WO2014096285A1 - Dispositif structurel de réduction du bruit de roulage d'un pneu - Google Patents
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- WO2014096285A1 WO2014096285A1 PCT/EP2013/077535 EP2013077535W WO2014096285A1 WO 2014096285 A1 WO2014096285 A1 WO 2014096285A1 EP 2013077535 W EP2013077535 W EP 2013077535W WO 2014096285 A1 WO2014096285 A1 WO 2014096285A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C19/00—Tyre parts or constructions not otherwise provided for
- B60C19/002—Noise damping elements provided in the tyre structure or attached thereto, e.g. in the tyre interior
Definitions
- the present invention relates to tires comprising in their structure a device for attenuating the noise generated by a tire while taxiing on the road.
- a tire for a passenger vehicle generally comprises an extended vertex on either side of flanks terminating in beads intended to cooperate with a tire mounting rim.
- This tire once mounted on its mounting rim delimits an internal cavity which is subjected to an inflation pressure; this tire comprises a carcass reinforcement anchored at both ends in beads, this reinforcement extending in the sides and in the top of the tire.
- this carcass reinforcement is surmounted radially on the outside by a crown reinforcement usually composed of a plurality of reinforcing plies, this crown reinforcement itself being surmounted by a tread intended to come into contact with a road when using the tire.
- a rolling tire generates noise comprising different components, among which we can distinguish external noise components and internal tire noise components.
- noise components external to the tire there is a resonance noise of the air circulating in the grooves of the tread during passage through the contact.
- an external noise generated by vibrations of the air contained in the air wedge formed between the road and the tire in the front part of the tire. This resonance noise occurs for frequencies between 500 and 2000 Hz.
- noise component in the external part of the tire on the side of its flanks there is a noise, called “cavity noise” which is related to a resonance of the air contained under pressure in the internal cavity defined by the tire and its mounting rim.
- the resonant frequency of the air in the cavity is a function of the circumferential length of the tire.
- a tire of dimension 205/55 R 16 has a resonance frequency located around 200 to 250 Hz.
- Various solutions have been proposed for reducing one or the other of these components.
- the objective of the present invention is to further reduce the components of the internal and / or external rolling noise, in particular the external noise generated in the lateral parts by the tire.
- side parts of a tire is meant in this document, the beads and flanks of a tire.
- each cavity being or not in fluid relation with the outside air surrounding the tire or with the internal cavity of the tire.
- JP-A-2001071723 discloses a tire having a carcass reinforcement anchored in beads, each bead being intended to cooperate with a mounting rim. This mounting rim defining with the tire a cavity for containing the inflation pressure of the tire in use.
- Each bead comprises a circumferential reinforcing reinforcement around which is anchored by turning the carcass reinforcement. Between the carcass reinforcement and its upturn and radially outside the circumferential reinforcing armature there are a plurality of cavities filled with a fluid, these cavities being distributed in the circumferential direction and calibrated to act as absorbers. vibration generating noise during taxiing.
- radial direction is meant in this document a direction which is perpendicular to the axis of rotation of the tire (this direction corresponds to the direction of the thickness of the tread).
- transverse or axial direction means a direction parallel to the axis of rotation of the tire.
- circumferential direction is meant a direction which is tangent to any circle centered on the axis of rotation. This direction is perpendicular to both the axial direction and a radial direction.
- axially outwardly we mean a direction which is oriented towards the outside of the internal cavity of the tire.
- Equatorial plane plane perpendicular to the axis of rotation and passing through the axially outermost points of the tire, this equatorial plane virtually dividing the tread of the tire into two halves of substantially equal widths.
- tire rolling conditions or conditions of use are those defined by the ETRTO standard; these conditions of use specify the reference inflation pressure corresponding to the load capacity of the indicated tire by its load index and its speed code. These conditions of use can also be called “nominal conditions” or “conditions of use”.
- the object of the invention is to provide a solution for reducing the external and internal components of the rolling noise of a tire, and more particularly noise in the frequencies ranging from 500 Hz to 2000 Hz for noise. and frequencies in the range of 200 Hz to 250 Hz for internal noise, while maintaining the tire a level of rigidity suitable for obtaining good performance in taxi.
- the invention relates to a tire intended to be mounted on a mounting rim, the tire comprising an apex extended on either side by side portions each comprising a sidewall ending in a bead provided for cooperate with the tire mounting rim.
- Each bead comprises at least one circumferential reinforcing reinforcement.
- This tire comprises a carcass reinforcement anchored at each of its two ends in a bead by turning around the circumferential reinforcing reinforcement to form a reversal.
- This carcass reinforcement extends in the flanks and in the top of the tire. It is surmounted radially outward by a crown reinforcement.
