FR2923750A1 - Pneumatique capable de rouler malgre une perforation,et procede pour sa fabrication. - Google Patents

Abstract

Pneumatique comportant deux bourrelets, chaque bourrelet comprenant une structure annulaire de renforcement ; un sommet comprenant une bande de roulement ; deux flancs, chaque flanc s'étendant entre un bourrelet et le sommet ; une armature de carcasse s'étendant d'un bourrelet à l'autre et étant ancrée dans chaque bourrelet à la structure annulaire de renforcement ; et une membrane, située radialement à l'intérieur de l'armature de carcasse, cette membrane comportant : une armature de membrane étant ancrée dans chaque bourrelet à la structure annulaire de renforcement, et une couche de mélange caoutchouteux étanche à l'air, la membrane étant agencée de sorte qu'une partie de la membrane délimite avec une partie de l'armature de carcasse une chambre s'étendant transversalement et circonférentiellement, cette chambre étant située radialement à l'intérieur de l'armature de carcasse et en grande partie sous le sommet, la chambre étant remplie d'au moins un fluide ; dans lequel, dans toute coupe radiale, la longueur curviligne Lm de la trace de la surface de la chambre délimitée par la membrane est supérieure à la longueur curviligne Lc de la trace de la surface de la chambre délimitée par l'armature de carcasse (Lm > Lc).

Description

Arrière-plan de l'invention Domaine [0001] La présente invention concerne les pneumatiques capables de fonctionner même après une perforation. Elle concerne plus particulièrement les pneumatiques à chambre double ainsi que les pneumatiques comportant des moyens pour obturer une perforation éventuelle du pneumatique. Description de l'état de l'art [0002] La crevaison û c'est-à-dire une perforation du pneumatique dont l'effet est l'échappement du gaz de gonflage et la perte de pression de gonflage du pneumatique û fait partie des dommages les plus gênants pour les utilisateurs de pneumatiques. Si la perte de pression est importante, elle peut obliger l'utilisateur du pneumatique à remplacer le pneumatique sur le champ, sous peine d'endommager le pneumatique, voire même le véhicule équipé du pneumatique. Selon les circonstances, cette nécessité de remplacer le pneumatique sans tarder peut s'avérer dangereuse (par exemple, lorsque la crevaison intervient sur une route très fréquentée, sans voie de secours) ou pénalisante (par exemple, lors d'une course automobile). [0003] Face à ce problème très ancien, les manufacturiers de pneumatiques ont développé une vaste gamme de solutions. Parmi les solutions très anciennes, on trouve notamment des pneumatiques à chambre double, comportant deux chambres non communicantes, chacune pouvant être gonflée. Lorsque l'une des chambres est perforée mais pas l'autre, le pneumatique ne se dégonfle pas totalement, ce qui permet un roulage en mode dégradé : le pneumatique peut rouler, mais ses performances de roulage sont inférieures aux performances obtenues lorsque le pneumatique est gonflé à sa pression de service. Comme exemples de ce type de solution, on peut citer les brevets US 2, 874,744, US 3, 018,813, US 3,025,902, ou encore US 3,901,750. Ces solutions comportent néanmoins l'inconvénient d'une grande complexité de fabrication et n'ont pas connu une grande diffusion. [0004] Plus récemment, il a été proposé d'utiliser des structures capables de rouler sans pression de gonflage, comme par exemple les pneumatiques autoporteurs, tel que celui décrit dans US 6,688,354. Malheureusement, le renforcement des flancs de ces pneumatiques a en général pour conséquence que les autres performances du pneumatique sont pénalisées : ainsi, la résistance au roulement du pneumatique ou le confort d'utilisation peuvent être dégradés, même en roulage à pression normale. Autrement dit, les performances du pneumatique en roulage normal (c'est-à-dire le roulage avec le pneumatique gonflé à sa pression de service) sont pénalisées pour permettre une amélioration des performances en roulage en mode dégradé , alors que ce deuxième mode de roulage est exceptionnel et n'interviendra peut-être jamais pendant la vie du pneumatique. [0005] Cette difficulté est surmontée par une autre solution où l'on pourvoit le pneumatique d'appuis internes qui supportent la bande de roulement lorsque la pression de gonflage du pneumatique est abaissée. Le Pax SystemTM développé par Michelin (voir, par exemple, US 5 787 950) constitue un exemple bien connu de cette technologie. Son inconvénient réside dans un montage nécessitant un outillage particulier et dans l'augmentation du poids de l'ensemble pneumatique-roue. [0006] Encore une autre approche, qui a trouvé application notamment dans le domaine de la compétition automobile, consiste à utiliser un appui en mousse qui est comprimé lorsque le pneumatique est gonflé mais qui se dilate lorsque la pression de gonflage diminue, au point de remplir l'intérieur du pneumatique et de porter une partie de la charge de celui-ci (voir, par exemple, US 3,426,821). Cette technologie a l'avantage de permettre une utilisation dans des conditions extrêmes ; elle présente l'inconvénient de nécessiter un montage relativement complexe. [0007] Enfin, il est connu d'appliquer des matières obturantes sur les surfaces intérieures du pneumatique. En cas de crevaison, cette composition flue vers le trou dans la paroi du pneumatique et l'obstrue. Le brevet US 4,206,796 en donne un exemple. Un des inconvénients de cette technologie réside en ce qu'elle est adaptée surtout aux crevaisons au niveau du sommet du pneumatique et moins aux dommages subis au niveau du flanc, car la composition obturante a tendance à se déplacer, sous l'effet de la force centrifuge, vers le sommet et à ne pas couvrir la paroi intérieure du flanc. En plus, cette solution est plutôt réservée aux petites perforations du pneumatique (typiquement, aux trous ne dépassant pas un diamètre de 5 mm).

