FR2971733A1 - Pneumatique ayant des bourrelets perfectionnes. - Google Patents

Description

DOMAINE DE L'INVENTION [0001] La présente invention concerne les pneumatiques pour véhicules de tourisme ayant un load index supérieur à 100, tels que la plupart des pneumatiques pour véhicules 4x4 et pour camionnettes. L'invention concerne notamment les bourrelets de ces pneumatiques.

ARRIERE-PLAN [0002] Le load index d'un pneumatique est un paramètre bien connu de la personne du métier permettant de quantifier la charge maximale que le pneumatique est capable de porter lorsqu'il est monté sur une jante de montage et gonflé à sa pression de service. Un load index de 100 correspond à une charge maximale de 800 kg. [0003] La plupart des pneumatiques pour véhicules de tourisme comportent : deux bourrelets destinés à entrer en contact avec une jante de montage, chaque bourrelet comportant au moins une structure annulaire de renforcement ; deux flancs prolongeant les bourrelets radialement vers l'extérieur, les deux flancs s'unissant dans un sommet comprenant une armature de sommet, surmontée d'une bande de roulement ; au moins une armature de carcasse s'étendant depuis les bourrelets à travers les flancs jusqu'au sommet, l'armature de carcasse comportant une pluralité d'éléments de renforcement de carcasse et étant ancrée dans les deux bourrelets par un retournement autour de la structure annulaire de renforcement, de manière à former dans chaque bourrelet un brin aller et un brin retour ; un bourrage situé radialement à l'extérieur de la structure annulaire de renforcement et au moins partiellement entre le brin aller et le brin retour de l'armature de carcasse, et - une bande extérieure placée axialement à l'extérieur de l'armature de carcasse et du bourrage. [0004] Récemment, il a été proposé d'améliorer la résistance au roulement des pneumatiques pour véhicules de tourisme en optimisant leurs bourrelets. Le document WO 2010/072736 enseigne notamment d'utiliser des compositions caoutchouteuses 2971733 -2 particulières : la bande extérieure et éventuellement le bourrage sont réalisés avec des compositions caoutchouteuses ayant un module élastique G' inférieur ou égal à 15 MPa et un module visqueux G" tel que : G" [MPa] 0.2 - G' [MPa] - 0.2 MPa, 5 les modules élastiques et visqueux étant mesurés à 23° C. [0005] Ce document préconise également de réduire encore davantage la résistance au roulement en optimisant la géométrie des portions du pneumatique ayant ces modules : la portion de composition caoutchouteuse ayant un module élastique G' inférieur ou égal à 15 MPa et un module visqueux G" tel que : 10 G" [MPa] 0.2 - G' [MPa] - 0.2 MPa, a, dans toute section radiale, une épaisseur Ep(r), cette épaisseur correspondant à la longueur de l'intersection de la direction perpendiculaire au brin aller de l'armature de carcasse avec ladite portion de composition caoutchouteuse, r désignant la distance séparant l'intersection de ladite direction perpendiculaire au brin aller de l'armature de 15 carcasse avec l'armature de carcasse du point radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement. L'allure de l'épaisseur Ep(r) est telle que, dans le domaine des distances r comprises entre 20 et 50 mm, la variation de l'épaisseur aEp( ar r) est inférieure ou égale à - 0.25 mm/mm (et de préférence inférieure ou égale à - 0.3 mm/mm) sur au moins 5 mm. Autrement dit, il est avantageux de 20 prévoir que l'ensemble formé par le bourrage et la bande extérieure soit « trapu », c'est-à-dire plus court et plus large que dans des pneumatiques traditionnels. [0006] Lors de l'implémentation de cet enseignement dans des pneumatiques destinés à équiper des véhicules de type « 4 x 4 », ayant un load index supérieur à 100 - pneumatiques qui comportent traditionnellement des bourrages très raides (au-delà 25 de 50 MPa) - il a été constaté que la mise en place des bandes extérieures épaisses pose un problème de robustesse industrielle : les quantités de composition caoutchouteuse étant assez importantes, il est difficile d'éviter des mouvements de gomme pendant la cuisson des pneumatiques. Par conséquent, le taux de pneumatiques non conformes aux spécifications augmente de manière importante. [0007] Pour limiter ce problème, la demanderesse a trouvé qu'il était avantageux de donner à la structure annulaire de renforcement une largeur axiale maximale DE telle 2971733 -3 que le ratio Ep(r) - DE où Ep(r). est la valeur maxi de l'épaisseur Ep(r), est Ep(r). inférieur ou égal à 10%. [0008] Une difficulté liée à la mise en oeuvre de ces solutions est leur coût relativement important, dû notamment à l'utilisation de bourrages sur tringle et bandes

