FR3075695A3 - Pneumatique comprenant une pluralite de chevilles conductrices - Google Patents

Abstract

Pneumatique (1) comprenant une carcasse (6), un bloc sommet (7) sensiblement isolant et une bande de roulement (8) sensiblement isolante, le pneumatique (1) comprenant également une pluralité de chevilles (21) conductrices réparties circonférentiellement dans la bande de roulement du pneumatique.

Description

PNEUMATIQUE COMPRENANT UNE PLURALITE DE CHEVILLES CONDUCTRICES

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION

[0001] La présente invention concerne un pneumatique composé d’une carcasse, d’un bloc sommet sensiblement isolant et d’une couche radiale intérieure au sommet sensiblement isolante. Elle concerne plus particulièrement un pneumatique dont la bande de roulement comporte des éléments conducteurs adaptés pour assurer une conductivité électrique suffisante du pneumatique.

ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE

[0002]De manière générale, la résistivité électrique d’un pneumatique sur route doit être appréhendée en fonction de l’utilisation prévue du pneumatique. Ainsi certaines normes régissent les limites maximales de résistivité qu’un pneumatique donné doit comporter.

[0003] Les charges électrostatiques stockées par un véhicule en marche doivent pouvoir être évacuées de la roue vers le sol afin de rendre les pneumatiques conformes aux normes spécifiques. Selon la norme WDK110, les pneumatiques doivent présenter un caractère conducteur électrique minimal, lorsque leur conductivité est mesurée entre le sol et la roue. Le seuil maximal de résistance électrique s’élève à 1E10 Ohm.

[0004]0r, l’utilisation de plus en plus courante de silice à la place du noir de carbone au sein des mélanges élastomères constituant les bandes de roulement et calandrages notamment, a pour conséquence de rendre ces portions de pneumatique isolantes. Tel est également le cas des mélanges faiblement constitués de noir de carbone. Par conséquent, et dans le but d’atténuer cet effet, différents agencements ont été prévus.

[0005]Par exemple, la demande de brevet DE19520996 concerne un pneumatique comportant une bande de roulement dont la première couche est sensiblement non conductrice, et dont l’une des couches inférieures est composée de matériaux conducteurs. Ladite couche sensiblement conductrice d’électricité s’étend radialement vers l’extérieur de la surface de contact avec le sol et est connectée à une seconde couche conductrice située sous la bande de roulement et reliée à la région du talon du pneumatique. Cet agencement est conducteur d’électricité.

[0006]Le document EP1533144 décrit un pneumatique dont le flanc comporte une couche de caoutchouc interne dont la conductivité électrique est élevée. Cette bande de caoutchouc interne s’étend radialement vers l’extérieur à partir de la portion de talon du pneumatique, jusqu’à l’une des couches de base de la bande de roulement. Ladite bande de caoutchouc permet ainsi de fournir une conductivité électrique accrue.

[0007]Le document EP1175992 décrit un procédé de fabrication d’une bande de roulement de pneumatique pourvue d’une couche conductrice d’électricité. Cette couche comporte un ruban en caoutchouc non vulcanisé, fortement conducteur d’électricité.

[0008] De même, la demande EP2193934 concerne un pneumatique dont la bande de roulement contient une bande en caoutchouc conductrice d’électricité. Cette couche conductrice s’étend radialement d’une couche de base de la bande de roulement vers l’extérieur de la bande de roulement. Cette couche entraîne une conductivité électrique à travers la couche non conductrice de la bande de roulement.

[0009]Selon ces diverses solutions, la conductivité électrique est assurée par l’agencement de couches conductrices. En outre, ces architectures obligent à recourir à l’ajout de couches spécifiquement conçues pour assurer la conductivité.

[0010] Une autre manière de maîtriser la conductivité électrique du pneumatique consiste par exemple, selon le document DE102011000361, en une méthode destinée à former un fil conducteur d’électricité. Ce fil conducteur est déroulé en continu à partir d’une bobine cylindrique, et est maintenu en position au moyen d’un élastique en forme de filet. Le fil est conducteur de par sa composition élastomère. Le fil conducteur est ensuite apposé sur un insert de carcasse de pneumatique afin d’améliorer la conductivité de la paroi latérale du pneumatique.