Résumé de l'invention [0008] L'invention cherche à proposer un pneumatique capable de rouler même après une perforation importante, permettant au conducteur du véhicule de parcourir une distance significative avant de réparer ou remplacer le pneumatique, sans pour autant dégrader les performances du pneumatique par rapport au roulage à sa pression de service. Elle vise un pneumatique dont la fabrication est aisée avec les procédés de fabrication traditionnels (confection sur tambour ou sur noyau dur) et dont le montage sur une jante ne comporte pas de difficultés particulières. [0009] Ces objectifs sont atteints par un pneumatique destiné à être monté sur une jante de montage, comportant : deux bourrelets, chaque bourrelet comprenant une structure annulaire de renforcement et un siège destiné à entrer en contact avec la jante de montage ; un sommet comprenant une bande de roulement ; deux flancs, chaque flanc s'étendant entre un bourrelet et le sommet ; une armature de carcasse s'étendant d'un bourrelet à l'autre et étant ancrée dans chaque bourrelet à la structure annulaire de renforcement ; une membrane, située radialement à l'intérieur par rapport à l'armature de carcasse, cette membrane comportant : • une armature de membrane ancrée dans chaque bourrelet à la structure annulaire de renforcement, et • une couche de mélange caoutchouteux étanche à l'air. La membrane est agencée de sorte qu'une partie de la membrane délimite avec une partie de l'armature de carcasse une chambre s'étendant transversalement et circonférentiellement, cette chambre étant située radialement à l'intérieur par rapport à l'armature de carcasse et en grande partie sous le sommet. La chambre est remplie d'au moins un fluide, c'est-à-dire un gaz ou un liquide, quelle que soit sa viscosité. [0010] Dans toute coupe radiale, la longueur curviligne Lm de la trace de la surface de la chambre délimitée par la membrane est supérieure à la longueur curviligne Lc de la trace de la surface de la chambre délimitée par l'armature de carcasse (Lm > Lc). Ainsi, la partie de la membrane qui délimite la chambre n'est pas ou peu tendue lorsque le pneumatique est monté sur la jante de montage et gonflé à sa pression de service. Le pneumatique selon l'invention est capable de rouler même après une perforation importante du sommet et de la partie radialement extérieure des flancs. En effet, lorsqu'une perforation intervient dans ces zones, la chambre située entre l'armature de carcasse et la membrane se vide du fluide contenu par la chambre et la membrane s'étend dans l'espace libéré par la réduction en volume de la chambre. Ainsi la membrane commence à participer au fonctionnement de la carcasse. Si la perforation est très importante, la membrane finit par se tendre et par porter une partie ou la totalité de la charge portée auparavant par la carcasse du pneumatique. Autrement dit, la membrane ne travaille pas tant qu'il n'y a pas de perforation importante, ce qui augmente sa longévité. Les performances du pneumatique en roulage à la pression de service ne sont pas dégradées par la présence de la membrane et de la chambre. Le montage du pneumatique est strictement identique au montage d'un pneu traditionnel. [0011] Il est préférable de prévoir que Lm soit supérieur ou égal à 1.02•Lc. Ainsi le risque d'une mise sous tension locale est réduite. De préférence, Lm est inférieur ou égal à 1.1 .Lc (Lc < Lm < 1.1 .Lc), et encore plus préférentiellement inférieur ou égal à 1.05•Lc (Lc < Lm < 1.05.Lc). Cette limite supérieure permet de garantir que la membrane soit bel et bien mise sous tension en cas de perforation importante. En effet, si Lm est supérieur à 1.1 .Lc, il faut qu'une partie relativement importante de la membrane s'étende en dehors de l'emplacement de l'armature de carcasse du pneumatique non perforé pour que la membrane soit mise sous tension. De très bons résultats ont été obtenus pour des valeurs Lm qui satisfont la condition : 1.02•Lc < Lm < 1.05•Lc. [0012] Selon un mode de réalisation avantageux, l'armature de membrane comprend des renforts de membrane et l'armature de carcasse comprend des renforts de carcasse, les renforts de membrane et les renforts de carcasse étant en matériau textile. [0013] Selon un mode de réalisation alternatif, l'armature de membrane comprend des 5 renforts de membrane en matériau textile et l'armature de carcasse comprend des renforts de carcasse métalliques. [0014] Selon un mode de réalisation avantageux, l'armature de membrane du pneumatique comprend une couche de renforts orientés substantiellement radialement, c'est-à-dire faisant avec la direction circonférentielle un angle supérieur ou égal à 65° et 10 inférieur ou égal