5 extérieures épaisses réalisés dans des compositions caoutchouteuses à faible module élastique. RESUME DE L'INVENTION [0009] Un des objectifs de la présente invention est de fournir un pneumatique ayant un load index élevé, malgré la présence d'une armature de carcasse unique, et une 10 excellente résistance au roulement, tout en permettant une augmentation de la productivité en fabrication et un coût de revient moins élevé. Cet objectif est atteint en raccourcissant le retournement de l'armature de carcasse, tout en prévoyant un bourrage sur tringle à haut module élastique dont le volume est faible. [0010] Plus précisément, cet objectif est atteint par un pneumatique comportant : 15 deux bourrelets destinés à entrer en contact avec une jante de montage, chaque bourrelet comportant au moins une structure annulaire de renforcement ; deux flancs prolongeant les bourrelets radialement vers l'extérieur, les deux flancs s'unissant dans un sommet comprenant une armature de sommet, surmontée d'une bande de roulement ; 20 une seule armature de carcasse, s'étendant depuis les bourrelets à travers les flancs jusqu'au sommet, l'armature de carcasse comportant une pluralité d'éléments de renforcement de carcasse, l'armature de carcasse étant ancrée dans les deux bourrelets par un retournement autour de la structure annulaire de renforcement, de manière à former dans chaque bourrelet un brin aller et un brin retour, chaque brin

25 retour s'étendant radialement à l'extérieur jusqu'à une extrémité située à une distance radiale DEC du point radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement du bourrelet, la distance radiale DEC étant inférieure ou égale à 10 % (et de préférence, inférieure ou égale à 8 %) de la hauteur radiale H du pneumatique. [0011] Chaque bourrelet comporte un bourrage réalisé dans une composition

30 caoutchouteuse ayant un module d'élasticité supérieur ou égal à 40 MPa, le bourrage 2971733 -4 étant situé pour l'essentiel radialement à l'extérieur de la structure annulaire de renforcement et au moins partiellement entre le brin aller et le brin retour de l'armature de carcasse. Le bourrage s'étend radialement jusqu'à une extrémité radialement extérieure du bourrage, l'extrémité radialement extérieure du bourrage étant située à 5 une distance radiale DEE1 du point radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement du bourrelet, la distance radiale DEE1 étant supérieure ou égale à 10 % et inférieure ou égale à 15 % de la hauteur radiale H du pneumatique. [0012] Chaque bourrelet comporte en outre une bande extérieure réalisée dans une composition caoutchouteuse ayant un module élastique G' inférieur ou égal à 15 MPa 10 et un module visqueux G" tel que : G" [MPa] 0.2 - G' [MPa] - 0.2 MPa, les modules élastiques et visqueux étant mesurés à 23° C. [0013] La bande extérieure est située axialement à l'extérieur du brin retour de l'armature de carcasse, la bande extérieure s'étendant entre une extrémité radialement 15 intérieure de la bande extérieure et une extrémité radialement extérieure de la bande extérieure. L'extrémité radialement intérieure de la bande extérieure est située à une distance radiale DE12 du point radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement du bourrelet, la distance radiale DE12 étant inférieure ou égale à 20 % de la hauteur radiale H du pneumatique. L'extrémité radialement extérieure de la bande 20 extérieure est située à une distance radiale DEE2 du point radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement du bourrelet, la distance radiale DEE2 étant supérieure ou égale à 25 % (et de préférence supérieure ou égale à 40 %) de la hauteur radiale H du pneumatique. Préférentiellement, la distance radiale DEE2 est inférieure ou égale à 45 % de la hauteur radiale H du pneumatique. 25 [0014] Le bourrage a une épaisseur axiale E(r), cette épaisseur axiale correspondant à la longueur de l'intersection du bourrage avec une direction axiale, r désignant la distance séparant le point d'intersection de ladite direction axiale avec le brin aller l'armature de carcasse du point radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement, l'épaisseur E(r) étant une fonction sensiblement linéaire en r. 30 [0015] L'ensemble formé par le bourrage et la bande extérieure a une épaisseur ET(r), cette épaisseur correspondant à la longueur de l'intersection de la direction 2971733 -5 perpendiculaire au brin aller de l'armature de carcasse avec ledit ensemble, r désignant la distance séparant le point d'intersection de ladite direction perpendiculaire au brin aller de l'armature de carcasse avec l'armature de carcasse du point radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement, l'allure de l'épaisseur ET(r)

5 étant telle que, dans le domaine des distances r comprises entre 25 et 45% de la aET(r) hauteur H du pneumatique, la variation de l'épaisseur ar est inférieure ou égale à - 0.25 mm/mm (et de préférence inférieure ou égale à - 0.3 mm/mm) sur au moins 4% de la hauteur H du pneumatique. [0016] En outre, ladite au moins une structure annulaire de renforcement a une