[0011]La demande EP2567833 concerne une nappe carcasse comprenant une pluralité de cordons de purge et de décharge ayant une conductivité électrique suffisante pour permettre de conduire une charge électrique à partir de la structure du pneumatique jusqu’à à une partie du talon du pneumatique, par l’intermédiaire de la nappe carcasse.

[0012] Le document FR2930192 décrit une nappe de renfort de pneumatique constituée d’un ensemble de fils enrobés d’un mélange caoutchoutique faiblement conducteur d’électricité. Une partie des fils sont enrobés d’un mélange caoutchoutique dont la couche externe est conductrice d’électricité. D’autres fils sont enrobés d’un mélange caoutchoutique dont la couche externe est très faiblement conductrice d’électricité. L’ensemble des fils est intercalé de manière à former un ou plusieurs passages conducteurs d’électricité entre la partie supérieure et la partie inférieure de la nappe.

[0013] La demande EP1621365 concerne un bandage de pneumatique en caoutchouc contenant au moins un cordon électriquement conducteur. Le cordon électriquement conducteur s’étend d’une surface externe du bourrelet du pneumatique à une couche interne de la bande de roulement. Un tel agencement permet de créer un passage électriquement conducteur entre la surface externe de la jante du pneumatique et la couche de base interne de la bande de roulement. Le cordon est constitué d’au moins un filament métallique conducteur enroulé en spirale autour d’un noyau disposé au centre d’au moins une fibre organique.

[0014] Les documents cités supra concernent le contrôle de la conductivité électrique de pneumatique par la mise en place de fils ou cordons matériellement conducteurs d’électricité. Ces fils et cordons s’étendent de manière générale à l’intérieur du pneumatique le long de différentes parois et impliquent des architectures particulières.

[0015]Un autre agencement conducteur d’électricité est par exemple, tel que décrit par le document DE 102006050840, un pneumatique possédant une bande de roulement constituée d’une portion conductrice et d’une bobine constituée de couches de matériaux non conducteurs provenant d’un mélange composite. La couche la plus externe est composée de matériaux électriquement conducteurs entre sa partie extérieure et sa partie inférieure afin de produire un passage conducteur d’électricité.

[0016] La demande EP0658452 concerne également un pneumatique comportant un insert conducteur. L’insert conducteur est incorporé dans la bande de roulement du pneumatique, et s’étend selon une configuration annulaire, circonférentiellement autour de la bande de roulement. L’insert conducteur s’étend au travers de la largeur de la bande de roulement jusqu’à l’extérieur de la bande de roulement. L’insert a une conductivité électrique suffisante pour permettre aux charges électrostatiques stockées par le véhicule d’être évacuées vers le sol par le pneumatique.

[0017]Le document US6220319 décrit un pneumatique composé de caoutchouc présentant une résistance électrique élevée. La bande de roulement comporte un filament électrique conducteur qui s’étend de la surface intérieure à la surface extérieure de la bande de roulement. Un passage électriquement conducteur est créé à travers la bande de roulement.

[0018]La demande US2004069386 concerne un bandage pour pneumatique dont la bande de roulement est conductrice d’électricité. La bande de roulement est agencée avec une composition caoutchoutique électriquement résistante et un passage conducteur figurant dans la ceinture du pneumatique. En variante, un passage conducteur s’étend de la couche de ceinture jusqu’à une section de la carcasse du pneumatique.

[0019] Les documents ci-dessus décrivent divers moyens de maîtriser la conductivité électrique du pneumatique par la mise en place d’un insert moulé, conducteur d’électricité, agencé au travers de la bande de roulement.