à 90°. Préférentiellement, cette couche de renforts est ancrée dans chaque bourrelet à la structure annulaire de renforcement. Ainsi, lorsque le pneumatique est perforé, la membrane se met à fonctionner comme une armature de carcasse radiale traditionnelle. [0015] Selon un mode de réalisation alternatif, l'armature de membrane comprend une 15 première couche de renforts et une deuxième couche de renforts, chacune de ces couches comportant des renfort parallèles entre eux, les renforts étant croisés d'une couche à l'autre. Préférentiellement, la première couche de renforts et la deuxième couche de renforts sont ancrées dans chaque bourrelet à la structure annulaire de renforcement. Ainsi, lorsque le pneumatique est perforé et la membrane travaille, elle fonctionne 20 comme une armature de carcasse conventionnelle de type bias . [0016] Selon un mode de réalisation préférentiel, la première couche de renforts et la deuxième couche de renforts sont ancrées dans chaque bourrelet à la structure annulaire de renforcement. [0017] Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, le volume de la 25 chambre formée entre une partie de l'armature de carcasse et une partie de la membrane est au moins partiellement remplie d'un fluide auto-obturant. Ainsi il est possible de combiner les avantages d'un pneumatique à double chambre avec ceux d'un pneumatique auto-obturant et d'obtenir un pneumatique capable de répondre à plusieurs types de perforation. Si la blessure du flanc ou de la bande de roulement est peu importante, le fluide auto-obturant bouche le trou sans que la membrane ne soit sollicitée. Si, en revanche, une perforation importante se produit, le fluide auto-obturant quitte la chambre et libère le volume de la chambre, de sorte que la membrane s'étend dans le volume libéré et commence à participer au fonctionnement de la carcasse. [0018] La chambre peut comprendre en plus un gaz de gonflage. En adaptant la pression du gaz de gonflage contenu dans la chambre, on peut influer sur l'état de la membrane et notamment mettre les renforts de la membrane en compression. De façon avantageuse, la chambre comprend un fluide de lubrification, ce qui permet de réduire les frictions entre la membrane et l'armature de carcasse et d'allonger sensiblement la durée de vie du pneumatique en roulage en mode dégradé . [0019] Alternativement, la chambre peut être totalement remplie de fluide auto-obturant. Si la chambre est totalement remplie de fluide auto-obturant, celui-ci ne peut guère se déplacer, même lorsque le pneumatique roule et une force centrifuge s'exerce, ce qui permet d'obtenir une meilleure obturation de perforations survenues sur les flancs. [0020] Selon un mode de réalisation préférentiel, la distance radiale Dr entre le siège d'un bourrelet et la partie radialement la plus à l'intérieur de la chambre est comprise entre 0.2 et 0.75 fois la hauteur H du pneumatique sur la jante de montage (0.2 • H Dr 0.75 • H ), cette hauteur H étant mesurée entre le siège du bourrelet et le point du sommet radialement le plus à l'extérieur sur le plan médian du pneumatique, lorsque le pneu est monté sur une jante de montage est gonflé à la pression de service. [0021] De préférence, lorsque le pneumatique est monté et gonflé à sa pression de service, la chambre étant rempli d'un ou de plusieurs fluides, l'étendue de la chambre, dans une direction perpendiculaire à la fois à l'axe de rotation du pneumatique et à la direction circonférentielle, est d'au moins 2 millimètres en tout point, à l'exception des extrémités axiales de la chambre. Notons que par extrémités axiales de la chambre, on entend les zones de la chambre les plus éloignées du plan médian du pneumatique. [0022] L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un pneumatique dans lequel l'armature de carcasse comprend des renforts de carcasse et l'armature de membrane comprend des renforts de membrane, le procédé étant caractérisé en ce que, avant la fabrication du pneumatique, le potentiel de contraction à chaud CCc des renforts de carcasse est supérieur au potentiel de contraction à chaud CCM des renforts de membrane. Ainsi, il devient possible d'obtenir très facilement, sur des outils de confection et de cuisson traditionnels, un pneumatique selon l'invention. Brève description des dessins [0023] L'invention sera mieux comprise grâce à la description des dessins selon lesquels : ù la figure 1 représente, en coupe radiale, une partie d'un pneumatique selon 10 l'invention ; - les figures 2 à 5 représentent des détails de la chambre du pneumatique de la figure 1 et d'une variante ; ù les figures 6 à 8 représentent, en coupe radiale, des pneumatiques selon l'invention.

