact with the bead, and the axially inner free end I of the flexible sole.
  • the axial width S of the tire is the theoretical axial width defined by the ETRTO standard, appearing in the dimensional designation of the tire. Below this minimum value, the axial width Wl of the flexible sole is insufficient to allow the attachment of the membrane support structure to the flexible sole.
  • each flexible sole has an axial width Wl at most equal to 0.4 times the axial width S of the tire.
  • each flexible sole comprising an anchoring portion, connecting it to the bead, and a running portion, extending axially inward the anchoring portion to the free end
  • the anchoring portion of each flexible sole has a rigidity K1 at most equal to the rigidity K2 of the current portion of the flexible sole.
  • the anchoring portion is softened compared to the more rigid running portion. Adjusting the rigidity K1 of the anchoring portion makes it possible to allow greater or lesser radial displacements of the rigid current portion, and, consequently, to adjust the overall rigidity of the flexible sole, in particular with respect to -vis the damping sought for the mechanical vibrations transmitted by the membrane supporting structure, and therefore to regulate the admissible interior noise level.
  • the anchoring portion of each flexible sole has an axial width W3 at most equal to 0.9 times the axial width Wl of the flexible sole.
  • the axial width W3 of the anchoring portion is the axial distance measured between the point J, the most axially outer of the flexible sole and in contact with the bead, and the axially outer end K of the current portion of the flexible sole .
  • each flexible sole is made of an isotropic material.
  • this isotropic material can be an aliphatic polyamide such as nylon, or a polyester such as polyethylene terephthalate (PET).
  • each flexible sole is formed by a radial stack of layers of reinforcements coated in an elastomeric material.
  • a radial stack constitutes an orthotropic composite structure.
  • the reinforcements comprise a polymeric material, such as an aliphatic polyamide, an aromatic polyamide or a polyester, or a metallic material, such as steel, or a glass or carbon type material or any combination of previous materials.
  • a classic example of Aliphatic polyamide is the nylon commonly used in the tire field, due to a good compromise between its mechanical properties, such as its tensile strength, and its cost.
  • a common example of an aromatic polyamide is aramid, the tensile strength of which is greater than that of nylon.
  • PET polyethylene terephthalate
  • metal such as steel
  • Glass and carbon are possible alternative materials for use in tires.
  • the membrane support structure is constituted by a circumferential juxtaposition of wire support elements.
  • the term “circumferential juxtaposition” is understood to mean a circumferential distribution of a set of parallel thread-bearing elements between them and distributed in a pitch most often, but not necessarily, constant, that is to say two to two disjoint.
  • the supporting membrane structure is therefore constituted by a sheet of supporting wire elements, generally reinforcements of the wire or cable type.
  • the interstitial space between two consecutive strand support elements is either empty or filled with a non-waterproof material.
  • each membrane supporting structure is axially positioned inside the equatorial plane, equidistant from the axial ends of the apex, at an axial distance A at most equal to 0.4 times the axial width S of the tire.
  • An axial distance A in this range of values makes it possible to have a satisfactory compromise between a transverse stiffness, guaranteeing a satisfactory behavior in rolling, and a radial stiffness, limiting the radial deformation of the tire.
  • the radially inner interface of each membrane support structure is axially positioned inside the free end of the flexible sole, at an axial distance B at most equal to the difference (W1-W3) between the width axial Wl of the flexible sole and the axial width W3 of the portion running of the flexible sole.
  • the axial distance B defining the axial position of the radially inner interface can be adjusted as a function of the compromise sought between the transverse and radial rigidities respectively.
  • the combination of the axial distances A and B defines the angular position of each membrane supporting structure with respect to the radial direction.
  • the strand carrying elements, constituting each membrane carrying structure are reinforcements comprising a polymeric material, such as an aliphatic polyamide, an aromatic polyamide or a polyester, or a metallic material, such as steel, or a glass or carbon type material or any combination of the preceding materials.
  • a polymeric material such as an aliphatic polyamide, an aromatic polyamide or a polyester
  • a metallic material such as steel, or a glass or carbon type material or any combination of the preceding materials.
  • these materials are commonly used in the tire field for their technical and / or economic performance.
  • - Figure 1 Meridian section of a tire according to a first embodiment of the invention, with load-bearing membrane structures attached to the running area of the flexible soles.
  • - Figure 2 Meridian section of a tire according to a second embodiment of the invention, with load-bearing membrane structures attached to the free end of the flexible soles.
  • - Figure 3 Meridian section of a tire according to a third embodiment of the invention, variant of the second embodiment, with load-bearing membrane structures attached to the free end of flexible soles with narrow running portions.
  • - Figure 4 Perspective view of a partial section of a tire according to the first embodiment of the invention described above.
  • FIG. 1 represents a meridian section of a tire 1 according to a first embodiment of the invention, with load-bearing membrane structures attached to the running area of the flexible soles.
