WO2023094540A1 - Pneumatique presentant des performances en termes de resistance au roulement ameliorees - Google Patents

Pneumatique presentant des performances en termes de resistance au roulement ameliorees Download PDF

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WO2023094540A1
WO2023094540A1 PCT/EP2022/083159 EP2022083159W WO2023094540A1 WO 2023094540 A1 WO2023094540 A1 WO 2023094540A1 EP 2022083159 W EP2022083159 W EP 2022083159W WO 2023094540 A1 WO2023094540 A1 WO 2023094540A1
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tire
carcass reinforcement
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stiffener
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Luc Bestgen
Baptiste THIEL
Aurore CROCHET
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Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
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Definitions

  • the present invention relates to a tire with a radial carcass reinforcement and more particularly a tire intended to equip vehicles carrying heavy loads and traveling at sustained speed, such as, for example, trucks, tractors, trailers or road buses.
  • the carcass reinforcement is anchored on either side in the bead zone and is radially surmounted by a crown reinforcement made up of at least two layers, superimposed and formed of parallel wires or cables in each layer and crossed from one layer to the next, forming angles between 10° and 45° with the circumferential direction.
  • Said working layers, forming the working reinforcement may also be covered with at least one so-called protective layer and formed of advantageously metallic and extensible reinforcing elements, called elastic.
  • the triangulation ply may also comprise a layer of wires or metal cables with low extensibility forming an angle of between 45° and 90° with the circumferential direction, this so-called triangulation ply being radially located between the carcass reinforcement and the first ply of so-called working vertex, formed of parallel wires or cables presenting angles at most equal to 45° in absolute value.
  • the triangulation ply forms with at least said working ply a triangulated reinforcement, which presents, under the various stresses which it undergoes, few deformations, the triangulation ply having the essential role of taking up the transverse compression forces of which is the object all the reinforcing elements in the crown area of the tire.
  • Cables are said to be inextensible when said cables have, under a tensile force equal to 10% of the breaking force, a relative elongation at most equal to 0.2%.
  • Circumferential reinforcement elements are reinforcement elements which form angles with the circumferential direction included in the range +2.5°, -2.5° around 0°.
  • the circumferential direction of the tire is the direction corresponding to the periphery of the tire and defined by the rolling direction of the tire.
  • the transverse or axial direction of the tire is parallel to the axis of rotation of the tire.
  • the radial direction is a direction intersecting the axis of rotation of the tire and perpendicular thereto.
  • the axis of rotation of the tire is the axis around which it rotates in normal use.
  • a radial or meridian plane is a plane which contains the axis of rotation of the tire.
  • the median circumferential plane is a plane perpendicular to the axis of rotation of the tire and which divides the tire into two halves.
  • Such tires still usually comprise at the level of the beads one or more layers of reinforcing elements called stiffeners. These layers most often consist of reinforcing elements oriented with respect to the circumferential direction at an angle less than 45°, and most often less than 25°. These layers of reinforcing elements have the particular function of limiting the longitudinal displacements of the constituent materials of the bead relative to the rim of the wheel to limit premature wear of said bead. They also make it possible to limit the permanent deformation of the bead on the rim hook, due to the phenomenon of dynamic creep of elastomeric materials. This deformation of the bead can prevent the retreading of the tires when it is excessive.
  • the layers of reinforcement or stiffener elements further prevent or delay the unwinding of the carcass reinforcement during accidental and excessive heating of the rim.
  • These layers of reinforcing elements or stiffeners are most often arranged axially on the outside of the upturn of the carcass reinforcement and extend over a height in the sidewall greater than that of the upturn, in particular to cover the ends free of the reinforcing elements of said turning.
  • Document WO2021/126187 further describes a bead zone of a truck tire in which the filler mixtures have different stiffnesses.
  • the inventors have thus set themselves the task of providing tires for "heavy-duty" vehicles, the endurance performance of which, in particular the endurance of the bead zones, is maintained, the wear performance of the bead zone of which beads are satisfactory and whose design improves performance in terms of rolling resistance.