[0020] Le document EP1659005 décrit un pneumatique dont les flancs sont constitués de matériaux très faiblement conducteurs d’électricité, et sont par ailleurs pourvus d’une bande conductrice de faible épaisseur et de faible largeur réalisée avec des matériaux conducteurs d’électricité et assurant la liaison entre la zone du sommet et la zone basse du pneumatique, afin d’assurer la transmission des charges électriques vers la roue du véhicule. En outre, la bande conductrice est agencée dans le flanc, à proximité immédiate de la couche axialement extérieure du flanc. Ce mode de réalisation permet d’assurer la fonction de conduction électrique, mais implique la mise en œuvre d’une architecture spécifique pour permettre l’intégration des bandes conductrices sans affecter la pérennité du produit.

[0021] L’état de la technique révèle par conséquent une multitude d’agencements permettant le transfert des charges électriques de la roue d’un véhicule vers le sol. Pour autant, quelle que soit la manière dont la conductivité électrique est maîtrisée, la fabrication des différents pneumatiques reste complexe et coûteuse, tant pour l’agencement des différentes couches, pour la mise en place d’un cordon conducteur, que pour la fabrication d’un insert moulé au niveau de la bande de roulement.

[0022]Pour pallier ces différents inconvénients, l’invention prévoit différents moyens techniques.

EXPOSE DE L'INVENTION

[0023] Tout d’abord, un premier objet de l’invention consiste à prévoir une architecture de pneumatique conforme aux normes de sécurités.

[0024]Encore un objet de l’invention vise à préserver la conductivité électrique en présence de différents composants, notamment isolants, de pneumatique.

[0025]Encore un objet de l’invention consiste à prévoir un pneumatique disposant de bonnes caractéristiques de conductivité électrique, avec un impact minimal sur les caractéristiques mécaniques de ce pneumatique.

[0026]Enfin, un autre objet de l’invention consiste à prévoir un procédé simple permettant l’installation d’éléments conducteurs entre certaines couches du pneumatique.

[0027]Pour ce faire, l’invention prévoit un pneumatique comprenant des flancs, une carcasse, un bloc sommet sensiblement isolant électriquement, et une bande de roulement sensiblement isolante, le pneumatique comprenant également au moins une cheville conductrice orientée dans le sens radial débouchant sur la surface radialement extérieure de la bande de roulement, lesdites chevilles coopérant électriquement avec un élément interne conducteur du pneumatique susceptible d’assurer une conductivité électrique entre les chevilles et la zone basse du pneumatique susceptible d’être en contact avec une jante sur laquelle ledit pneumatique peut être monté.

[0028]Selon un mode de réalisation avantageux, le pneumatique comprend une pluralité de chevilles réparties circonférentiellement dans la bande de roulement du pneumatique. On prévoit par exemple au moins 10 ou 12 chevilles ou plus.

[0029] La cheville conductrice permet, en reliant le sol à une couche conductrice au contact d’une jante du véhicule, d’assurer une continuité électrique entre le sol et la jante. La mise en œuvre n’a pas d’impact significatif sur l’architecture et la fabrication du pneumatique. Il est ainsi possible d’utiliser cette approche pour corriger à postériori des mises en œuvre dans lesquelles on constate une conductivité insuffisante. En outre, la cheville conductrice a un impact mécanique neutre sur le pneumatique. Sa masse et son épaisseur sont très faibles, de sorte que la cheville est sans effet perceptible sur le pneumatique.

[0030] Les chevilles permettent d’assurer la conductivité entre le sol et un élément interne conducteur, coopérant électriquement avec les chevilles. Cet élément conducteur s’étend entre les chevilles conductrices et une zone basse conductrice du pneumatique assurant la conductivité vers une jante sur laquelle le pneumatique est monté.

[0031]Selon un mode de réalisation avantageux, le pneumatique comprend également un anneau conducteur interne reliant électriquement l’ensemble des chevilles.

[0032]L’anneau peut être constitué en matériau élastomère. Cette architecture permet de limiter le nombre de cordons conducteurs. En effet, grâce à l’anneau, un seul cordon conducteur suffit pour relier la jante aux chevilles.