  • the tire 1 comprises a crown 2 having two axial ends 21 each extended, radially inwards, by a sidewall 3 then by a bead 4 intended to come into contact with a rim 5, G together constituted by the top 2, the two sides 3 and the two beads 4 delimiting an internal toric cavity 6. It further comprises a carcass reinforcement 7, connecting the two flanks 3 to one another extending in a radially inner portion of the crown 2 and anchored, in each bead 4, to a circumferential reinforcing element 41.
  • Each bead 4 is extended axially towards the inside of the tire by a flexible sole 8, having a free end I and an axial width Wl, and extending circumferentially in the internal toric cavity 6.
  • the flexible soles 8 extending each bead 4 are symmetrical, with respect to a equatorial plane XZ equidistant from the axial ends 21 of the vertex 2, and structurally identical.
  • Each flexible sole 8 comprises an anchoring portion 81 at the bead and a running portion 82, extending axially inwards from the anchoring portion 81 to the free end I.
  • Each flexible sole 8 has an axial width Wl, measured between the point J, most axially outside of the flexible sole 8 and in contact with the bead 4, and the axially interior free end I of the flexible sole 8.
  • the running portion 82 of the flexible sole 8 has an average radial thickness T.
  • each flexible sole 8 has an axial width W3, measured between point J, most axially outside of the flexible sole 8 and in contact with the bead 4, and l axially outer end K of the running portion 82 of the flexible sole 8
  • Each flexible sole 8 is connected to a non-sealed membrane support structure 9, extending circumferentially in the internal toric cavity 6, starting from from a radially external interface 92, linked to the apex 2, to a radially internal interface 93, linked to the flexible sole 8, so that, when the tire, mounted on its rim 5 and inflated to its nominal pressure P , is crushed on a ground under its nominal load Z, the part of the membrane carrying structure 9, connected to the portion of tire in contact with the ground, is subjected to buckling in compression and at least part of the membrane carrying structure 9 , connected to the portion of tire not in contact with the ground, is under tension.
  • the membrane carrying structure 9 is constituted by a circumferential juxtaposition, in the direction X, of supporting wire elements 91.
  • the radially outer interface 92 of each membrane carrying structure 9 is axially positioned, according to the direction Y, inside the equatorial plane XZ, equidistant from the axial ends 21 of the apex 2, at an axial distance A at most equal to 0.4 times the axial width S of the tire.
  • the radially inner interface 93 of each membrane supporting structure 9 is axially positioned, in the direction Y inside the free end I of the flexible sole 8, at an axial distance B at most equal to the difference (W1- W3) between the axial width W1 of the flexible sole and the axial width W3 of the current portion of the flexible sole.
  • FIG. 2 shows a meridian section of a tire 1 according to a second embodiment of the invention, with load-bearing membrane structures attached to the free end of the flexible soles.
  • FIG. 2 differs from FIG. 1 only in the axial positioning of the radially internal interfaces 93 of each support structure 9, at the level of the free ends I. Under these conditions, the distance B in FIG. 1 is zero.
  • FIG. 3 shows a meridian section of a tire 1 according to a third embodiment of the invention, variant of the second embodiment, with load-bearing membrane structures attached to the free end of flexible soles with narrow running portions .
  • FIG. 3 differs from FIG. 2 by the design of each flexible sole 8, constituted by a wide anchoring portion and a narrow running portion, that is to say with an axial width W3 substantially greater than the axial width W1 .
  • This embodiment aims to obtain great flexibility in flexible soles.
  • FIG. 4 shows a perspective view of a partial section of a tire according to the first embodiment of the invention described above, as shown in Figure 1.
  • This figure shows more particularly membrane support structures 9, constituted by a circumferential juxtaposition of wire carrying elements 91, parallel to each other and distributed at a constant pitch, that is to say a sheet of wire carrying elements of cable type.
  • the interstitial space between two consecutive supporting wire elements is empty, so as to have a non-waterproof membrane carrying structure 9.
  • the invention has been more particularly studied for a passenger tire of size 255/35 ZR 19.
  • a reference tire R has thus been compared to a tire A according to the third embodiment of the invention, presented in FIG. 3, with membrane support structures hung at the free end of flexible soles with narrow running portions.
  • Each flexible sole has an axial width W 1 equal to 60 mm for an axial width S of the tire equal to 225 mm, that is to say equal to 0.27 times the axial width S, and an average radial thickness T equal to 8 mm.
  • the anchoring portion of each flexible sole has an axial width W3 equal to 40 mm, that is to say equal to 0.67 times the axial width Wl.
  • Each flexible sole 8 is constituted by a wide anchoring portion, constituted by a layer of textile reinforcements made of PET coated in an elastomeric material, and by a narrow running portion, constituted by an assembly of 3 metallic steel wires coated in a material elastomeric.
  • the radially inner interface of each membrane support structure is axially positioned inside the free end of the flexible sole, at an axial distance B of zero.