  • a tire comprising a radial carcass reinforcement, consisting of a carcass reinforcement layer formed of reinforcing elements, said tire comprising a crown reinforcement, itself radially capped with a tread, said tread being joined to two beads via two sidewalls, the layer of carcass reinforcement reinforcing elements being anchored in each of the beads by turning around a bead wire for forming a main part of the carcass reinforcement layer extending from one bead wire to the other and a turn-up of the carcass reinforcement layer in each of the beads, said carcass reinforcement turn-up being reinforced by at least one layer of reinforcing or stiffening elements, a first layer of polymeric mixture(s) being at least partly axially internal to the end of said turn-up of the carcass reinforcement layer, a second layer of polymeric mixture(s) being at least partly axially external to the end of said stiffener, a third layer of polymeric mixture(s) forming the external surface of the tire in
  • a sixth layer of polymer mixture(s) occupying at least one radially inner zone at the radially outer end of the stiffener and axially comprised between the polymer mixture consisting of the third layer of polymer blend(s) and/or the fourth layer of polymer blend and the stiffener, the sixth layer of polymer blend(s) being spaced from the radially outer end of the stiffener by at least 1.5 mm, the maximum value of tan(ô), denoted tan(ô)max, measured at 60°C, of the sixth layer of polymeric mixture(s) being less than 0.050 and the degree of linearity of the complex modulus dynamic shear G*, at a temperature of 23°C, of the sixth layer of polymeric mixture(s) being greater than 0.80, the degree of linearity being defined by the ratio of G* m in to G* ma x, with
  • G*min being the minimum value of the complex dynamic shear modulus G* for a strain of 1 to 100%
  • G*max being the maximum value of the complex dynamic shear modulus G* for a deformation of 1 to 100%.
  • the meridian section of the tire is defined in accordance with the invention such that the barycenters of the bead wires form a straight line oriented axially, said barycenters being spaced apart from each other by a distance equal to the width of the nominal rim. J increased by 20 mm and reduced by twice the distance measured axially between a center of gravity of a bead wire and a point on the outer surface of the tire.
  • the thickness of the polymeric mixture(s) consisting of the third and/or the fourth layer of polymeric mixture(s) forming the outer surface of the tire is measured in the direction normal to the outer surface of the tire.
  • the loss factor tan( ⁇ ) is a dynamic property of the rubber compound layer. It is measured on a viscoanalyzer (Metravib VA4000), according to standard ASTM D 5992-96. The response of a sample of vulcanized composition (cylindrical test piece 2 mm thick and 78 mm 2 in cross-section) is recorded, subjected to a sinusoidal stress in alternating simple shear, at a frequency of 10 Hz, at a temperature of 60 °C. A deformation amplitude scan is carried out from 0.1 to 100% (go cycle), then from 100% to 1% (return cycle). The results used are the complex dynamic shear modulus (G*) and the loss factor tan( ⁇ ) measured on the return cycle.
  • G* complex dynamic shear modulus
  • tan( ⁇ )max the maximum value of tan(ô) observed.
  • G* complex dynamic shear modulus
  • said at least one layer of reinforcement or stiffener elements consists of metal or textile reinforcement elements.
  • the radially innermost end of said at least one layer of reinforcing or stiffener elements is radially outer to the radially innermost point of the rod.
  • the radially innermost end of said at least one layer of reinforcing or stiffener elements is radially inner to the radially innermost point of the rod.
  • said at least one layer of reinforcement or stiffener elements is wound around the bead wire so that one of its ends is axially inside the main part of the carcass reinforcement layer. .
  • the six layers of polymeric mixture(s) correspond to volumes and must be understood as being able to be produced from one or more associated polymeric mixtures to constitute these volumes. These associations can be made along axial and/or radial directions.
  • the six polymeric layers correspond to semi-finished products prepared beforehand for the manufacture of the tire. When such a layer consists of several polymer blends as stated above, these polymer blends can each constitute a semi-finished product or else be combined beforehand to form a single semi-finished product, then advantageously produced by techniques of coextrusion allowing the different polymer blends to be combined.
  • the sixth layer of polymer mixture(s) extends axially externally to the stiffener, in contact with the second layer of polymer mixture(s) and/or the stiffener. It can partially replace the third layer of polymeric mixture(s) and/or the fourth layer of polymeric mixture(s) depending on the desired volume of this sixth layer of polymeric mixture(s). ).
  • the inventors have demonstrated that the tires according to the invention perform better in terms of rolling resistance than tires such as those described above having a recessed zone in the bead zone, despite the relief from these.