10 largeur axiale maximale DE telle que le ratio ET(r) -DE où ET(r). est la valeur ET(r). maxi de l'épaisseur ET(r), est inférieur ou égal à 10%. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS [0017] La figure 1 représente un pneumatique selon l'art antérieur. [0018] La figure 2 représente une vue en perspective partielle d'un pneumatique selon 15 l'art antérieur. [0019] La figure 3 représente, en coupe radiale, une portion d'un pneumatique de référence. [0020] La figure 4 illustre comment la hauteur H d'un pneumatique est déterminée. [0021] La figure 5 représente, en coupe radiale, une portion d'un pneumatique selon 20 l'invention. [0022] La figure 6 représente un détail de la figure 5, illustrant notamment comment l'épaisseur axiale E(r) du bourrage est déterminée. [0023] La figure 7 montre l'allure de l'épaisseur axiale E(r) du bourrage en fonction de la distance r. 25 [0024] Les figures 8 et 9 illustrent la détermination de l'allure de l'épaisseur de l'ensemble formé du bourrage et de la bande extérieure d'un pneumatique selon l'invention. 2971733 -6 [0025] Les figures 10 et 11 montrent l'allure de l'épaisseur de l'ensemble formé du bourrage et de la bande extérieure d'un pneumatique selon l'invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION [0026] Dans l'emploi du terme « radial » il convient de distinguer plusieurs utilisations 5 différentes du mot par la personne du métier. Premièrement, l'expression se réfère à un rayon du pneumatique. C'est dans ce sens qu'on dit d'un point P1 qu'il est « radialement intérieur » à un point P2 (ou « radialement à l'intérieur » du point P2) s'il est plus près de l'axe de rotation du pneumatique que le point P2. Inversement, un point P3 est dit « radialement extérieur à » un point P4 (ou « radialement à l'extérieur » 10 du point P4) s'il est plus éloigné de l'axe de rotation du pneumatique que le point P4. On dira qu'on avance « radialement vers l'intérieur (ou l'extérieur) » lorsqu'on avance en direction des rayons plus petits (ou plus grands). Lorsqu'il est question de distances radiales, ce sens du terme s'applique également. [0027] En revanche, un fil ou une armature est dit « radial » lorsque le fil ou les 15 éléments de renforcement de l'armature font avec la direction circonférentielle un angle supérieur ou égal à 80° et inférieur ou égal à 90°. Précisions que dans le présent document, le terme « fil » doit être entendu dans un sens tout à fait général et comprend les fils se présentant sous la forme de monofilaments, de multifilaments, d'un câble, d'un retors ou d'un assemblage équivalent, et ceci, quelle que soit la matière 20 constituant le fil ou le traitement de surface pour favoriser sa liaison avec le caoutchouc. [0028] Enfin, par « coupe radiale » ou « section radiale » on entend ici une coupe ou une section selon un plan qui contient l'axe de rotation du pneumatique. [0029] Une direction « axiale » est une direction parallèle à l'axe de rotation du 25 pneumatique. Un point P5 est dit « axialement intérieur » à un point P6 (ou « axialement à l'intérieur » du point P6) s'il est plus près du plan médian du pneumatique que le point P6. Inversement, un point P7 est dit « axialement extérieur à » un point P8 (ou « axialement à l'extérieur» du point P8) s'il est plus éloigné du plan médian du pneumatique que le point P8. Le « plan médian » du pneumatique est le 30 plan qui est perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique et qui se situe à équidistance des structures annulaires de renforcement de chaque bourrelet. 2971733 -7 [0030] Une direction « circonférentielle » est une direction qui est perpendiculaire à la fois à un rayon du pneumatique et à la direction axiale. [0031] Deux éléments de renforcement sont dits « parallèles » dans ce document lorsque l'angle formé entre les deux éléments est inférieur ou égal à 20°. 5 [0032] Dans le cadre de ce document, l'expression « composition caoutchouteuse » désigne une composition de caoutchouc comportant au moins un élastomère et une charge. [0033] Par « module d'élasticité » d'une composition caoutchouteuse, on entend le module d'extension sécant obtenu en traction selon la norme ASTM D 412 de 1998

10 (éprouvette « C ») : on mesure en seconde élongation (c'est-à-dire après un cycle d'accommodation) les modules sécants apparents à 10% d'allongement, notés « MA10 » et exprimés en MPa (conditions normales de température et d'hygrométrie selon la norme ASTM D 1349 de 1999). [0034] Lorsqu'il est dit que l'épaisseur E(r) est « une fonction sensiblement linéaire