- This tire comprises in at least one of its lateral parts, at least one cavity in fluid connection with the outside of the tire, each cavity having a suitable volume to form a resonator type Helmholtz calibrated to attenuate at least part of the noise generated during taxiing.
- This tire is characterized in that each Helmholtz-type resonator cavity in at least one of the tire side portions is disposed in the circumferential direction and is filled with an open-cell cellular material.
- each cavity formed in the thickness of the tire, is open to ambient air surrounding the tire or the inner cavity of the tire.
- the pressure which is established in each cavity is the atmospheric pressure whereas in the second case - opening on the internal cavity - it is the pressure of the internal cavity which is established.
- Helmholtz resonator means here a calibrated cavity to attenuate a frequency, this cavity comprising a main volume communicating with the outside by a small tube ("neck" in English) of reduced section.
- This arrangement allows attenuation of the amplitude or even the suppression of noise in a range of frequencies previously selected according to the desired result.
- the material used is a foam-type cellular material whose interest is to be both light and rigid enough to allow proper operation once incorporated into the tire structure.
- This cellular foam-type cellular material is chosen from foams formed from metals having melting points of less than 2000 ° Celsius, such as tin, zinc, magnesium, aluminum, silver, nickel, and the like. copper, manganese, silicon, nickel, cobalt, iron, titanium, zirconium, vanadium.
- metal foams based on magnesium, aluminum, copper, silicon, titanium, nickel, cobalt or iron. These materials have the advantage of providing in foam form mechanical properties suitable for the present application as a resonator filling material.
- the apparent density of the metal foam material material is at least 0.5 and at most equal to 1.8. This range of densities corresponds to the range of expansion - 400% to 600% - that can be achieved by the process of obtaining such foams (such a process is described in US Patent 4713277).
- the size of the cells of the metal foam should preferably be between 1 ⁇ and 3 mm, and even more preferably between 5 ⁇ and 2 mm and even more preferably between 10 ⁇ and 1 mm.
- the size of a cell is defined as the largest dimension of said cell. If the size of the cells is less than 1 ⁇ , it is not certain that the resonator can still play its role of resonator, the cells can be closed. Above 3 mm, the mechanical strength of metal foams may become insufficient.
- the tire according to the invention is characterized in that at least one cavity is formed in or near a bead, this cavity having a section seen in a section plane containing the axis of rotation of the tire which is elongated. This elongated shape is chosen from oval, rectangular or triangular shapes. This elongated shape in the radial direction is favorable to ensure proper mechanical operation of the beads during rolling given the repeated bending at each wheel revolution.
- the tire according to the invention is characterized in that a plurality of cavities disjoined from each other is formed in the direction circumferentially, these cavities being filled with an open cell cellular material.
- This arrangement has the advantage of facilitating the bending of the tire in the transverse direction.
- a tire comprising resonators in at least one of the side walls of the tire the presence of at least one resonator of the same type in the top of the tire.
- Each resonator in the apex is formed by at least one cavity in fluid connection with the atmosphere surrounding the tire when it is mounted on its rim, each cavity having a suitable volume to form a resonator calibrated to at least partially attenuate the noise in a pre-selected frequency range.
- Each cavity thus formed in the tire crown is arranged in the circumferential direction and is filled with an open cell cellular material.
- these cavities are located radially under the part of the tread intended to be used in rolling so as not to come into contact with the roadway when driving.
- the tire according to the invention is such that its tread comprises a plurality of grooves, at least one groove is oriented circumferentially, each groove being delimited by walls, these walls being interconnected by a groove bottom, and in that the cavities filled with an open-cell cellular material are formed radially inside the groove bottoms, each cavity being provided to open in at least one groove.
- This arrangement has the advantage of facilitating the bending of the tire in the circumferential direction.
- the tire according to the invention is such that a plurality of cavities disjoined from each other in the circumferential direction, each cavity is formed. extending substantially from one edge to the other of the tread, these cavities filled with a cellular material opening in at least one groove.
- the tire according to the invention comprises a plurality of cavities disjoined from each other in the transverse direction, each cavity making a complete revolution of the tire and opening in at least one groove.
- This arrangement has the advantage of facilitating the bending of the tire in the transverse direction.
- a better circumferential and transverse flexibility is combined by providing the tire according to the invention with a plurality of cavities disjoined from each other in the circumferential direction and in the transverse direction, these cavities being uniformly distributed. in the tire crown both in the circumferential direction and in the transverse direction, each cavity filled with a cellular material opening in at least one groove.
- Figure 1 shows a partial view of a tire according to a first variant of the invention
- Figure 2 shows a partial view of a tire according to a second variant of the invention
- Figure 3 shows a meridian sectional view of a portion of a tire according to a third embodiment of the invention.