  • the Payne effect which is less important for the mixture constituting the sixth layer according to the invention than for the said polymer mixtures constituting more usual tires, seems to be able to contribute to lower thermal dissipations due to reduced hysteretic properties during a cycle of deformations around the wheel, the deformations being weak opposite the contact area and strong in the contact area.
  • the Payne effect also leads the inventors to think that the lower rigidity at low deformation of the mixture constituting the sixth layer according to the invention, without modifying the rigidity at high deformation, linked to the rate of linearity of the complex dynamic shear modulus G* relatively high, has no consequence on the endurance properties of the tire given the choice of the location of the sixth layer.
  • the radially innermost point of the sixth layer of polymeric mixture(s) is radially outer to the radially innermost point of the rod.
  • the sixth layer of polymer blend(s) does not effectively extend too much in the area of the bead wire, due to the low rigidity at low deformation of this sixth blend so as not to alter the behavior of this area of the tyre, in particular when mounting on a rim.
  • a seventh layer of polymeric mixture occupies at least one radially inner zone at the end of the upturn of the carcass reinforcement layer and radially outer to the bead wire, said zone being axially between the upturn of the carcass reinforcement layer and the main part of the carcass reinforcement layer, the seventh layer of polymeric mixture being distant from the end of the upturn of the carcass reinforcement layer d at least 1.5 mm, the maximum value of tan(ô), denoted tan(ô)max, measured at 60° C., of the seventh layer of polymeric mixture being less than 0.050 and the degree of linearity of the complex dynamic shear modulus G*, at a temperature of 23°C, of the seventh layer of polymeric mixture being greater than 0.80, the degree of linearity being defined by the ratio of G*min to G*max, with
  • G*min being the minimum value of the complex dynamic shear modulus G* for a strain of 1 to 100%
  • G*max being the maximum value of the complex dynamic shear modulus G* for a deformation of 1 to 100%.
  • the seventh layer of polymer blend(s) has properties similar to those of the sixth layer of polymer blend(s). According to a preferred embodiment of this alternative embodiment of the invention, the sixth layer of polymer blend(s) and the seventh layer of polymer blend(s) consist of the same polymer blend.
  • the seventh layer of polymer mixture(s) extends axially between the turn-up of the carcass reinforcement layer and the main part of the layer of carcass reinforcement and can replace at least in part the first layer of polymer blend(s).
  • This alternative embodiment of the invention can make it possible to increase the volume of polymeric mixture(s) corresponding to the properties of those of the sixth layer of polymeric mixture(s) and therefore to improve rolling resistance properties.
  • the fifth layer of polymer mixture(s) located axially between the upturning of the carcass reinforcement layer and the stiffener has a secant modulus of elasticity at 10% elongation greater than 6 MPa and preferably greater than 9 MPa.
  • the secant modulus of elasticity at 10% elongation is the elastic modulus of the mixture measured during a uniaxial tensile experiment, at a value d elongation of 0.1 (i.e. 10% elongation, expressed as a percentage).
  • a constant speed of uniaxial tension is imposed on the test piece, and its elongation and the force are measured.
  • the measure is carried out using an INSTRON-type tensile machine, at a temperature of 23°C, and a relative humidity of 50% (ISO 23529 standard).
  • the conditions for measuring and using the results to determine the elongation and the stress are as described in standard NF ISO 37: 2012-03.
  • the stress is determined for an elongation of 0.1 and the secant modulus of elasticity is calculated at 10% elongation by taking the ratio of this stress value to the elongation value.
  • a person skilled in the art will know how to choose and adapt the dimensions of the test piece according to the quantity of mixture accessible and available, in particular in the case of samples taken from a test piece in a finished product such as a tire.
  • the polymer mixture present in a circle centered on the radially outer end of the stiffener and having a radius of at least 1.5 mm has a secant modulus of elasticity at 10% elongation greater than 6 MPa and preferably greater than 9 MPa.
  • the polymer mixture present in a circle centered on the end of the upturn of the carcass reinforcement and having a radius of at least 1.5 mm has a secant modulus of elasticity at 10% elongation greater than 6 MPa and preferably greater than 9 MPa.
  • the choice of polymer blends whose secant modulus of elasticity at 10% elongation is greater than 6 MPa and preferably greater than at 9 MPa, contributes to an increase in the stiffness of the bead zone which compensates for the low stiffness at low deformation of the sixth polymer blend, and that of the seventh polymer blend in the case of the embodiment variant of the invention described above , in particular during a stress of the significant braking type.