  • the invention can be extended to any tire intended to be used on any other type of vehicle such as a two-wheeled vehicle, a heavy-duty vehicle, agricultural, civil engineering or an airplane and, more generally, on any rolling device.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

L'invention concerne un pneumatique de tourisme (1), avec une résistance au roulement diminuée et le même niveau de comportement, par rapport à un pneumatique standard. Selon l'invention, chaque bourrelet (4) est prolongé axialement vers l'intérieur du pneumatique par une semelle flexible (8), ayant une extrémité libre (I) et une largeur axiale W1, et s'étendant circonférentiellement dans la cavité torique intérieure (6) et chaque semelle flexible (8) est reliée à une structure porteuse membranaire (9) non étanche, s'étendant circonférentiellement dans la cavité torique intérieure (6), à partir d'une interface radialement extérieure (92), liée au sommet (2), jusqu'à une interface radialement intérieure (93), liée à la semelle flexible (8), de telle sorte que, lorsque le pneumatique, monté sur sa jante (5) et gonflé à sa pression nominale P, est écrasé sur un sol sous sa charge nominale Z, la partie de structure porteuse membranaire (9), reliée à la portion de pneumatique en contact avec le sol, est soumise à un flambage en compression et au moins une partie de la structure porteuse membranaire (9), reliée à la portion de pneumatique non en contact avec le sol, est en tension.

Description

PNEUMATIQUE POUR VEHICULE AVEC STRUCTURE PORTEUSE
[0001] L'invention a pour objet un pneumatique radial destiné à équiper un véhicule de tourisme.
[0002] Le domaine de pneumatique plus précisément 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.
[0003] 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.
[0004] 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 constitué par le sommet, les deux flancs et les deux bourrelets 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, une armature de sommet et une portion d’armature de carcasse destinées à assurer le renforcement du pneumatique. L’armature de carcasse relie les deux flancs entre eux en s’étendant dans une portion radialement intérieure du sommet et est ancrée, dans chaque bourrelet, à un élément circonférentiel de renforcement, le plus souvent de type tringle.
[0005] 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.
[0006] Un pneumatique doit satisfaire un ensemble de performances, telles que, à titre d’exemple et de façon non exhaustive, le comportement, la résistance au roulement, l’adhérence, l’usure et le bruit, ce qui implique parfois 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.
[0007] 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 de ses rigidités mécaniques respectivement de dérive Dz et transversale KYY. Le comportement du pneumatique est d’autant meilleur que ces rigidités mécaniques sont élevées.
[000S] 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, c’est-à-dire ayant un volume important, résultant d’une épaisseur axiale et/ou d’une hauteur radiale élevées, 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.
[0009] 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 faire de contact avec le sol et en compression dans faire 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/m2, est au moins égale à (S/S| )*Z/(A*F1), où S est la surface, en m2, de la face radialement intérieure de la structure de révolution radialement extérieure, SE est la surface de liaison, en m2, 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 m2, et Fr 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.
[0010] Les inventeurs se sont donnés pour objectif de concevoir un pneumatique, apte à être monté sur une jante standard, avec une résistance au roulement diminuée et le même niveau de comportement, par rapport à un pneumatique classique de l’état de la technique.
[0011] Ce but a été atteint par un pneumatique pour véhicule de tourisme ayant une largeur axiale S, destiné à être gonflé à une pression nominale P et à être soumis à une charge nominale Z, comprenant : -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 constitué par le sommet, les deux flancs et les deux bourrelets délimitant une cavité torique intérieure,
-chaque bourrelet étant prolongé axialement vers l’intérieur du pneumatique par une semelle flexible, ayant une extrémité libre et une largeur axiale Wl, et s’étendant circonférentiellement dans la cavité torique intérieure,
-et chaque semelle flexible étant reliée à une structure porteuse membranaire non étanche, s’étendant circonférentiellement dans la cavité torique intérieure, à partir d’une interface radialement extérieure, liée au sommet, jusqu’à une interface radialement intérieure, liée à la semelle flexible, de telle sorte que, lorsque le pneumatique, monté sur sa jante et gonflé à sa pression nominale P, est écrasé sur un sol sous sa charge nominale Z, la partie de structure porteuse membranaire, reliée à la portion de pneumatique en contact avec le sol, est soumise à un flambage en compression et au moins une partie de la structure porteuse membranaire, reliée à la portion de pneumatique non en contact avec le sol, est en tension.
[0012] Un pneumatique selon l’invention comprend de façon essentielle une semelle flexible prolongeant chacun de ses bourrelets et une structure porteuse membranaire s’étendant continûment entre le sommet du pneumatique et chaque semelle flexible. Le pneumatique comprend donc deux semelles flexibles et deux structures porteuses membranaires associées, s’étendant circonférentiellement, c’est-à- dire sur toute la circonférence du pneumatique et généralement sensiblement continûment.