15 en r », il faut entendre par là que la valeur absolue du coefficient de corrélation linéaire R entre r et E(r) est supérieur ou égal à 0.95. En termes plus mathématiques, pour N échantillons mesurés (r;, E(r;)), i= 1, ... N, la valeur N 1 N/ 1 N r - ri E(r ) - E(rk ) N N 1,=1 i 1 ~ r, - 1 . E rj N N '\2 . t=~ N N / 1 N -\2 E(r, ) - E(rit) est supérieure ou égale à 0.95. De préférence, l'épaisseur E(r) varie de manière à ce 20 que cette valeur soit même supérieure ou égale à 0.98. [0035] La figure 1 représente schématiquement un pneumatique 10 selon l'art antérieur. Le pneumatique 10 comporte un sommet comprenant une armature de sommet (invisible à la figure 1) surmontée d'une bande de roulement 30, deux flancs 40 prolongeant le sommet radialement vers l'intérieur, ainsi que deux bourrelets 50 25 radialement intérieurs aux flancs 40. [0036] La figure 2 représente schématiquement une vue en perspective partielle d'un autre pneumatique 10 selon l'art antérieur et illustre les différentes composantes du pneumatique. Le pneumatique 10 comprend une armature de carcasse 60 constituée 2971733 -8 de fils 61 enrobés de composition caoutchouteuse, et deux bourrelets 50 comportant chacun des armatures de renforcement circonférentielles 70 (ici, des tringles) qui maintiennent le pneumatique 10 sur la jante (non représentée). L'armature de carcasse 60 est ancrée dans chacun des bourrelets 50. Le pneumatique 10 comporte 5 en outre une armature de sommet comprenant deux nappes 80 et 90. Chacune des nappes 80 et 90 est renforcée par des éléments de renforcement 81 et 91 filaires qui sont parallèles dans chaque couche et croisés d'une couche à l'autre, en faisant avec la direction circonférentielle des angles compris entre 10° et 70°. Le pneumatique comporte encore une armature de frettage 100, disposée radialement à l'extérieur de 10 l'armature de sommet, cette armature de frettage étant formée d'éléments de renforcement 101 orientés circonférentiellement et enroulés en spirale. Une bande de roulement 30 est posée sur l'armature de frettage ; c'est cette bande de roulement 30 qui assure le contact du pneumatique 10 avec la route. Le pneumatique 10 représenté est un pneu « tubeless » : il comprend une « gomme intérieure » 110 en composition 15 caoutchouteuse imperméable au gaz de gonflage, recouvrant la surface intérieure du pneumatique. [0037] La figure 3 représente schématiquement, en coupe radiale, une portion d'un pneumatique de référence. Ce pneumatique, qui est structurellement proche des pneumatiques divulgués dans le document WO 2010/072736, comporte deux 20 bourrelets 50 destinés à entrer en contact avec une jante de montage (non représentée), chaque bourrelet comportant une structure annulaire de renforcement, en l'occurrence une tringle 70. Le pneumatique comporte en outre deux flancs 40 prolongeant les bourrelets 50 radialement vers l'extérieur. Une seule armature de carcasse 60, s'étend depuis les bourrelets 50 à travers les flancs 40 ; elle est ancrée 25 dans les deux bourrelets par un retournement autour de la tringle 70, de manière à former dans chaque bourrelet un brin aller 62 et un brin retour 63, chaque brin retour s'étendant radialement à l'extérieur jusqu'à une extrémité 64. Cette extrémité est située à une distance radiale DEC du point 71 radialement le plus à l'intérieur de la tringle 70, la distance radiale DEC étant en l'occurrence égale à 14 % de la hauteur radiale H du 30 pneumatique. [0038] La « hauteur radiale » H d'un pneumatique est définie comme la distance radiale entre le point 71 radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement 70 du bourrelet 50 et le point 31 (figure 4) radialement le plus à l'extérieur 2971733 -9 de la bande de roulement 30 lorsque le pneumatique est monté sur une jante de montage 5 (comme cela est représenté à la figure 4) et gonflé à sa pression de service. [0039] Chaque bourrelet comporte un bourrage 120 réalisé dans une composition caoutchouteuse ayant un module élastique G' égal à 5 MPa et un module visqueux G" 5 égal à 0.8 MPa, les modules élastiques et visqueux étant mesurés à 23° C. [0040] Le bourrage 120 est situé pour l'essentiel radialement à l'extérieur de la tringle 70 et au moins partiellement entre le brin aller 62 et le brin retour 63 de l'armature de carcasse 60, le bourrage 120 s'étendant radialement jusqu'à une extrémité 121 radialement extérieure située à une distance radiale DEE1 du point 71 10 radialement le plus à l'intérieur de la tringle 70. La distance radiale DEE1 est ici égale à 19 % de la hauteur radiale H du pneumatique. [0041] Chaque bourrelet 50 comporte en outre une bande extérieure 130 réalisée dans la même composition caoutchouteuse que le bourrage 120. La bande extérieure 130 est située axialement à l'extérieur du brin retour 63 de l'armature de 15 carcasse et s'étend entre une extrémité 132 radialement intérieure et une extrémité 131 radialement extérieure. L'extrémité 132 radialement intérieure de la bande extérieure 130 est située à une distance radiale DE12 du point 71 radialement le plus à l'intérieur de la tringle 70, la distance radiale DE12 étant en l'occurrence égale à 4 % de la hauteur radiale H du pneumatique. L'extrémité 131 radialement extérieure de la 20 bande extérieure 130 est située à une distance radiale DEE2 du point radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement du bourrelet, la distance radiale DEE2 étant ici égale à 41 % de la hauteur radiale H du pneumatique. [0042] La surface intérieure du pneumatique est recouverte d'une gomme intérieure 110. 25 [0043] La figure 5 représente, en coupe radiale, une portion d'un pneumatique selon l'invention. Ce pneumatique comporte deux bourrelets 50 destinés à entrer en contact avec une jante 5 de montage (non représentée), chaque bourrelet 50 comportant une tringle 70 et deux flancs 40 prolongeant les bourrelets 50 radialement vers l'extérieur. Les deux flancs s'unissent dans un sommet (non représenté) comprenant une armature 30 de sommet, surmontée d'une bande de roulement. Le pneumatique comporte en outre une seule armature de carcasse 60, s'étendant depuis les bourrelets 50 à travers les flancs 40 jusqu'au sommet. L'armature de carcasse comporte une pluralité d'éléments 2971733 -10- de renforcement de carcasse ; elle est ancrée dans les deux bourrelets par un retournement autour de la tringle 70, de manière à former dans chaque bourrelet un brin aller 62 et un brin retour 63. Chaque brin retour 63 s'étend radialement à l'extérieur jusqu'à une extrémité 64 située à une distance radiale DEC du point 71 radialement le 5 plus à l'intérieur de la tringle 70, la distance radiale DEC étant en l'occurrence égale à 8 % de la hauteur radiale H du pneumatique. [0044] Le bourrelet 50 comporte un bourrage 120 réalisé dans une composition caoutchouteuse ayant un module d'élasticité supérieur ou égal à 40 MPa. Le bourrage 120 est situé pour l'essentiel radialement à l'extérieur de la tringle 70 et au 10 moins partiellement entre le brin aller 62 et le brin retour 63 de l'armature de carcasse 60. Le bourrage 120 s'étend radialement jusqu'à une extrémité 121 radialement extérieure du bourrage 120, l'extrémité 121 radialement extérieure du bourrage étant située à une distance radiale DEE1 du point radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement du bourrelet, la distance radiale 15 DEE1 étant en l'occurrence égale à 13 % de la hauteur radiale H du pneumatique. [0045] Chaque bourrelet comporte en outre une bande extérieure 130 réalisée dans une composition caoutchouteuse ayant un module élastique G' inférieur ou égal à 15 MPa et un module visqueux G" tel que : G" [MPa] 0.2 - G' [MPa] - 0.2 MPa, 20 les modules élastiques et visqueux étant mesurés à 23° C, [0046] Le Tableau 1 donne, à titre d'exemple, la recette de deux compositions caoutchouteuse pouvant être utilisées pour former une bande extérieure adaptée à un pneumatique selon l'invention. La composition est donnée en pce (« pour cent élastomère »), c'est-à-dire en parties en poids pour 100 parties en poids d'élastomère. 25 Les modules dynamiques correspondants sont également indiqués.