15 Description détaillée de l'invention [0024] La figure 1 représente schématiquement, vu en coupe radiale, une partie d'un pneumatique 11 selon l'invention, monté sur une jante de montage 20. Le pneumatique 11 comporte deux bourrelets 30, chaque bourrelet comprenant une structure annulaire 40 de renforcement (en l'occurrence, une tringle) et un siège 50 20 destiné à entrer en contact avec la jante de montage 20, un sommet 60 comprenant une armature de sommet (non représentée) surmontée d'une bande de roulement, deux flancs 70, chaque flanc 70 s'étendant entre un bourrelet 30 et le sommet 60, et une armature de carcasse 80 radiale, comprenant des renforts sous forme de fils en nylon substantiellement parallèles entre eux. Notons que dans le présent document, le terme 25 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'un5 assemblage équivalent, et ceci, quelle que soit la matière constituant le fil ou le traitement de surface pour favoriser sa liaison avec le caoutchouc ou pour permettre son adhésion. Un fil ou une armature est dit radial lorsque le fil ou les renforts de l'armature font avec la direction circonférentielle un angle supérieur ou égal à 65° et inférieur ou égal à 90°.. [0025] L'armature de carcasse 80 s'étend d'un bourrelet 30 à l'autre. Elle est ancrée dans chaque bourrelet 30 à la structure annulaire de renforcement, ici à l'aide d'un retournement 85 autour de la tringle 40. Le pneumatique 11 comporte en outre une membrane 90. Cette membrane 90 comporte une armature de membrane 91 et un mélange caoutchouteux 94 étanche à l'air, en l'occurrence un mélange caoutchouteux à base de butyle. Dans le cadre de ce document, l'expression mélange caoutchouteux désigne une composition de caoutchouc comportant au moins un élastomère et une charge. [0026] L'armature de membrane 91 comporte une seule couche de renforts (en l'occurrence des fils en nylon) qui est ancrée dans chaque bourrelet 30 à la structure annulaire de renforcement, à l'aide d'un retournement 95 autour de la tringle 40. Ses renforts sont substantiellement radiaux : ils font avec la direction circonférentielle un angle supérieur ou égal à 65° et inférieur ou égal à 90°. [0027] La membrane 90 est agencée de sorte qu'une partie de la membrane délimite avec une partie de l'armature de carcasse 80 une chambre 100 s'étendant transversalement et circonférentiellement, cette chambre 100 étant située radialement à l'intérieur par rapport à l'armature de carcasse 80 et en grande partie sous le sommet 60. La chambre 100 est totalement remplie d'un fluide auto-obturant tel que le gel CHSTM commercialisé par la société Inovex Industries, Inc. L'expression fluide auto- obturant , désigne ici tout fluide capable de former un joint étanche autour de l'objet ayant provoqué une perforation de la membrane et de d'obstruer le trou laissé par l'objet lorsque celui-ci a été retiré. [0028] Signalons que, pour les besoins de ce document, un point A est dit radialement intérieur à un point B (ou radialement à l'intérieur du point B) s'il est plus près de 30 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. [0029] Le mode de réalisation représenté à la figure 1 comporte un avantage important par rapport à un pneumatique auto-obturant traditionnel. En effet, dans ce genre de pneumatique, on est souvent confronté au problème que le fluide auto-obturant, sous l'effet de la force centrifuge, ne couvre que la partie radialement extérieure de l'intérieur du pneumatique. S'il y a une chambre fermée et si cette chambre est totalement remplie de fluide auto-obturant, celui-ci ne peut guère se déplacer, même. lorsque le pneumatique roule et une force centrifuge s'exerce. Si comme ici, la chambre 100 est dimensionnée telle qu'elle recouvre aussi une partie des flancs 70, le fluide auto-obturant se trouve contraint à demeurer dans cette zone. Si une perforation du flanc intervient au niveau de la partie radialement extérieure du flanc 70, l'obturation est assurée. Signalons que, pour les besoins de la présente description, un premier point est dit radialement à l'extérieur d'un deuxième point si la distance du premier point de l'axe de rotation du pneumatique est supérieure à la distance du deuxième point de cet axe. [0030] Dans toute coupe radiale, la longueur curviligne Lm de la trace de la chambre 100 délimitée par la membrane 90 est supérieure à la longueur curviligne Lc de la trace de la surface de la chambre 100 délimitée par l'armature de carcasse 80: Lm > Lc. Typiquement, on vise une différence de l'ordre de 1 à 10 %, plus préférentiellement de 2 à 5 %. La figure 2 représente un détail de la figure 1 afin d'illustrer ces considérations géométriques. Dans la coupe radiale représentée, la trace de la chambre 100 a deux parties qui s'étendent entre les deux points 101, à proximité des flancs 70, radialement le plus à l'intérieur de la chambre. La partie radialement extérieure est délimitée par l'armature de carcasse 80 ; elle a une longueur curviligne Lc (voir figure 3). La partie radialement intérieure, quant à elle, est délimitée par la membrane 90 et a une longueur curviligne Lm (voir figure 3). En l'occurrence, la membrane est bombée radialement vers l'intérieur, de sorte que la longueur curviligne Lm est supérieure à la longueur curviligne Lc : Lm = 1.05•Lc. [0031] Si la transition entre les deux parties radialement extérieure (délimitée par 30 l'armature de carcasse) et radialement intérieure (délimitée par la membrane) est -10- continue, de sorte que la distinction des deux parties n'est pas aussi aisée que dans le cas représenté aux figures 1 et 2, il convient, pour la détermination de Lc et de Lm, de considérer les deux points de la chambre radialement les plus à l'intérieur de la chambre qui se trouvent à proximité des flancs : les longueurs curvilignes Lc et Lm sont mesurées entre ces deux points. [0032] Les figures 4 et 5 représentent une solution alternative permettant de remplir la condition géométrique susmentionnée. La partie de la membrane 90 qui délimite la chambre n'est pas bombée radialement vers l'intérieur, mais ondulée, ce qui a également pour effet que la longueur Lm de la trace de la surface de la chambre 100 délimitée par la membrane 90 est supérieure à la longueur Lc de la trace de la surface de la chambre 100 délimitée par l'armature de carcasse 80 (voir la figure 5) : ici, Lm = 1.1 .Lc. Par souci de clarté, la couche de mélange caoutchouteux étanche à