[0013] Une semelle flexible selon l’invention est un élément en porte à faux prolongeant axialement vers l’intérieur du pneumatique chaque bourrelet, ancré à son extrémité axialement extérieure au bourrelet et libre à son extrémité axialement intérieure. Elle comprend une portion d’ancrage, la reliant au bourrelet, et une portion courante, axialement intérieure à la portion d’ancrage. Une telle semelle flexible peut être déformable ou non déformable, c’est-à-dire plus ou moins rigide. Une semelle flexible non déformable est une semelle dont la portion d’ancrage au bourrelet est souple mais dont la portion courante est rigide, ce qui autorise un déplacement radial des points de la semelle sans déformation en flexion de sa portion courante.
[0014] Toujours selon l’invention, chaque semelle flexible est reliée à une structure porteuse membranaire. Une structure porteuse membranaire est une membrane, au sens mécanique du terme, c’est-à-dire une structure tridimensionnelle ayant une dimension très petite par rapport à ses deux autres dimensions, donc considérée comme une structure bidimensionnelle. Elle a des rigidités d’extension et de compression, selon les deux directions de sa surface moyenne, mais des rigidités de flexion sensiblement nulles par rapport à ces mêmes directions. Par exemple, selon un mode de réalisation usuel dans le domaine du pneumatique, une telle structure porteuse membranaire peut être constituée par une couche d’éléments porteurs fïlaires parallèles entre eux, généralement des renforts de type fil ou câble.
[0015] De plus cette structure porteuse membranaire est non étanche, c’est-à-dire que sa conception autorise le passage du gaz de gonflage du pneumatique, d’où une pression identique de part et d’autre de cette structure. En d’autres termes, la cavité secondaire qu’elle délimite avec la portion de la paroi de la cavité torique intérieure en vis-à-vis est à iso-pression avec le reste de la cavité torique intérieure. A titre d’exemples et de façon non exhaustive, la structure porteuse membranaire peut être non étanche au niveau de ses interfaces respectivement avec le sommet du pneumatique ou la semelle flexible correspondante, et/ou non étanche intrinsèquement, soit par la présence de discontinuités dans la direction circonférentielle ou par une perméabilité suffisante du matériau qui la constitue.
[0016] En outre la structure porteuse membranaire s’étend circonférentiellement dans la cavité torique intérieure, à partir d’une interface radialement extérieure, liée au sommet, jusqu’à une interface radialement intérieure, liée à la semelle flexible. Plus précisément, l’interface radialement extérieure est le point d’entrée en contact de la structure porteuse membranaire avec la paroi radialement intérieure du sommet, et l’interface radialement intérieure est le point d’entrée en contact de la structure porteuse membranaire avec la face radialement extérieure de la semelle flexible
[0017] L’ensemble des deux structures porteuses membranaires, reliant respectivement les deux semelles flexibles au sommet du pneumatique, 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, et par chaque structure porteuse membranaire grâce à sa rigidité intrinsèque. Par participation au moins partielle de l’ensemble des deux structures porteuses membranaires au port de la charge appliquée, on entend une participation au port de charge, à titre indicatif, au moins égale à 5% et au plus égale à 70% de la charge appliquée. La répartition du port de la charge appliquée entre le pneumatique et l’ensemble des deux structures porteuses membranaires dépend donc de leurs rigidités respectives.
[0018] Le principe de fonctionnement de chaque structure porteuse membranaire est de porter au moins en partie la charge appliquée au pneumatique par la mise en tension d’une partie de la structure porteuse membranaire, positionnée en dehors de l’aire de contact avec le sol, la structure porteuse membranaire positionnée dans l’aire de contact avec le sol étant soumis à un flambage en compression et ne participant donc pas au port de la charge appliquée.
[0019] La présence de deux structures porteuses membranaires permet ainsi de diminuer la contribution du pneumatique au port de la charge et donc de diminuer sa rigidité structurelle, par exemple en réduisant le volume des bourrelets, voire en les supprimant. En effet, les bourrelets d’un pneumatique classique dissipent une quantité d’énergie significative, du fait de leur volume et du caractère hystérétique de leur matériau élastomérique constitutif. Réduire leur volume, voire les supprimer, permet ainsi de réduire de façon significative la résistance au roulement.
[0020] En outre, l’ensemble des deux structures porteuses membranaires limite la déformation du sommet, lors du roulage, ainsi que la contre-flèche, c’est-à-dire la déformation radiale, à l’opposé de l’aire de contact. Ainsi, au cours du roulage du pneumatique, au tour de roue, l’ensemble des deux structures porteuses membranaires 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 également à la diminution de la résistance au roulement.
[0021] Concernant le comportement mécanique du pneumatique sous sollicitations transversales, par exemple lors d’un roulage en dérive, l’ensemble des deux structures porteuses membranaires va contribuer à augmenter la rigidité transversale ou axiale du pneumatique, et donc à améliorer ce comportement. Cette contribution à la rigidité transversale du pneumatique est le plus souvent obtenue par rinclinaison de chaque structure porteuse membranaire par rapport à une direction radiale du pneumatique.