- Figure 1 shows a partial view of a tire according to a first variant of the invention.
- a tire comprises a carcass reinforcement
- a tire 1 of size 205/55 R 16 comprises an apex 2 extended at its axial ends by flanks 3 ending in beads 4 provided to cooperate with a tire mounting rim.
- This tire 1 comprises a carcass reinforcement 5 anchored at its two ends in the beads 4 by circling a circumferential reinforcing reinforcement 6.
- This carcass reinforcement 5 extends in the sidewalls 3 and in the top 2 of the tire .
- the carcass reinforcement 5 is surmounted radially on the outside by a crown reinforcement 7 composed of two working plies 71, 72 whose reinforcements are crossed from one ply to the next, this crown reinforcement 7 being surmounted by a tread 20 intended to come into contact with the road during use of the tire.
- the carcass reinforcement is returned to form a turnaround 51.
- a cavity 8 continuous circumferentially.
- This cavity 8 extends radially beyond the radially outermost end of the upturn and has a profile seen in section which is curved in order to better follow the profile of the carcass reinforcement.
- This cavity ends radially on the inside near the reinforcing reinforcement of bead 6.
- the cavity 8 is in fluid communication with the internal cavity of the tire intended to contain the inflation pressure of the tire thanks to the presence, in the present case, of a plurality of orifices passing through the carcass reinforcement to form a Helmholtz resonator significantly reducing the noise generated by the vibrations of the inflation air.
- a single orifice may suffice.
- the cavity 8 is filled with a nickel-based metal foam marketed under the name "Celmet4" by "Sumitomo Electric Industries Co".
- the average open cell size of the metal foam is 1 mm.
- the introduction of this metal foam is performed during the manufacturing phase of the tire in the blank state; the molding of the tire and its vulcanization solidarises the metal foam to the tire.
- the cavity filled with metal foam provides an effective noise reducing device while retaining the appropriate tire bead structure.
- Figure 2 shows a partial view of a tire 1 according to a second embodiment of the invention.
- a cavity 8 'forming a Helmholtz resonator is filled with metal foam and is formed on each side of the tire in order to reduce the noise generated laterally on the sidewalls by the bending movements that the said sidewalls undergo during rolling.
- Each cavity 8 ' is formed radially and axially outside the carcass reinforcement 5 and in a region extending axially outwardly from the crown reinforcement 7.
- This cavity 8' is filled with a metal foam with open cells and is open to the outside of the tire through a circumferential groove. This groove is not intended to come into contact with the roadway when driving.
- Figure 3 shows a meridian sectional view of a portion of a tire according to a third embodiment of the invention.
- the tire 1 comprises in its tread a plurality of main grooves 9 of generally circumferential orientation.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Tires In General (AREA)
Abstract
Pneu (1) comprenant un sommet (2)surmonté radialement à l'extérieur par une bande de roulement (20) et prolongé de part et d'autre par des parties latérales comprenant chacune un flanc (3) se terminant par un bourrelet (4) prévu pour coopérer avec une jante de montage du pneu, chaque bourrelet (4) comprenant au moins une armature de renforcement circonférentiel (6), ce pneu comprenant une armature de carcasse (5) ancrée à chacune de ses deux extrémités dans un bourrelet par retournement autour de l'armature de renforcement circonférentiel (6) pour former un retournement (51), cette armature de carcasse (5) s'étendant dans les flancs (3) et dans le sommet (2) du pneu et étant surmontée radialement vers l'extérieur par une armature de sommet (7), ce pneu comprenant dans l'une au moins de ses parties latérales, au moins une cavité (8, 8', 8") en liaison fluidique avec l'extérieur du pneu, chaque cavité (8, 8', 8") ayant un volume approprié pour former un résonateur de Helmholtz calibré pour atténuer au moins en partie le bruit dû au roulage, ce pneu étant tel que chaque cavité (8, 8', 8") formant résonateur de Helmholtz dans l'une au moins des parties latérales du pneu est disposée dans la direction circonférentielle et est remplie avec un matériau cellulaire à cellules ouvertes.
Description
DISPOSITIF STRUCTUREL DE RÉDUCTION DU BRUIT DE ROULAGE D'UN PNEU.
Domaine de l'invention [0001] La présente invention concerne des pneumatiques comportant dans leur structure un dispositif pour atténuer le bruit généré par un pneu en roulage sur route.
Art antérieur
[0002] Dans de nombreux pays, des règlements ont été établis pour imposer une réduction sensible du bruit généré par les véhicules lors du roulage. Cette démarche a conduit les manufacturiers de pneus à chercher à réduire la part du bruit provenant des pneus équipant ces véhicules. Récemment, un système d'étiquetage a été introduit sur les pneus afin d'informer le consommateur des niveaux de performance et notamment du niveau de bruit en roulage.