Parts en pce Composition 1 Composition 2 N R [1] 100 100 N 330 N 990 85 85 Graphite 40 Huile paraffinique Antioxydant (6PPD) [2] 2 2 Naphténate de cobalt 3 3 Acide stéarique 1 1 ZnO 7 7 Résine formophénol Durcisseur Soufre 7 7 Accélérateur (TBBS) [3] 1 1 G' 5 2 G" 0,8 0,2 Tableau 1 [0047] Annotations au Tableau 1 : [1] Caoutchouc naturel [2] N-(1,3-diméthylbutyl)-N'-phényl-p-phénylènediamine [3] N-ter-butyl-2-benzothiazyle sulfénamide

[0048] La composition caoutchouteuse est préférentiellement à base d'au moins un élastomère diénique, une charge renforçante et un système de réticulation. [0049] Par élastomère (ou indistinctement caoutchouc) « diénique », on entend de manière connue un élastomère issu au moins en partie (i.e., un homopolymère ou un copolymère) de monomères diènes c'est-à-dire de monomères porteurs de deux doubles liaisons carbone-carbone, conjuguées ou non. L'élastomère diénique utilisé est préférentiellement choisi dans le groupe constitué par les polybutadiènes (BR), le 2971733 -12- caoutchouc naturel (NR), les polyisoprènes de synthèse (IR), les copolymères de butadiène-styrène (SBR), les copolymères d'isoprène-butadiène (BIR), les copolymères d'isoprène styrène (SIR), les copolymères de butadiène-styrène-isoprène (SBIR) et les mélanges de ces élastomères. 5 [0050] Un mode de réalisation préférentiel consiste à utiliser un élastomère « isoprénique », c'est-à-dire un homopolymère ou un copolymère d'isoprène, en d'autres termes un élastomère diénique choisi dans le groupe constitué par le caoutchouc naturel (NR), les polyisoprènes de synthèse (IR), les différents copolymères d'isoprène et les mélanges de ces élastomères. 10 [0051] L'élastomère isoprénique est de préférence du caoutchouc naturel ou un polyisoprène de synthèse du type cis-1,4. Parmi ces polyisoprènes de synthèse, sont utilisés de préférence des polyisoprènes ayant un taux (% molaire) de liaisons cis-1,4 supérieur à 90%, plus préférentiellement encore supérieur à 98%. Selon d'autres modes de réalisation préférentiels, l'élastomère diénique peut être constitué, en tout ou partie, d'un autre élastomère diénique tel que, par exemple, un élastomère SBR (ESBR ou S-SBR) utilisé en coupage ou non avec un autre élastomère, par exemple du type BR. [0052] La composition de caoutchouc peut comporter également tout ou partie des additifs habituellement utilisés dans les matrices de caoutchouc destinées à la fabrication de pneumatiques, tels que par exemple des charges renforçantes comme le noir de carbone ou des charges inorganiques comme la silice, des agents de couplage pour charge inorganique, des agents anti-vieillissement, des antioxydants, des agents plastifiants ou des huiles d'extension, que ces derniers soient de nature aromatique ou non aromatique (notamment des huiles très faiblement ou non aromatiques, par exemple du type naphténiques ou paraffiniques, à haute ou de préférence à basse viscosité, des huiles MES ou TDAE, des résines plastifiantes à haute Tg supérieure à 30°C), des agents facilitant la mise en oeuvre (processabilité) des compositions à l'état cru, des résines tackifiantes, un système de réticulation à base soit de soufre, soit de donneurs de soufre et/ou de peroxyde, des accélérateurs, des activateurs ou retardateurs de vulcanisation, des agents antiréversion, des accepteurs et donneurs de méthylène tels que par exemple HMT (hexaméthylènetétramine) ou H3M (hexaméthoxyméthylmélamine), des résines renforçantes (tels que résorcinol ou bismaléimide), des systèmes promoteurs d'adhésion connus du type sels métalliques par exemple, notamment sels de cobalt ou de nickel. 2971733 -13- [0053] Les compositions sont fabriquées dans des mélangeurs appropriés, en utilisant deux phases de préparation successives bien connues de l'homme du métier : une première phase de travail ou malaxage thermomécanique (phase dite « non productive ») à haute température, jusqu'à une température maximale comprise 5 entre 110°C et 190°C, de préférence entre 130°C et 180°C, suivie d'une seconde phase de travail mécanique (phase dite « productive ») jusqu'à une plus basse température, typiquement inférieure à 110°C, phase de finition au cours de laquelle est incorporé le système de réticulation. [0054] A titre d'exemple, la phase non productive est conduite en une seule étape 10 thermomécanique de quelques minutes (par exemple entre 2 et 10 min) au cours de laquelle on introduit, dans un mélangeur approprié tel qu'un mélangeur interne usuel, tous les constituants de base nécessaires et autres additifs, à