[0033]Selon un autre mode de réalisation avantageux, l’élément interne conducteur est un ou une pluralité de cordons conducteurs. De cette façon, si un cordon conducteur dysfonctionne, les autres cordons peuvent remplir leur rôle et assurer la continuité de la conductivité électrique.

[0034]Le cordon conducteur est par exemple un filament de matériau conducteur ou de peinture ou autre enduit conducteur, appliqué à l’intérieur du pneumatique.

[0035]Selon encore un autre mode de réalisation avantageux, l’élément interne conducteur est une pluralité de cordons conducteurs chacun coopérant avec une cheville.

[0036]Selon un mode de réalisation avantageux, le cordon conducteur se prolonge sur la face intérieure du pneumatique jusque sous le talon du pneumatique [0037]Selon un autre mode de réalisation avantageux, le cordon conducteur se prolonge sur la face intérieure du pneumatique jusqu’au niveau de la tringle.

[0038]De manière avantageuse, les cordons conducteurs sont constitués d’un matériau élastomère conducteur, de peinture conductrice ou de thermoplastique élastomère conducteur.

[0039]Le cordon conducteur peut également être constituée en SBS, SIS, SIBS, SEBS ou TPU. Cette caractéristique permet d’appliquer le cordon après vulcanisation si besoin, car ces matériaux n’ont pas besoin de cuisson.

[0040]Selon un mode de réalisation avantageux, l’élément interne conducteur est une couche interne conductrice. Cette couche est par exemple une couche d’étanchéité ou la carcasse du pneumatique.

[0041] La couche d’étanchéité est une couche classiquement intégrée lors de la fabrication d’un pneumatique. Selon les cas, cette couche interne peut être conductrice, par exemple grâce à la présence de charges du type noir de carbone ou autre conducteur. La présence d’une couche interne conductrice évite d’ajouter un cordon conducteur et simplifie la mise en œuvre.

[0042]L’invention prévoit également un procédé de réalisation d’un pneumatique dont la bande de roulement est non conductrice, afin de rendre ledit pneumatique conducteur, comprenant les étapes consistant à percer la bande de roulement du pneumatique, placer au moins une cheville conductrice et vulcaniser le pneumatique ou vulcaniser localement la cheville.

[0043]Selon un mode de réalisation avantageux, le procédé comprend également une étape consistant à poser un anneau périphérique interne.

[0044] De manière avantageuse, le procédé comprend également une étape consistant à poser au moins un cordon conducteur à l’intérieur du pneumatique.

DESCRIPTION DES FIGURES

[0045]Tous les détails de réalisation sont donnés dans la description qui suit, complétée par les figures 1 à 5, présentées uniquement à des fins d’exemples non limitatifs, et dans lesquelles : - la figure 1 est une coupe d’une section transversale d’un premier exemple de pneumatique selon l’invention ; - la figure 2 est une coupe d’une même portion de pneumatique selon un autre exemple de réalisation de l’invention ; - la figure 3 est une coupe d’une même portion de pneumatique selon encore un autre exemple de réalisation de l’invention ; - la figure 4 est une coupe axiale d’un exemple de réalisation comportant un cordon pour chaque cheville ; - la figure 5 est une coupe axiale d’un exemple de réalisation comportant un anneau conducteur interne assurant la liaison électrique entre les chevilles et au moins un cordon.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION DEFINITION : [0046] Par « sensiblement isolant », on entend, une conductivité électrique ayant pour effet que le pneumatique serait susceptible de se rapprocher du seuil minimal de conductivité tel que défini par la norme WDK110 préalablement évoquée.

[0047]On entend par « cheville » un élément qui, après mise en place dans le pneumatique, s’étend circonférentiellement sur une distance très faible par rapport au périmètre de la bande de roulement du pneumatique, et, transversalement, également, s’étend transversalement sur une distance très faible par rapport à la largeur de la bande de roulement.

[0048]Tel que présenté dans les exemples de réalisation des figures 1,2 et 3, le pneumatique 1 comprend une pluralité de chevilles conductrices orientées dans le sens radial 21 réparties circonférentiellement dans la bande de roulement du pneumatique.