[0022] Enfin, l’intérêt d’avoir une semelle flexible est de garantir une souplesse de la structure porteuse membranaire au niveau de son interface radialement intérieure, permettant ainsi un amortissement des vibrations mécaniques transmises par la structure porteuse membranaire, lors du roulage du pneumatique, entre le sol et le véhicule et susceptibles de générer un bruit à l’intérieur du véhicule gênant pour le conducteur du véhicule. De plus, la présence d’une semelle flexible au niveau de chaque bourrelet permet de répartir les efforts transmis par les structures porteuses membranaires respectives entre les deux moitiés du pneumatique.
[0023] Préférentiellement, les semelles flexibles respectives de chaque bourrelet sont symétriques par rapport à un plan équatorial équidistant des extrémités axiales du sommet. Ce mode de réalisation préféré permet de répartir symétriquement les efforts passant par les structures porteuses membranaires entre les deux moitiés du pneumatique. Selon une variante préférentielle, les semelles flexibles symétriques sont structurellement identiques, ce qui contribue à la simplification de la fabrication.
[0024] Avantageusement chaque semelle flexible a une largeur axiale Wl au moins égale à 0.05 fois la largeur axiale S du pneumatique. La largeur axiale Wl de la semelle flexible est la distance axiale mesurée entre le point J, le plus axialement extérieur de la semelle flexible et en contact avec le bourrelet, et l’extrémité libre axialement intérieure I de la semelle flexible. La largeur axiale S du pneumatique est la largeur axiale théorique définie par la norme ETRTO, figurant dans l’appellation dimensionnelle du pneumatique. En deçà de cette valeur minimale, la largeur axiale Wl de la semelle flexible est insuffisante pour pouvoir permettre l’accrochage de la structure porteuse membranaire à la semelle flexible.
[0025] Encore avantageusement, chaque semelle flexible a une largeur axiale Wl au plus égale à 0.4 fois la largeur axiale S du pneumatique. Une largeur axiale Wl de la semelle flexible, au-delà de cette valeur maximale, complexifie le montage du pneumatique sur sa jante, du fait de G encombrement de la semelle flexible.
[0026] Chaque semelle flexible comprenant une portion d’ancrage, la reliant au bourrelet, et une portion courante, prolongeant axialement vers l’intérieur la portion d’ancrage jusqu’à l’extrémité libre, selon un mode de réalisation particulier, la portion d’ancrage de chaque semelle flexible a une rigidité Kl au plus égale à la rigidité K2 de la portion courante de la semelle flexible. En d’autres termes, la portion d’ancrage est assouplie par rapport à la portion courante plus rigide. L’ajustement de la rigidité Kl de la portion d’ancrage permet d’autoriser de plus ou moins grands déplacements radiaux de la portion courante rigide, et, par conséquent, de régler la rigidité globale de la semelle flexible, en particulier vis-à-vis de l’amortissement recherché pour les vibrations mécaniques transmises par la structure porteuse membranaire, et donc de régler le niveau de bruit intérieur admissible.
[0027] Dans le cas d’une portion d’ancrage souple, ayant une rigidité Kl au plus égale à la rigidité K2 de la portion courante, la portion d’ancrage de chaque semelle flexible a une largeur axiale W3 au plus égale à 0.9 fois la largeur axiale Wl de la semelle flexible. La largeur axiale W3 de la portion d’ancrage est la distance axiale mesurée entre le point J, le plus axialement extérieur de la semelle flexible et en contact avec le bourrelet, et l’extrémité axialement extérieure K de la portion courante de la semelle flexible.
[0028] Dans un premier mode de réalisation particulier et avantageux, chaque semelle flexible est constituée par un matériau isotrope. A titre d’exemples, et de façon non exhaustive, ce matériau isotrope peut être un polyamide aliphatique tel que le nylon, ou un polyester tel que le polyéthylène téréphtalate (PET).
[0029] Dans un second mode de réalisation particulier et avantageux, chaque semelle flexible est constituée par un empilement radial de couches de renforts enrobés dans un matériau élastomérique. Un tel empilement radial constitue une structure composite orthotrope. A titre d’exemples, les renforts comprennent 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. Un exemple classique de polyamide aliphatique est le nylon 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. Un exemple usuel de polyamide aromatique est l’aramide, dont la résistance à la rupture à la traction est supérieure à celle du nylon. Parmi les polyesters, le polyéthylène téréphtalate (PET) est également couramment utilisé dans le domaine du pneumatique, en raison d’un bon compromis entre sa résistance à la rupture en traction et son coût. Enfin, le métal, tel que l’acier, est également couramment utilisé dans le domaine du pneumatique. Le verre et le carbone sont des matériaux alternatifs envisageables pour une utilisation en pneumatique.