l'exception du système de réticulation ou vulcanisation. Après refroidissement du mélange ainsi obtenu, on incorpore alors dans un mélangeur externe tel qu'un mélangeur à cylindres, maintenu à 15 basse température (par exemple entre 30°C et 100°C), le système de vulcanisation. L'ensemble est alors mélangé (phase productive) pendant quelques minutes (par exemple entre 5 et 15 min). [0055] La composition finale ainsi obtenue est ensuite calandrée, par exemple sous la forme d'une feuille ou plaque pour caractérisation, ou encore extrudée, pour former la 20 bande extérieure utilisée dans un pneumatique selon l'invention. [0056] La vulcanisation (ou cuisson) peut ensuite être conduite de manière connue à une température généralement comprise entre 130°C et 200°C, de préférence sous pression, pendant un temps suffisant qui peut varier par exemple entre 5 et 90 min en fonction notamment de la température de cuisson, du système de vulcanisation adopté 25 et de la cinétique de vulcanisation de la composition considérée. [0057] La bande extérieure 130 est située axialement à l'extérieur du brin retour 63 de l'armature de carcasse et s'étend entre une extrémité 132 radialement intérieure et une extrémité 131 radialement extérieure. L'extrémité 132 radialement intérieure de la bande extérieure 130 est située à une distance radiale DE12 du point 71 radialement le 30 plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement 70 du bourrelet 50, la distance radiale DE12 étant en l'occurrence égale à 4 % de la hauteur radiale H du pneumatique. L'extrémité 131 radialement extérieure de la bande extérieure 130 est située à une distance radiale DEE2 du point 71 radialement le plus à l'intérieur de la 2971733 -14- structure annulaire de renforcement 70 du bourrelet 50, la distance radiale DEE2 étant en l'occurrence égale à 41 % de la hauteur radiale H du pneumatique. [0058] Le bourrage 120 a une épaisseur axiale E(r), cette épaisseur axiale correspondant à la longueur de l'intersection du bourrage 120 avec une direction axiale, 5 r désignant la distance séparant le point d'intersection de ladite direction axiale avec le brin aller 62 l'armature de carcasse 60 du point 71 radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement 70, l'épaisseur axiale E(r) étant une fonction sensiblement linéaire en r. [0059] La figure 6 illustre comment cette épaisseur axiale E(r) est déterminée. On suit 10 l'interface entre le brin aller 62 de l'armature de carcasse et le bourrage 120. Chaque point de cette interface a une distance r du point 71 radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement 70. S'il y a plusieurs points radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement, on choisit l'un quelconque de ces points comme référence. Pour une distance ro donnée, on obtient le point 65 15 correspondant de l'interface en traçant un cercle 140 de rayon ro autour du point 71 radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement 70. Ensuite, on trace la direction axiale 150 qui passe par le point 65 de l'interface. L'épaisseur E(ro) du bourrage 120 correspond à la longueur de l'intersection de la direction 150 avec le bourrage 120. 20 [0060] La figure 7 montre l'allure de l'épaisseur axiale E(r) du bourrage en fonction de la distance r, ramenée à la hauteur H du pneumatique, à la fois pour le pneumatique de référence représenté à la figure 3 (courbe « R », symbole : triangle) et le pneumatique selon l'invention représenté à la figure 5 (courbe « 1 », symbole : losange). Pour ce dernier, le résultat de la régression linéaire est également représenté. La valeur 25 absolue du coefficient de corrélation linéaire R est égale à 0.83 pour la courbe « R » et 0.99 pour la courbe « 1 ». En d'autres termes, dans le pneumatique selon l'invention, contrairement au pneumatique de référence, l'épaisseur axiale E(r) est une fonction sensiblement linéaire en r. [0061] L'ensemble formé par le bourrage 120 et la bande extérieure 130 a une 30 épaisseur ET(r). Cette épaisseur correspond à la longueur de l'intersection de la direction perpendiculaire au brin aller 62 de l'armature de carcasse 60 avec ledit ensemble, r étant défini comme ci-dessus. 2971733 -15- [0062] Les figures 8 et 9 illustrent comment cette épaisseur est déterminée ; la figure 9 correspond à un agrandissement de la zone contenue dans le cadre 200 de la figure 8. De nouveau, on suit l'interface entre le brin aller 62 de l'armature de carcasse 60 et le bourrage 120. Chaque point de cette interface a une distance r du