[0049] Compte tenu du fait que la bande de roulement est isolante, ces chevilles permettent d’assurer une conductivité électrique entre le sol et la portion interne du pneumatique.

[0050]Le nombre et la répartition des inserts sur la course circonférentielle de la bande de roulement sont prévus de façon à permettre qu’il y ait toujours au moins une cheville en contact avec le sol. De préférence, on prévoit au moins douze chevilles, soit une cheville à tous les 30 degrés. En variante, on prévoit un nombre plus élevé de chevilles, par exemple 20 chevilles, soit une cheville à tous les 18 degrés.

[0051] La figure 1 illustre un mode de réalisation selon lequel la continuité électrique entre les chevilles 21 et la jante est assurée par un ou de préférence une pluralité de cordons 22 s’étendant le long de la paroi interne du flanc 2 jusqu’au bourrelet 9 du pneumatique. Tel qu’illustré dans cet exemple, le cordon 22 comprend une portion 24 retournée sous le talon 12 du pneumatique. Cette portion 24 permet d’assurer un contact direct avec la jante, par exemple lorsque tout le flanc du pneumatique est constitué de matériaux non conducteurs. Une telle architecture favorise la conductivité du pneumatique 1 vers le sol à travers le bloc sommet 7, le long du flanc, jusqu’à la jante.

[0052] La figure 2 représente une variante de réalisation dans laquelle les cordons conducteurs 22 s’étendent sur la paroi interne du flanc 2 jusqu’à la zone de la tringle 11. Ce dernier mode de réalisation convient par exemple lorsque le mélange élastomère utilisé pour constituer la zone basse, en particulier le bourrelet 9, est conducteur, assurant ainsi la conductivité électrique entre la zone basse 10 et la jante sur laquelle le pneumatique est monté.

[0053] Le fait d’ajouter un ou des cordons conducteurs 22 en contact avec les chevilles 21 conductrices, agencées selon les représentations schématiques des figures 1 et 2, permet d’assurer une conductivité depuis la jante, puis jusqu’au sommet via le ou les cordons conducteurs, et à travers la bande de roulement par l’entremise des chevilles 21 jusqu’au sol.

[0054] La figure 3 illustre une variante de réalisation selon laquelle la continuité électrique entre les chevilles 21 et la jante est assurée par une couche interne 5 conductrice agencée le long de la paroi interne du pneumatique, d’un bourrelet 9 à l’autre, en passant par les flancs 2 la zone sommet. Une telle architecture permet la conductivité entre les chevilles 21 et la zone basse du pneumatique. Un matériau de zone basse 10, également conducteur, assure ensuite la conductivité depuis la couche interne 5 jusqu’à la jante sur laquelle le pneumatique est monté.

[0055] La figure 4 illustre avec une coupe méridienne un exemple de répartition angulaire de chevilles 21 et de cordons 22, agencés dans la continuité des chevilles. Cet agencement prévoit un cordon aligné dans la continuité de chacune des chevilles.

[0056]La figure 5 illustre un autre exemple de réalisation dans lequel le pneumatique comprend un anneau conducteur interne 20 reliant l’ensemble des chevilles 21. Dans un tel agencement, la continuité électrique vers la zone basse peut être assurée par un unique cordon conducteur 22 reliant l’anneau interne 20 à la zone basse du pneumatique. On utilise de préférence au moins deux cordons, équidistants angulairement, pour assurer la continuité dans les cas où un cordon serait endommagé.

PROCEDE DE REALISATION

[0057] Pour fabriquer un pneumatique avec une ou plusieurs chevilles 21 tel que préalablement décrit, un procédé de réalisation d’un pneumatique prévoit les étapes suivantes, consistant tout d’abord à percer une pluralité d’ouvertures radiales aux multiples positions prévues le long de la bande de roulement, à l’aide d’un outil adapté. Ensuite, l’étape suivante consiste à injecter, dans chacune des ouvertures, une cheville conductrice. Si besoin, un anneau conducteur interne est disposé.