[0030] Dans un mode de réalisation préféré de la structure porteuse membranaire, la structure porteuse membranaire est constituée par une juxtaposition circonférentielle d’éléments porteurs fïlaires. Par juxtaposition circonférentielle, on entend une répartition circonférentielle d’un ensemble d’éléments porteurs fïlaires parallèles entre eux et répartis selon un pas le plus souvent, mais pas nécessairement, constant, c’est-à-dire deux à deux disjoints. La structure porteuse membranaire est par conséquent constituée par une nappe d’éléments porteurs fïlaires, généralement des renforts de type fïl ou câble. Pour garantir le caractère non étanche de la structure porteuse membranaire, l’espace interstitiel entre deux éléments porteurs fïlaires consécutifs est soit vide, soit rempli par un matériau non étanche.
[0031] Egalement avantageusement l’interface radialement extérieure de chaque structure porteuse membranaire est axialement positionnée à l’intérieur du plan équatorial, équidistant des extrémités axiales du sommet, à une distance axiale A au plus égale à 0.4 fois la largeur axiale S du pneumatique. Une distance axiale A dans cette plage de valeurs permet d’avoir un compromis satisfaisant entre une rigidité transversale, garantissant un comportement satisfaisant en roulage, et une rigidité radiale, limitant la déformation radiale du pneumatique.
[0032] Avantageusement l’interface radialement intérieure de chaque structure porteuse membranaire est axialement positionnée à l’intérieur de l’extrémité libre de la semelle flexible, à une distance axiale B au plus égale à la différence (W1-W3) entre la largeur axiale Wl de la semelle flexible et la largeur axiale W3 de la portion courante de la semelle flexible. Pour une distance axiale A donnée définissant la position axiale de l’interface radialement extérieure, la distance axiale B définissant la position axiale de l’interface radialement intérieure peut être ajustée en fonction du compromis recherché entre les rigidités respectivement transversale et radiale. La combinaison des distances axiales A et B définit la position angulaire de chaque structure porteuse membranaire par rapport à la direction radiale.
[0033] Préférentiellement les éléments porteurs fïlaires, constitutifs de chaque structure porteuse membranaire, sont des renforts comprenant 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. Comme vu précédemment, ces matériaux sont couramment utilisés dans le domaine du pneumatique pour leurs performances techniques et/ou économiques.
[0034] L’invention est illustrée par les figures 1 à 4, non représentées à l’échelle et décrites ci-après :
-Figure 1 : Coupe méridienne d’un pneumatique selon un premier mode de réalisation de l’invention, avec des structures porteuses membranaires accrochées en zone courante des semelles flexibles.
-Figure 2 : Coupe méridienne d’un pneumatique selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, avec des structures porteuses membranaires accrochées en extrémité libre des semelles flexibles.
-Figure 3 : Coupe méridienne d’un pneumatique selon un troisième mode de réalisation de l’invention, variante du deuxième mode de réalisation, avec des structures porteuses membranaires accrochées en extrémité libre de semelles flexibles avec des portions courantes étroites.
-Figure 4: Vue en perspective d’une coupe partielle d’un pneumatique selon le premier mode de réalisation de l’invention précédemment décrit.
[0035] La figure 1 représente une coupe méridienne d’un pneumatique 1 selon un premier mode de réalisation de l’invention, avec des structures porteuses membranaires accrochées en zone courante des semelles flexibles. Le pneumatique 1 comprend un sommet 2 ayant deux extrémités axiales 21 prolongées chacune, radialement vers l’intérieur, par un flanc 3 puis par un bourrelet 4 destiné à entrer en contact avec une jante 5, G ensemble constitué par le sommet 2, les deux flancs 3 et les deux bourrelets 4 délimitant une cavité torique intérieure 6. Il comprend en outre une armature de carcasse 7, reliant les deux flancs 3 entre eux en s’étendant dans une portion radialement intérieure du sommet 2 et ancrée, dans chaque bourrelet 4, à un élément circonférentiel de renforcement 41. Chaque bourrelet 4 est prolongé axialement vers l’intérieur du pneumatique par une semelle flexible 8, ayant une extrémité libre I et une largeur axiale Wl, et s’étendant circonférentiellement dans la cavité torique intérieure 6. Les semelles flexibles 8 prolongeant chaque bourrelet 4 sont symétriques, par rapport à un plan équatorial XZ équidistant des extrémités axiales 21 du sommet 2, et structurellement identiques. Chaque semelle flexible 8 comprend une portion d’ancrage 81 au bourrelet et une portion courante 82, s’étendant axialement vers l’intérieur à partir de la portion d’ancrage 81 jusqu’à l’extrémité libre I. Chaque semelle flexible 8 a une largeur axiale Wl, mesurée entre le point J, le plus axialement extérieur de la semelle flexible 8 et en contact avec le bourrelet 4, et l’extrémité libre axialement intérieure I de la semelle flexible 8. La portion courante 82 de la semelle flexible 