  • the radially outermost end of the stiffener is radially outer at the end of the upturn of the carcass reinforcement layer.
  • the radially outermost end of the stiffener is radially inner at the end of the upturn of the carcass reinforcement layer.
  • the tire in any meridian plane, in each bead, the tire comprises a compression reinforcement surrounding the bead and a volume of rubber compound directly in contact with the bead.
  • the carcass reinforcement is formed of cables whose structure is heavily penetrated by polymeric mixtures. It may, for example, be cables whose construction makes it possible to increase their penetrability by polymeric mixtures. They may also be cables in which polymeric mixtures are inserted during the manufacture of the cables themselves. These are then, for example, cables with at least two layers, at least one inner layer being sheathed with a layer consisting of a non-crosslinkable, crosslinkable or crosslinked rubber composition, preferably based on at least one elastomer dienic.
  • Such cords of the carcass reinforcement having higher penetration rates than usual, can allow the tire to distribute the deformation even better over the length by avoiding local concentrations leading to small radii of curvature.
  • the cables of the carcass reinforcement which are subjected to significant bending phenomena, in particular during impacts on the sidewalks, can have better resistance to these bending phenomena because their rate of penetration by the rubber mixtures which induces a better homogeneity of deformation between the zones of the cable in extension and in compression due to bending.
  • the crown reinforcement of the tire is formed of at least two working crown layers of advantageously inextensible reinforcing elements, crossed from one layer to the other in making with the circumferential direction angles between 10° and 45°.
  • the crown reinforcement also comprises at least one layer of circumferential reinforcement elements.
  • a preferred embodiment of the invention further provides that the crown reinforcement is completed radially on the outside by at least one additional layer, called protection, of so-called elastic reinforcing elements, oriented with respect to the direction circumferential with an angle between 10° and 45° and in the same direction as the angle formed by the inextensible elements of the working layer which is radially adjacent to it.
  • the crown reinforcement can still be completed, radially inside between the carcass reinforcement and the nearest radially inner working layer. of the said carcass reinforcement, by a triangulation layer of inextensible metal reinforcing elements in steel forming, with the circumferential direction, an angle greater than 60° and in the same direction as that of the angle formed by the reinforcing elements of the layer radially closest to the carcass reinforcement.
  • FIGS. 1 to 3 represent: FIG. 1, a meridian view of a diagram of a tire according to the invention, FIG. 2, a schematic representation of the zone of a bead according to a first embodiment of the invention, FIG. 3, a schematic representation of the zone of a bead according to a second embodiment of carrying out the invention.
  • FIGS. 1 to 3 represent: FIG. 1, a meridian view of a diagram of a tire according to the invention, FIG. 2, a schematic representation of the zone of a bead according to a first embodiment of the invention, FIG. 3, a schematic representation of the zone of a bead according to a second embodiment of carrying out the invention.
  • the figures are not shown to scale to simplify understanding.
  • Figure 1 only shows a half-view of a tire which extends symmetrically with respect to the axis XX' which represents the median circumferential plane, or equatorial plane, of the tire.
  • the tire 1 has a dimension of 315/70 R 22.5.
  • Said tire 1 comprises a radial carcass reinforcement 2 anchored in two beads 3.
  • the carcass reinforcement 2 is shrunk to the crown of the tire by a crown reinforcement 5, itself capped with a tread 6.
  • the carcass reinforcement 2 formed from a single layer of metal cables, is wound in each of the beads 3 around a bead wire 4 and forms in each of the beads 3 a turn-up 7 of the reinforcement layer of carcass with one end 8.
  • the meridian section is defined so that the barycenters of the bead wires 4 form an axially oriented straight line, said barycenters being spaced apart from each other by a distance equal to the width of the nominal rim increased by 20 mm and reduced by twice the distance measured axially between a center of gravity of a bead wire 4 and a point on the outer surface of the tire.
  • the upturn 7 of the carcass reinforcement layer is separated from the main part of the carcass reinforcement layer 2 by a first layer of polymeric mixture 11, having a radially outer end 12 radially external to the ends of the stiffener 9 and of the upturn 7 of the carcass reinforcement layer.