[0058]Si besoin, un ou plusieurs cordons conducteurs sont ensuite appliqués le long d’au moins un flanc. Ensuite, selon le cas, si le pneumatique est à l’état non vulcanisé, ce dernier passe à l’étape de moulage-cuisson, ou si le pneumatique est déjà vulcanisé, on procède à une réticulation locale des chevilles et/ou des cordons.

[0059]Grâce à ces différentes possibilités, il est possible de configurer tel que préalablement décrit, afin de le rendre conducteur, un pneumatique nouvellement fabriqué ou encore un pneumatique préalablement manufacturé.

Numéros de référence employés sur les figures

Claims (15)

1. REVENDICATIONS

   1. Pneumatique (1) comprenant des flancs (2) un bloc sommet (7) sensiblement isolant électriquement et une bande de roulement (8) sensiblement isolante, caractérisé en ce que le pneumatique (1) comprend également au moins une cheville (21) conductrice orientée dans le sens radial, débouchant sur la surface radialement extérieure de la bande de roulement, ladite cheville (21) coopérant électriquement avec un élément interne conducteur (22, 5) du pneumatique susceptible d’assurer une conductivité électrique entre la cheville (21) et la zone basse (10) du pneumatique susceptible d’être en contact avec une jante sur laquelle ledit pneumatique peut être monté.
2. 2. Pneumatique (1) selon la revendication 1, comprenant également un anneau conducteur interne (20) reliant électriquement l’ensemble des chevilles (21).
3. 3. Pneumatique (1) selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel l’élément interne conducteur est un ou une pluralité de cordons conducteurs (22) .
4. 4. Pneumatique (1) selon la revendication 1, dans lequel l’élément interne conducteur est une pluralité de cordons conducteurs (22) chacun coopérant avec une cheville (21).
5. 5. Pneumatique (1) selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel les cordons conducteurs (22) se prolongent sur la face intérieure du pneumatique jusque sous le talon (12).
6. 6. Pneumatique (1) selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel les cordons conducteurs (22) se prolongent sur la face intérieure du pneumatique jusqu’au niveau de la tringle (11 ).
7. 7. Pneumatique (1) selon l’une des revendications 2 à 6, dans lequel les cordons conducteurs (22) et/ou la ou les chevilles (21) sont constitués d’un matériau élastomère conducteur.
8. 8. Pneumatique (1) selon l’une des revendications 2 à 6, dans lequel les cordons conducteurs (22) sont constitués de peinture conductrice.
9. 9. Pneumatique (1) selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel les cordons conducteurs (22) et/ou la ou les chevilles (21) sont constitués de thermoplastique élastomère conducteur.
10. 10. Pneumatique (1) selon la revendication 1, dans lequel l’élément interne conducteur est une couche interne (5, 6) conductrice.
11. 11. Pneumatique (1) selon la revendication 10, dans lequel la couche interne conductrice est une couche d’étanchéité (5) ou la carcasse du pneumatique.
12. 12. Pneumatique selon l’une des revendications 1 à 11, comprenant une pluralité de chevilles réparties circonférentiellement dans la bande de roulement du pneumatique.
13. 13. Procédé de réalisation d’un pneumatique (1) selon l’une des revendications 1 à 12 dont la bande de roulement est non conductrice, afin de rendre ledit pneumatique conducteur, comprenant les étapes consistant à : (i) percer la bande de roulement du pneumatique (1 ) ; (ii) placer au moins une cheville (21 ) conductrice ; (iii) vulcaniser ledit pneumatique ou vulcaniser localement l’insert.
14. 14. Procédé de réalisation d’un pneumatique (1) selon la revendication 13, comprenant également une étape consistant à poser un anneau périphérique interne (20).
15. 15. Procédé de réalisation d’un pneumatique (1) selon l’une des revendications 13 ou 14, comprenant également une étape consistant à poser au moins un cordon conducteur (22) à l’intérieur du pneumatique.