8 a une épaisseur radiale moyenne T. La portion d’ancrage 81 de chaque semelle flexible 8 a une largeur axiale W3, mesurée entre le point J, le plus axialement extérieur de la semelle flexible 8 et en contact avec le bourrelet 4, et l’extrémité axialement extérieure K de la portion courante 82 de la semelle flexible 8 Chaque semelle flexible 8 est reliée à une structure porteuse membranaire 9 non étanche, s’étendant circonférentiellement dans la cavité torique intérieure 6, à partir d’une interface radialement extérieure 92, liée au sommet 2, jusqu’à une interface radialement intérieure 93, liée à la semelle flexible 8, de telle sorte que, lorsque le pneumatique, monté sur sa jante 5 et gonflé à sa pression nominale P, est écrasé sur un sol sous sa charge nominale Z, la partie de structure porteuse membranaire 9, reliée à la portion de pneumatique en contact avec le sol, est soumise à un flambage en compression et au moins une partie de la structure porteuse membranaire 9, reliée à la portion de pneumatique non en contact avec le sol, est en tension. La structure porteuse membranaire 9 est constituée par une juxtaposition circonférentielle, selon la direction X, d’éléments porteurs fïlaires 91. L’interface radialement extérieure 92 de chaque structure porteuse membranaire 9 est axialement positionnée, selon la direction Y, à l’intérieur du plan équatorial XZ, équidistant des extrémités axiales 21 du sommet 2, à une distance axiale A au plus égale à 0.4 fois la largeur axiale S du pneumatique. L’interface radialement intérieure 93 de chaque structure porteuse membranaire 9 est axialement positionnée, selon la direction Y à l’intérieur de l’extrémité libre I de la semelle flexible 8, à une distance axiale B au plus égale à la différence (W1-W3) entre la largeur axiale Wl de la semelle flexible et la largeur axiale W3 de la portion courante de la semelle flexible.
[0036] La figure 2 représente une coupe méridienne d’un pneumatique 1 selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, avec des structures porteuses membranaires accrochées en extrémité libre des semelles flexibles. La figure 2 diffère de la figure 1 uniquement par le positionnement axial des interfaces radialement intérieures 93 de chaque structure porteuse 9, au niveau des extrémités libres I. Dans ces conditions, la distance B de la figure 1 est nulle.
[0037] La figure 3 représente une coupe méridienne d’un pneumatique 1 selon un troisième mode de réalisation de l’invention, variante du deuxième mode de réalisation, avec des structures porteuses membranaires accrochées en extrémité libre de semelles flexibles avec des portions courantes étroites. La figure 3 diffère de la figure 2 par la conception de chaque semelle flexible 8, constituée par une portion d’ancrage large et une portion courante étroite, c’est-à-dire avec une largeur axiale W3 sensiblement supérieure à la largeur axiale W1. Ce mode de réalisation vise à obtenir une grande souplesse des semelles flexibles.
[0038] La figure 4 représente une vue en perspective d’une coupe partielle d’un pneumatique selon le premier mode de réalisation de l’invention précédemment décrit, tel que représenté sur la figure 1. Cette figure présente plus particulièrement des structures porteuses membranaires 9, constituées par une juxtaposition circonférentielle d’éléments porteurs fïlaires 91, parallèles entre eux et répartis selon un pas constant, c’est-à-dire une nappe d’éléments porteurs fïlaires de type câble. En outre l’espace interstitiel entre deux éléments porteurs fïlaires consécutifs est vide, de façon à avoir une structure porteuse membranaire 9 non étanche.
[0039] L’invention a été plus particulièrement étudiée pour un pneumatique de tourisme de dimension 255/35 ZR 19. Un pneumatique de référence R a ainsi été comparé à un pneumatique A selon le troisième mode de réalisation de l’invention, présenté sur la figure 3, avec des structures porteuses membranaires accrochées en extrémité libre de semelles flexibles avec des portions courantes étroites. Chaque semelle flexible a une largeur axiale W 1 égale à 60 mm pour une largeur axiale S de pneumatique égale à 225 mm, c’est-à-dire égale à 0.27 fois la largeur axiale S, et une épaisseur radiale moyenne T égale à 8 mm. La portion d’ancrage de chaque semelle flexible à une largeur axiale W3 égale à 40 mm, c’est-à-dire égale à 0.67 fois la largeur axiale Wl. Chaque semelle flexible 8 est constituée par une portion d’ancrage large, constituée par une couche de renforts textiles en PET enrobés dans un matériau élastomérique, et par une portion courante étroite, constitué par un assemblage de 3 fils métalliques en acier enrobés dans un matériau élastomérique. L’interface radialement extérieure de chaque structure porteuse membranaire est axialement positionnée à l’intérieur du plan équatorial, équidistant des extrémités axiales du sommet, à une distance axiale A égale à 10 mm, donc inférieure à 0.4*S=90 mm. L’interface radialement intérieure de chaque structure porteuse membranaire est axialement positionnée à l’intérieur de l’extrémité libre de la semelle flexible, à une distance axiale B nulle.