  • the first layer of polymeric mixture 11 is shaped to bear against the bead wire 4 and ensure decoupling between the turn-up 7 of the carcass reinforcement layer and the main part of the carcass reinforcement layer 2.
  • Axially outside the stiffener 9 is shown the second layer of polymeric mixture 13 whose radially outer end 14 is radially outer to the end 12 of the first layer of polymeric mixture 11.
  • the radially inner end 15 of the second layer of polymeric mixture 13 is radially interior to the radially exterior end 10 of the stiffener 9.
  • Axially in contact with the third layer of polymeric mixture 16 is the fourth layer of polymeric mixture 18.
  • the radially internal end 19 of the fourth layer of polymeric mixture 18 is radially internal to the end 17 of the third layer of polymeric mixture 16 and radially inside the ends 10 of the stiffener 9 and 8 of the upturn 7 of the carcass reinforcement layer.
  • the third layer of polymer blend 16 and the fourth layer of polymer blend 18 form the outer surface of the tire 1 in the region of the bead 3 of the tire.
  • the thicknesses di and d? of the third layer of polymeric mixture 16 and/or of the fourth layer of polymeric mixture 18, measured along the direction normal to the outer surface of the tire are greater than 2 mm.
  • a fifth layer of polymer blend 20 is partially present axially between the stiffener 9 and the upturn 7 of the carcass reinforcement layer.
  • a sixth layer of polymer blend 21 is axially positioned between the stiffener 9 and the third layer of polymer blend 16 and/or the fourth layer of polymer mixture 18, said sixth layer of polymer mixture 21 being radially inside the radially outer end 10 of the stiffener 9 and spaced from this end 10 by at least 1.5 mm.
  • the radially innermost end 22 of the sixth layer of polymer blend 21 lies between points A and B, respectively radially innermost and radially innermost. outside of the rod 4.
  • the end 10 of the stiffener 9 is covered with a layer of polymeric mixture 23, bordering the end 10 of the stiffener 9 and positioned axially outside the stiffener 9, the layer of polymeric mixture 23 being able to be similar to a part of the second layer of polymeric mixture 13.
  • the presence of the layer of polymeric mixture 23 makes it possible to design the tire with one or more polymeric mixtures, present in a circle Ca centered on the end 10 of the stiffener 9 and having a radius of at least 1.5 mm, which have a secant modulus of elasticity at 10% elongation greater than 6 MPa, the sixth layer of polymer blend 21 being located outside this circle Ca.
  • Figure 3 is a schematic representation of the zone of a bead according to a second embodiment of the invention and differs from Figure 2 by the presence of a seventh layer of polymeric mixture 322 radially inside the end 38 of the upturn 37 of the carcass reinforcement layer and which extends radially towards the bead wire 34, in a zone axially inside the upturn 37 of the carcass reinforcement layer.
  • the seventh layer of polymer blend 322 remains at least 1.5 mm from the end 38 of the upturn 37 of the carcass reinforcement layer.
  • the end 38 of the turn-up 37 of the carcass reinforcement layer is covered with a layer of polymeric mixture 324, bordering the end 38 of the turn-up 37 of the carcass reinforcement layer and positioned axially at the inside the upturn 37 of the carcass reinforcement layer.
  • the seventh layer of polymer blend 322 replaces at least in part the first layer of polymer blend 311, the layer of polymer blend 324 possibly being similar to part of the first layer of 311 polymer blend.
  • the presence of the polymer blend layer 324 makes it possible to design the tire with one or more polymer blends present in a circle Cb centered on the end 38 of the upturn 37 of the carcass reinforcement layer and having a radius d at least 1.5 mm which have a secant modulus of elasticity at 10% elongation greater than 6 MPa, the seventh layer of polymer blend 322 being located outside this circle Cb.
  • the end 310 of the stiffener 39 is covered with a layer of polymeric mixture 323, bordering the end 310 of the stiffener 39 and positioned axially outside the stiffener 39, the layer of polymer blend 323, the fifth layer of polymer blend 320, axially between the stiffener 39 and the upturn 37 of the carcass reinforcement layer and the layer of polymer blend 324 being made with a polymer blend having a secant modulus of elasticity at 10% elongation greater than 6 MPa.
  • the polymer blends used for layers 323 and 324 are identical to the blend of the fifth layer.