5 point 71 radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement 70. Pour une distance r, donnée, on obtient le point 66 correspondant de l'interface en traçant un cercle 140 de rayon r, autour du point 71 radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement 70, comme cela est représenté à la figure 8. Ensuite, on trace la direction 160 perpendiculaire au brin aller 62 de l'armature de

10 carcasse 60 qui passe par le point 66 de l'interface. L'épaisseur ET(r,) de l'ensemble formé par le bourrage 120 et la bande extérieure 130 correspond à la longueur de l'intersection de la direction 160 avec cet ensemble. On ne tient pas compte de l'épaisseur du brin retour 63 si la direction 160 a une intersection avec celui-ci. [0063] Dans un pneumatique selon l'invention, l'allure de l'épaisseur ET(r) est telle

15 que, dans le domaine des distances r comprises entre 25 et 45% de la hauteur H du aET(r) pneumatique, la variation de l'épaisseur ar est inférieure ou égale à -0.25 mm/mm sur au moins 4% de la hauteur H du pneumatique. [0064] La figure 10 représente l'allure de l'épaisseur ET(r) en fonction de la distance r/H, à la fois pour le pneumatique selon l'invention représenté à la figure 5 et pour le

20 pneumatique de référence représenté à la figure 3 ; en effet, les courbes se superposent parfaitement.

aET(r) [0065] La fonction ar en fonction du rayon r, est représenté à la figure 11. On voit que, dans le domaine des distances r comprises entre 25 et 45% de la hauteur aET(r) H du pneumatique, la variation de l'épaisseur ar est inférieure ou égale à 25 -0.25 mm/mm sur près de 10% de la hauteur H du pneumatique. [0066] Enfin, dans un pneumatique selon l'invention, la structure annulaire de renforcement 70 a une largeur axiale maximale DE (voir figure 6) telle que le ratio ET(r). -DE , où ET(r). est la valeur maxi de l'épaisseur ET(r) (voir la figure 9), ET(r). est inférieur ou égal à 10%. En l'occurrence, ce ratio est égal à 6%. 2971733 -16- [0067] Précisons que l'invention n'est pas limitée à un type particulier de tringles. Elle peut être mise en oeuvre avec des tringles tressées, mais aussi avec des « tringles paquet » à fil rond (comme divulguées, à titre d'exemple, dans le document CA 2 026 024) ou fil carré (dont le document US 3 949 800 représente un 5 exemple), constituées d'un fil ou brin unitaire, gommé, enroulé en hélice selon des spires jointives empilées l'une sur l'autre, la pluralité de couches superposées formant un anneau de renforcement sans fin, à section droite polygonale. L'utilisation de tringles telles que divulguées dans le document WO 01/54929, et plus particulièrement d'une construction 3-4-3-2, s'est avérée particulièrement intéressante car elle permet 10 d'obtenir un dimensionnement suffisant sans apport inutile de masse. [0068] La demanderesse a conduit des essais comparatifs sur des pneumatiques ayant une dimension de 235/65 R 17. Un pneumatique ayant un bourrelet tel que représenté à la figure 3 a été comparé à un pneumatique ayant un bourrelet tel que représenté à la figure 5. Les deux pneumatiques possèdent la même endurance, la 15 même rigidité de dérive et la même résistance au roulement. Le pneumatique selon l'invention a permis une réduction du coût de revient industriel d'environ 5% sur l'armature de carcasse par rapport au pneumatique selon l'art antérieur. Cette réduction s'explique par la réduction de la distance DEC ; la nature et la forme particulière du bourrage font que la réduction de cette distance ne pénalise aucunement les 20 performances du pneumatique.