l'air n'a pas été représentée à la figure 4. L'ondulation de la membrane 90 représentée à la figure 4 a été exagérée afin d'en illustrer le principe. [0033] Lorsque le sommet 60 est perforé, par exemple par un clou de petit diamètre, et le clou est arraché, le trou laissé par le clou est aussitôt obstrué par le fluide auto-obturant. Le volume de la chambre 100 diminue en conséquence de la diminution du volume de fluide auto-obturant et de la pression de gonflage du pneumatique, mais pas suffisamment pour que l'armature de la membrane 90 commence à participer au fonctionnement de la carcasse. De telles perforations peuvent se répéter sans que l'armature de la membrane commence à travailler. [0034] En revanche, lorsque le sommet 60 (ou le flanc, dans la partie recouvrant la chambre 100) est déchiré ou perforé de telle sorte qu'il comporte des trous de diamètre important (typiquement, supérieur à 5 millimètres), le fluide auto-obturant s'échappe par l'ouverture dans le sommet (ou dans le flanc). Par conséquent, la chambre se vide et finit par ne plus comporter de matériau capable d'équilibrer, en collaboration avec l'armature de carcasse 80, la pression de gonflage. La pression de gonflage du pneumatique a pour effet de pousser la membrane 90 à remplir la chambre 100. Du coup, elle commence à participer a fonctionnement de la carcasse du pneumatique. Cet effet joue pleinement -11- lorsque la perforation est telle que l'intégrité du sommet ou du flanc est atteinte ; à ce stade, la membrane se tend et remplace la carcasse. [0035] Le pneumatique 11 permet donc de donner une réponse approprié à des perforations d'ampleur variables, tenant compte de la gravité de l'atteinte à l'intégrité 5 physique du sommet 60 et d'une partie du flanc 70. [0036] Le pneumatique 11 présente les avantages des pneumatiques à chambres double, dans la mesure où, lorsque un objet tel un clou perfore la bande de roulement du pneumatique et s'arrête dans la chambre 100 comprise entre l'armature de carcasse et la membrane, le pneumatique ne se dégonfle pas complètement. La cavité du pneumatique 10 (c'est-à-dire le volume compris entre la membrane 90 du pneumatique 1 l et la jante 20) reste sous pression. Le conducteur du véhicule équipé du pneumatique 11 peut poursuivre sa route. [0037] Le pneumatique a cependant des avantages significatifs par rapport aux pneumatiques à chambres double connus. Il comporte notamment une membrane qui est 15 significativement moins tendue que l'armature de carcasse, voire même pas tendue, dans la zone de contact entre la membrane et la chambre. Autrement dit, la membrane 90 ne travaille pas en roulage normal, ce qui comporte l'avantage de prolonger la durée de vie de la membrane, mais surtout de la rendre moins vulnérable à la perforation lorsque le pneumatique est perforé. Précisons que par roulage normal , on entend ici un mode de 20 roulage où le pneumatique n'est pas perforé et gonflé à sa pression de service, par opposition au roulage en mode dégradé . Dans les pneumatiques à chambres double de l'art antérieur, la membrane est en général tendue dès que le pneumatique est gonflé à sa pression de service (c'est le cas par exemple du pneumatique divulgué dans US 3,901,750), ce qui rend la membrane plus sensible aux coupures et détériorations. On 25 connaît certes des pneumatiques à chambre double dont la membrane n'est pas sous tension en roulage normal parce que la chambre formée entre la membrane et la jante n'est pas gonflée (comme celui du brevet US 3,087,528), mais ces pneumatiques nécessitent un gonflage de la chambre de secours après la perforation du pneumatique. Or dans un pneumatique selon l'invention, la membrane 90 commence à travailler après 30 une perforation très importante, sans qu'il y ait besoin de gonfler le pneumatique. -12- [0038] On notera également que le pneumatique 11 comporte une valve 111 qui permet notamment de remplir la chambre 100 de fluide auto-obturant, avant que le pneumatique 11 ne soit monté sur la jante 20 et gonflé à sa pression de service, à l'aide d'une valve de gonflage traditionnelle qui n'est pas représentée. [0039] Précisons enfin qu'il n'est pas nécessaire de prévoir, dans ce mode de réalisation, une couche de mélange caoutchouteux étanche à l'air (tel le mélange caoutchouteux 94) dans la chambre 100, car celle-ci n'est remplie que de fluide auto-obturant et n'est pas destinée à être gonflée à l'air. [0040] Pour le pneumatique 11, la distance radiale Dr entre le siège d'un bourrelet et la partie radialement la plus à l'intérieur 101 de la chambre 100 est égale à 0.45 fois la hauteur H du pneumatique sur la jante de montage. (La hauteur H est mesurée entre le siège 50 du bourrelet 30 et le point 65 du sommet 60 radialement le plus à l'extérieur dans le plan médian 110 du pneumatique 11, lorsque le pneu est monté sur la jante de montage 20 et gonflé à la pression de service.) Le plan médian 110 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 40 de chaque bourrelet 30. Ainsi, le pneumatique 11 est protégé contre des crevaisons sur une partie non négligeable des flancs 70. [0041] L'étendue E de la chambre 100, dans une direction perpendiculaire à la fois à l'axe de rotation du pneumatique et à la direction circonférentielle, est supérieure à 5 millimètres en tout point, à l'exception des extrémités axiales de la chambre 100. [0042] La figure 6 représente schématiquement, vu en coupe radiale, une partie d'un autre pneumatique 12 selon l'invention. Le pneumatique 12 comporte une membrane 90 dont l'armature comprend une première couche de renforts 91 en nylon et une deuxième couche de renforts 92 en nylon, chacune de ces couches comportant des renfort parallèles entre eux, les renforts étant croisés d'une couche à l'autre. Les renforts de la première couche de renforts 91 forment un angle de 45° avec le plan médian 110 du pneumatique, ceux de la deuxième couche de renforts 92 un angle de û 45°. Seule la couche de renforts 92 est ancrée dans chaque bourrelet 30 à la structure annulaire de renforcement 40 qui est ici formée d'une pluralité de renforts circonférentiels 41. On a - 13 - choisi de représenter un pneumatique 12 avec de telles structures annulaires de renforcement pour illustrer que l'invention n'est aucunement limitée à des bourrelets à tringles. La personne du métier comprend que la configuration particulière de la membrane (une ou plusieurs couches de renforts) et de la chambre (remplissage total ou partiel, nature du fluide) est indépendante de la nature de la structure annulaire de renforcement. [0043] Pour le pneumatique 12, la distance radiale Dr entre le siège d'un bourrelet et la partie radialement la plus à l'intérieur 102 de la chambre 100 est égale à 0.6 fois H. La chambre 100 a une étendue E, dans une direction perpendiculaire à la fois à l'axe de rotation du pneumatique et à la direction circonférentielle, supérieure ou égale à 2 millimètres sur la quasi totalité de son étendue axiale. Enfin, la valve 112 permettant de remplir la chambre 100 est disposée sur la surface extérieure d'un des flancs 70, ce qui permet notamment de gonfler la chambre 100 après le gonflage du pneumatique 12. Ainsi on peut varier la mise en compression des renforts de l'armature de carcasse. Bien entendu, il aurait été possible de prévoir le même type de valve sur le pneumatique 11 de la figure 1. [0044] La membrane 90 du pneumatique 12 de la figure 6 est bombée radialement vers l'intérieur. Contrairement au pneumatique 11 de la figure 1, la chambre 100 du pneumatique 12 n'est pas symétrique par rapport au plan médian 110 (voir figure 1) du pneumatique. Ce fait est nullement lié aux autres particularités du pneumatique 12 mais constitue une variante possible de l'agencement de la chambre 100. Sauf pour des applications particulières, on cherchera toutefois à obtenir une chambre 100 qui est symétrique par rapport au plan médian 110. [0045] La figure 7 représente schématiquement un pneumatique 13 selon l'invention dans lequel la chambre 100 n'est que partiellement remplie de fluide auto-obturant 120. Le reste de la chambre est rempli de gaz de gonflage 130 (en l'occurrence d'air) sous pression, la pression de gonflage de la chambre 100 étant sensiblement identique à la pression de service du pneumatique 13. L'air 130 est mis sous pression par le simple fait de gonfler le pneumatique 13 à sa pression de service : tant que l'air 130 compris dans la chambre 100 n'est pas pressurisé à la pression de gonflage du pneumatique 13, le - 14 - volume de la chambre 100 diminue. Cela ne signifie pas pour autant que la membrane 90 commence à participer au fonctionnement de la carcasse, pourvu que le fluide auto-obturant occupe une partie suffisante du volume de la chambre et/ou que la quantité d'air 130 compris dans la chambre avant le gonflage du pneumatique 13 soit suffisante pour que cette quantité d'air occupe, lorsqu'elle est pressurisée à la pression de service du pneumatique 13, un volume suffisamment grand. [0046] Signalons que la répartition du fluide auto-obturant 120 et du gaz de gonflage 130, telle que représentée à la figure 7, est purement schématique. La répartition actuelle dépend notamment de la viscosité du fluide auto-obturant 120, mais surtout de la vitesse de roulage du pneumatique. En roulage à haute vitesse, le fluide auto-obturant aura tendance à occuper la partie radialement extérieure de la chambre 100. [0047] Comme la chambre contient de l'air, elle est pourvue d'une couche de mélange caoutchouteux 942 étanche à l'air. Une deuxième couche de mélange caoutchouteux 941 étanche à l'air est appliquée sur la membrane, mais contrairement au pneumatique 11 de la figure 1, du côté de la chambre. Cet arrangement résulte en une plus grande facilité de fabrication, car les couches de mélange caoutchouteux étanche à l'air sont appliqués successivement et ne sont pas séparés par d'autres couches. Etant donné que la plupart des mélanges caoutchouteux étanches à l'air sont incompatibles avec les autres mélanges caoutchouteux habituellement utilisés dans le pneumatique, et qu'on souhaite, dans la mesure du possible, séparer ces mélanges caoutchouteux des autres mélanges, il s'agit là d'un avantage considérable du point de vue de la fabrication [0048] La figure 8 représente schématiquement un quatrième pneumatique 14 selon l'invention. L'armature de carcasse comprend ici une première couche de renforts 81, qui forme dans chaque bourrelet 30 un retournement autour de la tringle 40, et une deuxième couche de renforts 82 qui est embarrée, de manière connue en soi, sur la première couche de renforts 81. La membrane 90 a une armature qui comprend elle aussi deux couches de renforts 91 et 92 qui sont toutes les deux ancrées sur la tringle 40 dans chacun des bourrelets 30. Le pneumatique comprend une gomme intérieure 94 traditionnelle, en mélange caoutchouteux étanche à l'air. Comme pour le -15 - pneumatique 13 (figure 7), la partie radialement extérieure de la chambre 100 est également recouverte d'une couche 942 de mélange caoutchouteux étanche à l'air. Cette couche 942 est nécessaire car la chambre est ici remplie uniquement d'air et d'une petite quantité de liquide lubrifiant. A titre d'exemple, on peut utiliser les lubrifiants décrits dans le brevet US 2 987 093, telles que les huiles de silicone, l'huile de castor, l'huile d'olive etc. Avant de monter le pneumatique 14 sur la jante 20, on remplit la chambre 100 d'une quantité d'air appropriée pour donner à la chambre son volume final lorsque la pression dans la chambre aura atteint la pression de service du pneumatique. L'air est introduit dans la chambre 100 à l'aide de la valve 111 (qu'on aurait bien sûr pu prévoir sur un flanc 70 du pneumatique 10). Ensuite le pneumatique est monté sur la jante 20 et gonflé à sa pression de service. En cas de perforation du sommet du pneumatique, la chambre se vide de l'air et permet ainsi à la membrane 90 de remplir l'espace occupé auparavant par la chambre 100, ce qui a pour conséquence que la membrane commence à participer au fonctionnement de la carcasse. [0049] De façon générale, un rôle du fluide ou des fluides remplissant la chambre est d'empêcher que la membrane, sous l'influence de la pression de gonflage du pneumatique, remplisse totalement la chambre et commence fonctionner comme une deuxième carcasse. Lorsque la chambre est perforée de l'extérieur du pneumatique, ce fluide ou ces fluides quittent la chambre et déclenchent ainsi une participation de la membrane au fonctionnement de la carcasse. De façon avantageuse, le fluide est un liquide incompressible, mais il peut également s'agir d'un gaz en quantité suffisante pour que, lorsque le pneumatique est gonflé à sa pression de service, le volume que le gaz remplit lorsque la pression dans la chambre est identique à celle de la cavité du pneumatique est suffisant pour que la