[0040] Le tableau 1 ci-dessous résume les écarts de caractéristiques entre le pneumatique A selon l’invention et le pneumatique de référence R :
Figure imgf000015_0001
Tableau 1
[0041] Sur l’exemple étudié, ont été constatées une diminution importante de la résistance au roulement, de l’ordre de -20%, ainsi qu’une augmentation significative des rigidités respectivement radiale KZz (+10%) et transversale KYY (+20%), et par conséquent une amélioration du comportement du pneumatique.
[0042] L’invention peut être étendue à tout pneumatique destiné à 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.

Claims

RE VENDIC ATION S
1- Pneumatique (1) pour véhicule de tourisme ayant une largeur axiale S, destiné à être gonflé à une pression nominale P et à être soumis à une charge nominale Z, comprenant un sommet (2) ayant deux extrémités axiales (21) prolongées chacune, radialement vers l’intérieur, par un flanc (3) puis par un bourrelet (4) destiné à entrer en contact avec une jante (5), l’ensemble constitué par le sommet (2), les deux flancs (3) et les deux bourrelets (4) délimitant une cavité torique intérieure (6),
caractérisé en ce que chaque bourrelet (4) est prolongé axialement vers l’intérieur du pneumatique par une semelle flexible (8), ayant une extrémité libre (I) et une largeur axiale Wl, et s’étendant circonférentiellement dans la cavité torique intérieure (6) et en ce que chaque semelle flexible (8) est reliée à une structure porteuse membranaire (9) non étanche, s’étendant circonférentiellement dans la cavité torique intérieure (6), à partir d’une interface radialement extérieure (92), liée au sommet (2), jusqu’à une interface radialement intérieure (93), liée à la semelle flexible (8), de telle sorte que, lorsque le pneumatique, monté sur sa jante (5) et gonflé à sa pression nominale P, est écrasé sur un sol sous sa charge nominale Z, la partie de structure porteuse membranaire (9), reliée à la portion de pneumatique en contact avec le sol, est soumise à un flambage en compression et au moins une partie de la structure porteuse membranaire (9), reliée à la portion de pneumatique non en contact avec le sol, est en tension.
2 - Pneumatique selon la revendication 1 , dans lequel les semelles flexibles (8) respectives de chaque bourrelet (4) sont symétriques par rapport à un plan équatorial (XZ) équidistant des extrémités axiales (21) du sommet (2).
3 - Pneumatique selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel chaque semelle flexible (8) a une largeur axiale Wl au moins égale à 0.05 fois la largeur axiale S du pneumatique.
4 - Pneumatique selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel chaque semelle flexible (8) a une largeur axiale Wl au plus égale à 0.4 fois la largeur axiale S du pneumatique. 5 - Pneumatique selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, chaque semelle flexible (8) comprenant une portion d’ancrage (81), la reliant au bourrelet (4), et une portion courante (82), prolongeant axialement vers l’intérieur la portion d’ancrage (81) jusqu’à l’extrémité libre (I), dans lequel la portion d’ancrage (81) de chaque semelle flexible (8) a une rigidité Kl au plus égale à la rigidité K2 de la portion courante (82) de la semelle flexible (8).
6 - Pneumatique selon la revendication 5, dans lequel la portion d’ancrage (81) de chaque semelle flexible (8) a une largeur axiale W3 au plus égale à 0.90 fois la largeur axiale Wl de la semelle flexible (8).
7 - Pneumatique selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel chaque semelle flexible (8) est constituée par un matériau isotrope.
8 - Pneumatique selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel chaque semelle flexible (8) est constituée par un empilement radial de couches de renforts enrobés dans un matériau élastomérique.
9 - Pneumatique selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la structure porteuse membranaire (9) est constituée par une juxtaposition circonférentielle d’éléments porteurs fïlaires (91).
10 - Pneumatique selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel l’interface radialement extérieure (92) de chaque structure porteuse membranaire (9) est axialement positionnée à l’intérieur du plan équatorial (XZ), équidistant des extrémités axiales (21) du sommet (2), à une distance axiale A au plus égale à 0.4 fois la largeur axiale S du pneumatique.
11 - Pneumatique selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel l’interface radialement intérieure (93) de chaque structure porteuse membranaire (9) est axialement positionnée à l’intérieur de l’extrémité libre (I) de la semelle flexible (8), à une distance axiale B au plus égale à la différence (W1-W3) entre la largeur axiale Wl de la semelle flexible (8) et la largeur axiale W3 de la portion courante (82) de la semelle flexible (8).
12 - Pneumatique selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel les éléments porteurs fïlaires (91), constitutifs de chaque structure porteuse membranaire (9), sont des renforts comprenant 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.
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