Claims (5)

1. REVENDICATIONS1. Pneumatique (10) comportant : deux bourrelets (50) destinés à entrer en contact avec une jante (5) de montage, chaque bourrelet comportant au moins une structure annulaire de renforcement (70) ; deux flancs (40) prolongeant les bourrelets radialement vers l'extérieur, les deux flancs s'unissant dans un sommet (25) comprenant une armature de sommet (80,90), surmontée d'une bande de roulement (30) ; une seule armature de carcasse (60), s'étendant depuis les bourrelets à travers les flancs jusqu'au sommet, l'armature de carcasse comportant une pluralité d'éléments de renforcement de carcasse (61), l'armature de carcasse étant ancrée dans les deux bourrelets par un retournement autour de la structure annulaire de renforcement, de manière à former dans chaque bourrelet un brin aller (62) et un brin retour (63), chaque brin retour s'étendant radialement à l'extérieur jusqu'à une extrémité (64) située à une distance radiale DEC du point (71) radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement du bourrelet, la distance radiale DEC étant inférieure ou égale à 10 % de la hauteur radiale H du pneumatique ; dans lequel chaque bourrelet comporte un bourrage (120) réalisé dans une composition caoutchouteuse ayant un module d'élasticité supérieur ou égal à 40 MPa, le bourrage étant situé pour l'essentiel radialement à l'extérieur de la structure annulaire de renforcement et au moins partiellement entre le brin aller et le brin retour de l'armature de carcasse, le bourrage s'étendant radialement jusqu'à une extrémité (121) radialement extérieure du bourrage, l'extrémité radialement extérieure du bourrage étant située à une distance radiale DEE1 du point radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement du bourrelet, la distance radiale DEE1 étant supérieure ou égale à 10 % et inférieure ou égale à 15 % de la hauteur radiale H du pneumatique, dans lequel chaque bourrelet comporte en outre une bande extérieure (130) réalisée dans une composition caoutchouteuse ayant un module élastique G' inférieur ou égal à 15 MPa et un module visqueux G" tel que : G" [MPa] 0.2 - G' [MPa] - 0.2 MPa, 2971733 -18- les modules élastiques et visqueux étant mesurés à 23° C, la bande extérieure étant située axialement à l'extérieur du brin retour de l'armature de carcasse, la bande extérieure s'étendant entre une extrémité (132) radialement intérieure de la bande extérieure et une extrémité (131) radialement extérieure de la bande 5 extérieure, l'extrémité radialement intérieure de la bande extérieure étant située à une distance radiale DE12 du point radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement du bourrelet, la distance radiale DE12 étant inférieure ou égale à 20 % de la hauteur radiale H du pneumatique, l'extrémité radialement extérieure de la bande extérieure étant située à une distance radiale DEE2 du 10 point radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement du bourrelet, la distance radiale DEE2 étant supérieure ou égale à 25 % de la hauteur radiale H du pneumatique, dans lequel le bourrage a une épaisseur axiale E(r), cette épaisseur axiale correspondant à la longueur de l'intersection du bourrage avec une direction 15 axiale (150), r désignant la distance séparant le point d'intersection (65) de ladite direction axiale avec le brin aller l'armature de carcasse du point radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de renforcement, l'épaisseur E(r) étant une fonction sensiblement linéaire en r, dans lequel l'ensemble formé par le bourrage et la bande extérieure a une 20 épaisseur ET(r), cette épaisseur correspondant à la longueur de l'intersection de la direction (160) perpendiculaire au brin aller de l'armature de carcasse avec ledit ensemble, r désignant la distance séparant le point d'intersection (66) de ladite direction perpendiculaire au brin aller de l'armature de carcasse avec l'armature de carcasse du point radialement le plus à l'intérieur de la structure annulaire de 25 renforcement, l'allure de l'épaisseur ET(r) étant telle que, dans le domaine des distances r comprises entre 25 et 45% de la hauteur H du pneumatique, la aET(r) variation de l'épaisseur ar est inférieure ou égale à - 0.25 mm/mm sur au moins 4% de la hauteur H du pneumatique ; et dans lequel ladite au moins une structure annulaire de renforcement a une 30 largeur axiale maximale DE telle que le ratio ET(r) -DE où ET(r). est la ET(r). valeur maxi de l'épaisseur ET(r), est inférieur ou égal à 10%. 2971733 -19-
2. 2. Pneumatique selon la revendication 1, dans lequel la distance radiale DEC est inférieure ou égale à 8 % de la hauteur radiale H du pneumatique.
3. 3. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel la distance radiale DEE2 est supérieure ou égale à 40 % et inférieure ou égale 5 à 45 % de la hauteur radiale H du pneumatique.
4. 4. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel, dans le domaine des distances r comprises entre 25 et 45% de la hauteur H du aET(r) pneumatique, la variation de l'épaisseur ar est inférieure ou égale à - 0.3 mm/mm sur au moins 4% de la hauteur H du pneumatique. 10
5. 5. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le ratio ET(r) -DE est inférieur ou égal à 7%. ET(r).