membrane ne commence pas à se tendre. Il est d'ailleurs possible de gonfler d'abord le pneumatique (ce qui amènera la membrane à se plaquer contre la carcasse, tant que la chambre est vide) et de gonfler ensuite la chambre. [0050] La présente invention concerne également une méthode de fabrication d'un pneumatique selon l'invention. Il est possible d'obtenir un pneumatique selon l'invention avec des méthodes de fabrication traditionnelles, mais la mise en place de la membrane complexifie de manière significative la fabrication. Comme, dans toute coupe radiale, la longueur Lm de la trace de la surface de la chambre délimitée par la - 16- membrane est supérieure à la longueur Lc de la trace de la surface de la chambre délimitée par l'armature de carcasse (Lm > Lc), la membrane peut avoir tendance à se replier d'une manière mal maîtrisée pendant le gonflement de la membrane de cuisson et peut se trouvé figée, après cuisson, d'une manière non convenable. On peut éviter cet inconvénient en cuisant d'abord, au moins partiellement, le pneumatique sans la membrane, puis en sur-vulcanisant la membrane, mais la nécessité d'ancrer la membrane dans le bourrelet rend cette variante laborieuse et techniquement délicate. [0051] Pour éviter ces inconvénients, une méthode de fabrication est proposée pour des pneumatiques dans laquelle les renforts de la carcasse et de la membrane sont choisis tels que, avant la fabrication du pneumatique, le potentiel de contraction à chaud CCc des renforts de carcasse est supérieur au potentiel de contraction à chaud CCM des renforts de membrane. [0052] On entend ici par potentiel de contraction à chaud (CC) la variation relative de longueur d'un renfort positionné, sous une prétension de 0.2 cN/tex (rappel : 1 cN/tex est égal à 0.11 gramme/denier), entre les plateaux d'un four (appareil du type Testrite) régulé à une température constante de 185 0.5° C. La CS est exprimée en % par la formule suivante : CC [%]=100•LoûL' Lo où Lo est la longueur initiale du renfort, a la température ambiante et L1 la longueur de ce même renfort à 185°C. La longueur L1 est mesurée au bout d'une durée de stabilisation du renfort a la température de 185°C, égale à 120 s 2 %. Pour les renforts textiles, le potentiel de contraction à chaud est la conséquence de l'ensemble des opérations que le renfort a subi lors de son élaboration ou lors de sa mise en oeuvre. [0053] Le potentiel de contraction standard à chaud sert habituellement à caractériser des renforts textiles, mais il peut être étendu aux métaux. Signalons que le potentiel de contraction standard à chaud, tel que défini plus haut, sera une grandeur positive pour les textiles, alors que dans le cas des métaux, on observe une dilatation thermique lorsque la -17- température augmente, ce qui implique des valeurs négatives du potentiel de contraction standard à chaud tel que défini plus haut. [0054] Dans le cadre de l'invention, il importe que le potentiel de contraction à chaud CCc des renforts de carcasse soit supérieur au potentiel de contraction à chaud CCM des renforts de membrane. Ceci peut être obtenu par l'utilisation de renforts textiles appropriés à la fois dans l'armature de carcasse et dans l'armature de membrane. De bons résultats ont été obtenus en utilisant un câblé nylon (2 x 140 tex) commercialisé par la société Yarnea (CCM= 10.7 %) pour l'armature de carcasse et un câblé nylon (2 x 140 tex) commercialisé sous la dénomination Asahi T5 (CCc = 3.2 %) pour l'armature de membrane. Il est également possible de satisfaire la condition en utilisant des renforts textiles dans l'armature de carcasse et des renforts métalliques dans l'armature de membrane. Considérons le cas où l'armature de carcasse et l'armature de membrane comportent toutes les deux des renforts textiles, le potentiel de contraction à chaud CCc des renforts de carcasse étant supérieur au potentiel de contraction à chaud CCM des renforts de membrane. Lorsque le pneumatique est introduit dans le moule après confection et chauffé à sa température de cuisson, de l'ordre de 170° C, les renforts textiles subissent une contraction, due à une modification de leur microstructure. Les renforts de l'armature de carcasse se contractent davantage que les renforts de l'armature de membrane, ce qui provoque une mise en compression des renforts de l'armature de membrane. Tant que la membrane de cuisson du moule est gonflée, l'armature de membrane se trouve donc coincée entre l'armature de carcasse et la membrane de cuisson, mais dès que la membrane de cuisson est dégonflée, la membrane du pneumatique aura tendance à se détacher de l'armature de carcasse, ce qui provoque la formation d'une chambre entre la membrane du pneumatique et armature de carcasse de celui-ci. La chambre subsiste même après le refroidissement du pneumatique. [0055] La personne du métier comprend que cette opération nécessite l'application préalable, lors de la confection du pneumatique, d'un produit anti-collant, tel que le stéarate de zinc ou des silicones ou un produit équivalent, entre les couches de matériaux destinées à former la membrane et la carcasse, à l'endroit où l'on souhaite placer la -18-chambre. En l'absence d'un produit anti-collant, la carcasse et la membrane risqueraient de fusionner pendant la cuisson du pneumatique. [0056] Une fois que la chambre est formée, on la remplit du gaz de gonflage et/ou du fluide auto-obturant. Il serait en principe possible d'injecter le fluide auto-obturant pendant la cuisson du pneumatique, mais il est préférable de le faire après la cuisson. Théoriquement, on pourrait injecter le fluide à l'aide d'une seringue, mais il est avantageux de prévoir une valve de remplissage. Cette valve peut être prévue à l'intérieur du pneumatique ou sur un flanc de celui-ci. Elle peut être mise avant cuisson ou après cuisson, par collage, à la manière d'un patch de réparation. [0057] Ce procédé permet donc d'obtenir un pneumatique selon l'invention avec les procédés de fabrication traditionnels, alors que la fabrication des pneumatiques à chambres double de l'art antérieur nécessite une fabrication en plusieurs étapes, voire un assemblage d'un pneumatique traditionnel avec un insert. Du fait de la différence en potentiel de contraction à chaud entre l'armature de carcasse et l'armature de membrane, on obtient tout naturellement une chambre lorsque le pneumatique est cuit dans un moule traditionnel et refroidi ensuite.