[0003] Un pneu pour véhicule de tourisme comprend en règle générale un sommet prolongé de part et d'autre par des flancs se terminant par des bourrelets prévus pour coopérer avec une jante de montage du pneu. Ce pneu une fois monté sur sa jante de montage délimite une cavité interne qui est soumise à une pression de gonflage ; ce pneu comprend une armature de carcasse ancrée à ses deux extrémités dans des bourrelets, cette armature s'étendant dans les flancs et dans le sommet du pneu. En outre, cette armature de carcasse est surmontée radialement à l'extérieur par une armature de sommet composée le plus souvent d'une pluralité de nappes de renforcement, cette armature de sommet étant elle-même surmontée par une bande de roulement destinée à venir en contact avec une route lors de l'utilisation du pneu.
[0004] Il est connu qu'un pneu en roulage génère du bruit comprenant différentes composantes, parmi lesquelles on peut distinguer des composantes de bruit externe et des composantes de bruit interne au pneu. Parmi les composantes de bruit externe au pneu, on note un bruit de résonance de l'air circulant dans les rainures de la bande de roulement au cours du passage dans le contact. On note aussi un bruit externe généré par les
vibrations de l'air contenu dans le coin d'air formé entre la route et le pneu dans la partie avant du pneu. Ce bruit de résonance se produit pour des fréquences comprises entre 500 et 2000 Hz. Il y a enfin une composante de bruit dans la partie externe au pneu du côté de ses flancs. Parmi les composantes de bruit interne, on note un bruit, dit « bruit de cavité » qui est lié à une résonance de l'air contenu sous pression dans la cavité interne délimitée par le pneu et sa jante de montage. La fréquence de résonance de l'air dans la cavité est une fonction de la longueur circonférentielle du pneu. Par exemple un pneu de dimension 205/55 R 16 a une fréquence de résonance située aux alentours de 200 à 250 Hz. Diverses solutions ont été proposées pour réduire l'une ou l'autre de ces composantes.
[0005] L'objectif de la présente invention est de réduire davantage encore les composantes du bruit de roulage interne et/ou externe notamment le bruit externe généré dans les parties latérales par le pneu. Par parties latérales d'un pneu, on entend dans le présent document, les bourrelets et les flancs d'un pneu.
[0006] Il est connu, pour réduire le bruit en roulage de former dans la structure du pneu au moins une cavité de dimension appropriée pour jouer le rôle d'un absorbeur de vibrations ou celui d'un résonateur de type de Helmholtz ou celui d'un résonateur de type quart d'onde, chaque cavité étant ou non en relation fluidique avec l'air extérieur environnant le pneu ou avec la cavité interne du pneu.
[0007] Le document JP-A-2001071723 décrit un pneu ayant une armature de carcasse ancrée dans des bourrelets, chaque bourrelet étant destiné à coopérer avec une jante de montage. Cette jante de montage délimitant avec le pneu une cavité destinée à contenir la pression de gonflage du pneu en usage. Chaque bourrelet comprend une armature de renforcement circonférentiel autour de laquelle est ancrée par retournement l'armature de carcasse. Entre l'armature de carcasse et son retournement et radialement à l'extérieur de l'armature de renforcement circonférentiel on dispose une pluralité de cavités remplies avec un fluide, ces cavités étant réparties dans la direction circonférentielle et calibrées pour jouer le rôle d' absorbeur de vibrations génératrices de bruit en roulage du pneu.
[0008] La demande de brevet publiée sous le numéro WO 2008/071422 décrit également un pneu comprenant dans sa structure au moins un tube relié par un passage fluidique vers
l'intérieur de la cavité du pneu afin de réduire les bruits de résonance dus aux vibrations de l'air inclus dans ladite cavité.
[0009] Ce type de solution, bien que satisfaisant sur le plan de la réduction du bruit en roulage, présente un inconvénient majeur résultant de la modification sensible des rigidités du pneu et par voie de conséquence une réduction de ses performances.
[0010] Il existe par ailleurs des solutions qui n'altèrent pas les rigidités du pneu en disposant des résonateurs de Helmholtz ou quart d'onde sur la jante de montage du pneu comme par exemple dans le document WO 2005/068223. Ce type de solution présente toutefois plusieurs inconvénients : la nécessité d'intervenir sur la jante de montage et la difficulté de montage du pneu sur la jante. Par ailleurs, ce type de résonateur ne permet pas de diminuer les bruits en roulage générés par les parties latérales du pneu avec l'air environnant.