  • the rolling resistance measurements were carried out on each of the tires under identical running conditions according to Regulation No. 117 of the Economic Commission for Europe of the United Nations (UNECE). The results of the measurements are expressed in kg/t, a value of 100 being assigned to the tire PL. Values greater than 100 show better rolling resistance performance.

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Abstract

L'invention concerne un pneumatique à armature de carcasse radiale, constituée d'une unique couche d'éléments de renforcement ancrée dans chacun des bourrelets par retournement autour d'une tringle, renforcée par un raidisseur. Selon l'invention, une sixième couche de mélange(s) polymérique(s) (21) est présente radialement intérieurement à l'extrémité radialement extérieure (10) du raidisseur (9) et axialement entre le mélange polymérique constituée de la troisième couche de mélange(s) polymérique(s) (16) et/ou de la quatrième couche de mélange(s) polymérique(s) (18) et le raidisseur (9), la valeur maximale de tan(δ), noté tan(δ)max, mesurée à 60°C, de la sixième couche de mélange(s) polymérique(s) (21) étant inférieure à 0.050 et le taux de linéarité du module complexe de cisaillement dynamique G*, à une température de 23°C, de la sixième couche de mélange(s) polymérique(s) (21) étant supérieur à 0.80.

Description

PNEUMATIQUE PRESENTANT DES PERFORMANCES EN TERMES DE RESISTANCE AU ROULEMENT AMELIOREES
[0001] La présente invention concerne un pneumatique, à armature de carcasse radiale et plus particulièrement un pneumatique destiné à équiper des véhicules portant de lourdes charges et roulant à vitesse soutenue, tels que, par exemple les camions, tracteurs, remorques ou bus routiers.
[0002] D'une manière générale dans les pneumatiques de type poids-lourds, l'armature de carcasse est ancrée de part et d'autre dans la zone du bourrelet et est surmontée radialement par une armature de sommet constituée d'au moins deux couches, superposées et formées de fils ou câbles parallèles dans chaque couche et croisés d’une couche à la suivante en faisant avec la direction circonférentielle des angles compris entre 10° et 45°. Lesdites couches de travail, formant l'armature de travail, peuvent encore être recouvertes d'au moins une couche dite de protection et formée d'éléments de renforcement avantageusement métalliques et extensibles, dits élastiques. Elle peut également comprendre une couche de fils ou câbles métalliques à faible extensibilité faisant avec la direction circonférentielle un angle compris entre 45° et 90°, cette nappe, dite de triangulation, étant radialement située entre l'armature de carcasse et la première nappe de sommet dite de travail, formées de fils ou câbles parallèles présentant des angles au plus égaux à 45° en valeur absolue. La nappe de triangulation forme avec au moins ladite nappe de travail une armature triangulée, qui présente, sous les différentes contraintes qu'elle subit, peu de déformations, la nappe de triangulation ayant pour rôle essentiel de reprendre les efforts de compression transversale dont est l'objet l'ensemble des éléments de renforcement dans la zone du sommet du pneumatique.
[0003] Des câbles sont dits inextensibles lorsque lesdits câbles présentent sous une force de traction égale à 10% de la force de rupture un allongement relatif au plus égal à 0,2%.
[0004] Des câbles sont dits élastiques lorsque lesdits câbles présentent sous une force de traction égale à la charge de rupture un allongement relatif au moins égal à 3% avec un module tangent maximum inférieur à 150 GPa. [0005] Des éléments de renforcement circonférentiels sont des éléments de renforcement qui font avec la direction circonférentielle des angles compris dans l'intervalle + 2,5°, - 2,5° autour de 0°.
[0006] La direction circonférentielle du pneumatique, ou direction longitudinale, est la direction correspondant à la périphérie du pneumatique et définie par la direction de roulement du pneumatique.
[0007] La direction transversale ou axiale du pneumatique est parallèle à l’axe de rotation du pneumatique.
[0008] La direction radiale est une direction coupant l’axe de rotation du pneumatique et perpendiculaire à celui-ci.
[0009] L’axe de rotation du pneumatique est l’axe autour duquel il tourne en utilisation normale.
[0010] Un plan radial ou méridien est un plan qui contient l’axe de rotation du pneumatique.
[0011] Le plan médian circonférentiel, ou plan équatorial, est un plan perpendiculaire à l’axe de rotation du pneu et qui divise le pneumatique en deux moitiés.