Claims (10)

Revendications

1. Pneumatique (11-14) destiné à être monté sur une jante de montage (20), comportant : - deux bourrelets (30), chaque bourrelet comprenant une structure annulaire de 5 renforcement (40) et un siège (50) destiné à entrer en contact avec la jante de montage ; ù un sommet (60) comprenant une bande de roulement ; - deux flancs (70), chaque flanc s'étendant entre un bourrelet et le sommet ; - une armature de carcasse (80) s'étendant d'un bourrelet à l'autre et étant ancrée 10 dans chaque bourrelet à la structure annulaire de renforcement (40) ; ù une membrane (90), située radialement à l'intérieur par rapport à l'armature de carcasse, cette membrane comportant : o une armature de membrane (91, 92) ancrée dans chaque bourrelet à la structure annulaire de renforcement, et 15 o une couche de mélange caoutchouteux (94) étanche à l'air, la membrane étant agencée de sorte qu'une partie de la membrane délimite avec une partie de l'armature de carcasse une chambre (100) s'étendant transversalement et circonférentiellement, cette chambre étant située radialement à l'intérieur par rapport à l'armature de carcasse et en grande partie sous le 20 sommet, la chambre étant remplie d'au moins un fluide ; caractérisé en ce que, dans toute coupe radiale, la longueur curviligne Lm de la trace de la surface de la chambre délimitée par la membrane est supérieure à la longueur curviligne Lc de la trace de la surface de la chambre délimitée par l'armature de carcasse (Lm > Lc). 25

2. Pneumatique selon la revendication 1, dans lequel Lm est inférieur ou égal à 1.1 .Lc.

3. Pneumatique selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'armature de membrane comprend des renforts de membrane et l'armature de carcasse comprend des renforts-20- de carcasse, les renforts de membrane et les renforts de carcasse étant en matériau textile.

4. Pneumatique selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'armature de membrane comprend des renforts de membrane en matériau textile et l'armature de carcasse 5 comprend des renforts de carcasse métalliques.

5. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l'armature de membrane comprend une couche de renforts (91) orientés substantiellement radialement, c'est-à-dire faisant avec la direction circonférentielle un angle supérieur ou égal à 65° et inférieur ou égal à 90°. 10

6. Pneumatique selon la revendication 5, dans lequel ladite couche de renforts est ancrée dans chaque bourrelet à la structure annulaire de renforcement.

7. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l'armature de membrane comprend une première couche de renforts (91) et une deuxième couche de renforts (92), chacune de ces couches comportant des renfort parallèles 15 entre eux, les renforts étant croisés d'une couche à l'autre.

8. Pneumatique selon la revendication 7, dans lequel la première couche de renforts et la deuxième couche de renforts sont ancrées dans chaque bourrelet à la structure annulaire de renforcement.

9. Pneumatique selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel le volume de ladite 20 chambre formée entre une partie de l'armature de carcasse et une partie de la membrane est au moins partiellement remplie d'un fluide auto-obturant (120).

10. Pneumatique selon la revendication 9, dans lequel ladite chambre comprend en plus un gaz de gonflage (130). il. Pneumatique selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel la chambre est 25 totalement remplie de fluide auto-obturant. 12. Pneumatique selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel la distance radiale Dr entre le siège (50) d'un bourrelet et la partie radialement la plus à l'intérieur de la chambre est comprise entre 0.2 et 0.75 fois la hauteur H du pneumatique sur la jante de montage (0.2 . H <_ Dr < 0.75 . H ), cette hauteur H étant mesurée entre le siège- 21 - du bourrelet et le point du sommet radialement le plus à l'extérieur sur le plan médian du pneumatique, lorsque le pneu est monté sur une jante de montage est gonflé à la pression de service. 13. Procédé de fabrication d'un pneumatique (11-14) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel l'armature de carcasse (80) comprend des renforts de carcasse et l'armature de membrane comprend des renforts de membrane, le procédé étant caractérisé en ce que, avant la fabrication du pneumatique, le potentiel de contraction à chaud CCc des renforts de carcasse est supérieur au potentiel de contraction à chaud CCM des renforts de membrane.10