[0011] Définitions :
[0012] Par direction radiale, on entend dans le présent document une direction qui est perpendiculaire à l'axe de rotation du pneu (cette direction correspond à la direction de l'épaisseur de la bande de roulement).
[0013] Par direction transversale ou axiale, on entend une direction parallèle à l'axe de rotation du pneu.
[0014] Par direction circonférentielle, on entend une direction qui est tangente à tout cercle centré sur l'axe de rotation. Cette direction est perpendiculaire à la fois à la direction axiale et à une direction radiale.
[0015] Par axialement vers l'extérieur, on entend une direction qui est orientée vers l'extérieur de la cavité interne du pneu.
[0016] Plan équatorial : plan perpendiculaire à l'axe de rotation et passant par les points du pneu axialement les plus à l'extérieur, ce plan équatorial divisant virtuellement la bande de roulement du pneu en deux moitiés de largeurs sensiblement égales.
[0017] Les conditions usuelles de roulage du pneu ou conditions d'utilisation sont celles qui sont définies par la norme E.T.R.T.O. ; ces conditions d'utilisation précisent la pression de gonflage de référence correspondant à la capacité de charge du pneu indiquée
par son indice de charge et son code vitesse. Ces conditions d'utilisation peuvent aussi être dites "conditions nominales" ou "conditions d'usage".
Description de l'invention
[0018] L'objet de l'invention est de proposer une solution permettant une réduction des composantes externes et internes du bruit en roulage d'un pneu, et plus particulièrement du bruit dans les fréquences allant de 500 Hz à 2000 Hz pour les bruits externes et dans les fréquences allant de 200 Hz à 250 Hz pour les bruits internes, tout en conservant au pneu un niveau de rigidité approprié permettant l'obtention de bonnes performances en roulage. [0019] Dans ce but, l'invention concerne un pneu destiné à être monté sur une jante de montage, ce pneu comprenant un sommet prolongé de part et d'autre par des parties latérales comprenant chacune un flanc se terminant par un bourrelet prévu pour coopérer avec la jante de montage du pneu. Chaque bourrelet comprend au moins une armature de renforcement circonférentiel. Ce pneu comprend une armature de carcasse ancrée à chacune de ses deux extrémités dans un bourrelet par retournement autour de l'armature de renforcement circonférentiel pour former un retournement. Cette armature de carcasse s'étend dans les flancs et dans le sommet du pneu. Elle est surmontée radialement vers l'extérieur par une armature de sommet.
[0020] Ce pneu comprend dans l'une au moins de ses parties latérales, au moins une cavité en liaison fluidique avec l'extérieur du pneu, chaque cavité ayant un volume approprié pour former un résonateur de type Helmholtz calibré pour atténuer au moins en partie une composante du bruit généré en roulage. Ce pneu est caractérisé en ce que chaque cavité formant résonateur de type Helmholtz dans l'une au moins des parties latérales du pneu est disposée dans la direction circonférentielle et est remplie avec un matériau cellulaire à cellules ouvertes.
[0021] Par liaison fluidique avec l'extérieur du pneu, on entend que chaque cavité, formée dans l'épaisseur du pneu, est ouverte sur l'air ambiant environnant le pneu ou sur la cavité interne du pneu. Dans le premier cas, la pression qui s'établit dans chaque cavité est la pression atmosphérique tandis que dans le deuxième cas - ouverture sur la cavité interne - c'est la pression de la cavité interne qui s'établit.
[0022] Par résonateur de Helmholtz, on entend ici une cavité calibrée pour atténuer une fréquence, cette cavité comprenant un volume principal communiquant avec l'extérieur par un petit tube (« neck » en anglais) de section réduite. Un avantage de ce type de résonateur est d'être relativement simple et aisé à calibrer en fonction des fréquences sonores que l'on souhaite réduire.
[0023] Cette disposition permet une atténuation de l'amplitude voire la suppression du bruit dans une plage de fréquences choisie au préalable en fonction du résultat recherché.
[0024] Dans une variante particulièrement intéressante, le matériau employé est un matériau cellulaire de type mousse métallique dont l'intérêt est d'être à la fois léger et suffisamment rigide pour permettre un bon fonctionnement une fois incorporé dans la structure du pneu.
[0025] Ce matériau cellulaire de type mousse métallique est choisi parmi les mousses formées à partir de métaux ayant des points de fusion inférieurs à 2000 °Celsius comme l'étain, le zinc, le magnésium, l'aluminium, l'argent, le cuivre, le manganèse, le silicium, le nickel, le cobalt, le fer, le titane, le zirconium, le vanadium.
[0026] Préférentiellement, on choisit parmi les mousses métalliques à base de magnésium, aluminium, cuivre, silicium, titane, nickel, cobalt ou fer. Ces matériaux présentent l'avantage d'offrir sous forme de mousse des propriétés mécaniques adaptées pour la présente application en tant que matériau de remplissage des résonateurs. [0027] Préférentiellement la densité apparente du matériau de type mousse métallique est au moins égale à 0.5 et au plus égale à 1.8. Cette plage de densités correspond à la plage d'expansion - 400% à 600% - qu'il est possible d'atteindre grâce au procédé d'obtention de telles mousses (un tel procédé est décrit dans le brevet US 4713277).
[0028] Il a été observé que la taille des cellules de la mousse métallique devait préférentiellement être comprise entre 1 μιη et 3 mm, et encore plus préférentiellement entre 5 μιη et 2 mm et encore plus préférentiellement entre 10 μιη et 1 mm. La taille d'une cellule est définie comme la plus grande des dimensions de ladite cellule. Si la taille des cellules est inférieure à 1 μιη, il n'est pas certain que le résonateur puisse encore jouer son rôle de résonateur, les cellules pouvant être fermées. Au-delà de 3 mm, la résistance mécanique des mousses métalliques peut devenir insuffisante.
[0029] Dans une variante avantageuse, le pneu selon l'invention est caractérisé en ce que au moins une cavité est formée dans ou au voisinage d'un bourrelet, cette cavité ayant une section vue dans un plan de coupe contenant l'axe de rotation du pneu qui est de forme allongée. Cette forme allongée est choisie parmi les formes ovales, rectangulaires ou triangulaires. Cette forme allongée dans la direction radiale est favorable pour assurer un bon fonctionnement mécanique des bourrelets lors du roulage compte tenu des flexions répétées à chaque tour de roue.
[0030] Dans une autre variante avantageuse, et pour accroître encore la souplesse de flexion à chaque tour de roue, le pneu selon l'invention est caractérisé en ce qu'il est formé une pluralité de cavités disjointes les unes des autres dans la direction circonférentielle, ces cavités étant remplies avec un matériau cellulaire à cellules ouvertes.
[0031] Cette disposition présente l'intérêt de faciliter la flexion du pneu dans la direction transversale. [0032] Pour réduire encore le bruit en roulage, il est possible de combiner dans un pneu comprenant des résonateurs dans l'une au moins des parois latérales du pneu la présence d'au moins un résonateur du même type dans le sommet du pneu. Chaque résonateur dans le sommet est formé par au moins une cavité en liaison fluidique avec l'atmosphère environnant le pneu lorsque celui-ci est monté sur sa jante, chaque cavité ayant un volume approprié pour former un résonateur calibré pour atténuer au moins en partie le bruit dans une gamme de fréquences choisies au préalable. Chaque cavité ainsi formée dans le sommet du pneu est arrangée dans la direction circonférentielle et est remplie avec un matériau cellulaire à cellules ouvertes. Préférentiellement, ces cavités sont localisées radialement sous la partie de la bande de roulement prévue pour être usée en roulage afin de ne pas entrer en contact avec la chaussée lors du roulage.
[0033] Ces cavités formées dans le sommet sont comme celles formées dans les parois latérales du pneu remplies avec un matériau cellulaire de type mousse métallique dont l'intérêt est d'être à la fois léger et suffisamment rigide pour permettre un bon fonctionnement une fois incorporé dans la structure du sommet du pneu.
[0034] Dans une variante avantageuse, le pneu selon l'invention est tel que sa bande de roulement comprend une pluralité de rainures dont au moins une rainure est orientée circonférentiellement, chaque rainure étant délimitée par des parois, ces parois étant reliées entre elles par un fond de rainure, et en ce que les cavités remplies avec un matériau cellulaire à cellules ouvertes sont formées radialement à l'intérieur des fonds de rainure, chaque cavité étant prévue pour s'ouvrir dans au moins une rainure.
[0035] Cette disposition présente l'intérêt de faciliter la flexion du pneu dans la direction circonférentielle .
[0036] Dans une autre variante avantageuse, et pour accroître encore la souplesse de mise à plat, le pneu selon l'invention est tel qu'il est formé une pluralité de cavités disjointes les unes des autres dans la direction circonférentielle, chaque cavité s'étendant sensiblement d'un bord à l'autre de la bande de roulement, ces cavités remplies avec un matériau cellulaire s'ouvrant dans au moins une rainure.
[0037] Dans une autre variante avantageuse, le pneu selon l'invention comprend une pluralité de cavités disjointes les unes des autres dans la direction transversale, chaque cavité faisant un tour complet du pneu et s'ouvrant dans au moins une rainure.
[0038] Cette disposition présente l'intérêt de faciliter la flexion du pneu dans la direction transversale.
[0039] Dans une autre variante avantageuse, on combine une meilleure flexibilité circonférentielle et transversale en pourvoyant le pneu selon l'invention avec une pluralité de cavités disjointes les unes des autres dans la direction circonférentielle et dans la direction transversale, ces cavités étant uniformément réparties dans le sommet du pneu à la fois dans la direction circonférentielle et dans la direction transversale, chaque cavité remplie avec un matériau cellulaire s'ouvrant dans au moins une rainure. Brève description des dessins
[0040] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention.
[0041] La figure 1 montre une vue partielle d'un pneu selon une première variante de l'invention ;
[0042] La figure 2 montre une vue partielle d'un pneu selon une deuxième variante de l'invention ; [0043] La figure 3 montre une vue en coupe méridienne d'une partie d'un pneu selon une troisième variante de l'invention.
Description détaiiiée de l'invention
[0044] Pour faciliter la lecture des figures, des mêmes signes de référence peuvent être employés pour la description de variantes de l'invention dès lors que ces signes de référence renvoient à des éléments d'une même nature qu'elle soit structurelle ou bien fonctionnelle.
[0045] La figure 1 montre une vue partielle d'un pneu selon une première variante de l'invention. Selon cette première variante, un pneu comprend une armature de carcasse
[0046] Dans cette première variante, un pneu 1 de dimension 205/55 R 16 comprend un sommet 2 prolongé à ses extrémités axiales par des flancs 3 se terminant par des bourrelets 4 prévus pour coopérer avec une jante de montage du pneu. Ce pneu 1 comprend une armature de carcasse 5 ancrée à ses deux extrémités dans les bourrelets 4 en faisant le tour d'une armature de renforcement circonférentiel 6. Cette armature de carcasse 5 s'étend dans les flancs 3 et dans le sommet 2 du pneu. [0047] L'armature de carcasse 5 est surmontée radialement à l'extérieur par une armature de sommet 7 composée de deux nappes de travail 71, 72 dont les renforts sont croisés d'une nappe à la suivante, cette armature de sommet 7 étant surmontée par une bande de roulement 20 destinée à venir en contact avec la route lors de l'utilisation du pneu.
[0048] Dans chaque bourrelet 4, l'armature de carcasse est retournée pour former un retournement 51. Entre le retournement 51 et l'armature de carcasse 5, il est formée une cavité 8 continue circonférentiellement. Cette cavité 8 s'étend radialement au-delà de l'extrémité radialement la plus à l'extérieur du retournement et a un profil vu en coupe qui est courbe afin de suivre au mieux le profil de l'armature de carcasse. Cette cavité se termine radialement à l'intérieur à proximité de l'armature de renforcement de
bourrelet 6. La cavité 8 est en communication fluidique avec la cavité interne du pneu destinée à contenir la pression de gonflage du pneu grâce à la présence, dans le cas présent, d'une pluralité d'orifices traversant l'armature de carcasse pour former un résonateur de Helmholtz réduisant de façon sensible le bruit généré par les vibrations de l'air de gonflage. Dans une variante non représentée, un seul orifice peut suffire.
[0049] En outre, la cavité 8 est remplie avec une mousse métallique à base de nickel commercialisée sous l'appellation « Celmet4 » par « Sumitomo Electric Industries Co ». La taille moyenne des cellules ouvertes de la mousse métallique est égale à 1 mm. La mise en place de cette mousse métallique est réalisée durant la phase de fabrication du pneu à l'état d'ébauche ; le moulage du pneu et sa vulcanisation solidarise la mousse métallique au pneu. La cavité remplie de mousse métallique permet d'obtenir un dispositif réducteur de bruit efficace tout en conservant à la structure de bourrelet du pneu une résistance appropriée.
[0050] La figure 2 montre une vue partielle d'un pneu 1 selon une deuxième variante de l'invention. Selon cette deuxième variante, une cavité 8' formant résonateur de Helmholtz est remplie de mousse métallique et est formée sur chaque côté du pneu afin de réduire le bruit généré latéralement aux flancs par les mouvements de flexion que subissent lesdits flancs lors du roulage.
[0051] Chaque cavité 8' est formée radialement et axialement à l'extérieur de l'armature de carcasse 5 et dans une région prolongeant axialement vers l'extérieur l'armature de sommet 7. Cette cavité 8' est remplie avec une mousse métallique à cellules ouvertes et est ouverte vers l'extérieur du pneu par l'intermédiaire d'une rainure circonférentielle. Cette rainure n'est pas destinée à venir en contact avec la chaussée lors du roulage.
[0052] La figure 3 montre une vue en coupe méridienne d'une partie d'un pneu selon une troisième variante de l'invention.
[0053] Dans cette troisième variante, le pneu 1 comprend dans sa bande de roulement une pluralité de rainures principales 9 d'orientation générale circonférentielle.
[0054] En outre, il est formé radialement à l'extérieur de l'armature de sommet 7, une cavité 8" s 'étendant sur sensiblement toute la largeur de ladite armature de sommet 7 et dans la direction circonférentielle. Par ailleurs, cette cavité 8" s'ouvre à la fois axialement
de part et d'autre dans chacun des flancs 3 par des rainures 82" et également dans les rainures principales 9 de la bande de roulement.
[0055] Ainsi, grâce à l'invention, il est possible de réduire à la fois le bruit de résonance dans les rainures principales et dans le coin d'air à l'avant du pneu ainsi que le bruit généré latéralement au pneu entre les flancs du pneu et la chaussée.
Claims
REVENDICATIONS
1- Pneu (1) comprenant un sommet (2) surmonté radialement à l'extérieur par une bande de roulement (20) et prolongé de part et d'autre par des parties latérales comprenant chacune un flanc (3) se terminant par un bourrelet (4) prévu pour coopérer avec une jante de montage du pneu, chaque bourrelet (4) comprenant au moins une armature de renforcement circonférentiel (6), ce pneu comprenant une armature de carcasse (5) ancrée à chacune de ses deux extrémités dans un bourrelet par retournement autour de l'armature de renforcement circonférentiel (6) pour former un retournement (51), cette armature de carcasse (5) s'étendant dans les flancs (3) et dans le sommet (2) du pneu et étant surmontée radialement vers l'extérieur par une armature de sommet (7), ce pneu comprenant dans l'une au moins de ses parties latérales, au moins une cavité (8, 8', 8") en liaison fluidique avec l'extérieur du pneu, chaque cavité (8, 8', 8") ayant un volume approprié pour former un résonateur de Helmholtz calibré pour atténuer au moins en partie le bruit externe dans une gamme de fréquences comprises entre 500 et 2000 Hz ou au moins en partie le bruit interne au pneu dans une gamme de fréquences allant de 200 à 250Hz, ce pneu étant caractérisé en ce que chaque cavité (8, 8', 8") formant résonateur de Helmholtz dans l'une au moins des parties latérales du pneu est disposée dans la direction circonférentielle et est remplie avec un matériau cellulaire à cellules ouvertes.
2- Pneu selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'au moins une cavité (8) est formée dans ou au voisinage d'un bourrelet (4), cette cavité (8) ayant une section qui est, vue dans un plan de coupe contenant l'axe de rotation du pneu, de forme allongée dans la direction radiale et choisie parmi les formes ovales, rectangulaires ou triangulaires.
3- Pneu selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'au moins une cavité (8') est formée radialement et axialement à l'extérieur de l'armature de carcasse (5) et au voisinage de l'extrémité axiale de l'armature de sommet (7), cette cavité (8') s'ouvrant dans l'un des flancs (3) par une rainure d'orientation circonférentielle.
4- Pneu selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il est formé une pluralité
de cavités (8, 8', 8") disjointes les unes des autres dans la direction circonférentielle.
5- Pneu selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce qu'au moins une cavité (8) remplie de mousse s'ouvre à l'intérieur de la cavité interne du pneu destinée à contenir la pression de gonflage du pneu.
6- Pneu selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'il comprend au moins une rainure principale (9) d'orientation générale circonférentielle et en ce qu'au moins une cavité (8") remplie de mousse métallique pour former un résonateur est disposée radialement à l'extérieur de l'armature de sommet (7) du pneu, cette cavité s'ouvrant à la fois de part et d'autre dans chacun des flancs (3) et dans au moins une rainure principale de la bande de roulement.
7- Pneu selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le matériau employé pour remplir les cavités est un matériau cellulaire de type mousse métallique.
8- Pneu selon la revendication 7 caractérisé en ce que le matériau cellulaire de type mousse métallique est choisi parmi les mousses formées à partir de métaux ayant des points de fusion inférieurs à 2000 °Celsius comme l'étain, le zinc, le magnésium, l'aluminium, l'argent, le cuivre, le manganèse, le silicium, le nickel, le cobalt, le fer, le titane, le zirconium, le vanadium.
9- Pneu selon l'une des revendications 7 ou 8 caractérisé en ce que la densité apparente du matériau de type mousse métallique est au moins égale à 0.5 et au plus égale à 1.8.
10- Pneu selon l'une quelconque des revendications 7 à 9 caractérisé en ce que la taille des cellules de la mousse métallique est comprise entre 1 μιη et 3 mm, et plus préférentiellement entre 5 μιη et 2 mm et encore plus préférentiellement entre 10 μιη et 1 mm.
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