[0012] De tels pneumatiques comportent encore usuellement au niveau des bourrelets une ou plusieurs couches d’éléments de renforcement appelés raidisseurs. Ces couches sont le plus souvent constituées d’éléments de renforcement orientés par rapport à la direction circonférentielle d’un angle inférieur à 45°, et le plus souvent inférieur à 25°. Ces couches d’éléments de renforcements ont notamment pour fonction de limiter les déplacements longitudinaux des matériaux constitutifs du bourrelet par rapport à la jante de la roue pour limiter une usure prématurée dudit bourrelet. Elles permettent également de limiter la déformation permanente du bourrelet sur le crochet de jante, due au phénomène de fluage dynamique des matériaux élastomériques. Cette déformation du bourrelet peut empêcher le rechapage des pneumatiques lorsqu’elle est excessive. Elles contribuent encore à la protection des zones du bourrelet du pneumatique contre les agressions subies lors du montage et du démontage des pneumatiques sur les jantes. [0013] Par ailleurs, dans le cas d’ancrage de l’armature de carcasse réalisé autour d’une tringle, qui consiste à enrouler au moins en partie l’armature de carcasse autour d’une tringle dans chacun des bourrelets en formant un retournement s’étendant plus ou moins haut dans le flanc, les couches d’éléments de renforcement ou raidisseur permettent encore d’éviter ou de retarder le déroulement de l’armature de carcasse lors d’échauffements accidentels et excessifs de la jante.
[0014] Ces couches d’éléments de renforcement ou raidisseurs sont le plus souvent disposées axialement à l’extérieur du retournement de l’armature de carcasse et s’étendent sur une hauteur dans le flanc supérieure à celle du retournement notamment pour couvrir les extrémités libres des éléments de renforcement dudit retournement.
[0015] De telles conceptions de pneumatiques sont par exemple décrites dans les documents FR 2779387 ou US 2006/0000199 ou encore GB 2 065 573.
[0016] La présence de ces couches d’éléments de renforcement ou raidisseurs contribuent à épaissir la zone du bourrelet jusqu’au bas de la zone du flanc en direction de la zone du pneumatique où celui-ci présente sa largeur axiale la plus importante. Ce profil du pneumatique semble pouvoir générer des fragilités du pneumatique au regard de certains type de chocs dans des conditions particulières d’utilisation.
[0017] Afin de réduire les risques d’endommagement des pneumatiques liés aux frottements sur les bordures de trottoirs il est connu, notamment des documents WO 2020/012122 et WO 2020/012121, de proposer des pneumatiques présentant dans la zone du bourrelet une partie en renfoncement conduisant en outre à un allègement du pneumatique.
[0018] Les inventeurs ont toutefois mis en évidence que dans des conditions de roulage particulièrement sévères notamment en termes de charge et/ou pression de gonflage, les performances en termes de résistance au roulement n’étaient pas au niveau espéré au regard de cet allègement du pneumatique.
[0019] Le document WO2021/126187 décrit encore une zone de bourrelet d’un pneumatique poids-lourd dans laquelle les mélanges de remplissages présentent différentes rigidités. [0020] Les inventeurs se sont ainsi donnés pour mission de fournir des pneumatiques pour véhicules "Poids-Lourds", dont les performances d’endurance notamment l’endurance des zones des bourrelets sont conservées, dont les performances d’usure de la zone des bourrelets sont satisfaisantes et dont la conception permet d’améliorer les performances en termes de résistance au roulement.
[0021] Ce but a été atteint selon l’invention par un pneumatique comprenant une armature de carcasse radiale, constituée d’une couche d’armature de carcasse formée d'éléments de renforcement, ledit pneumatique comprenant une armature de sommet, elle- même coiffée radialement d’une bande de roulement, ladite bande de roulement étant réunie à deux bourrelets par l’intermédiaire de deux flancs, la couche d’éléments de renforcement de l’armature de carcasse étant ancrée dans chacun des bourrelets par retournement autour d’une tringle pour former une partie principale de la couche d’armature de carcasse s’étendant d’une tringle à l’autre et un retournement de la couche d’armature de carcasse dans chacun des bourrelets, ledit retournement d’armature de carcasse étant renforcé par au moins une couche d’éléments de renforcement ou raidisseur, une première couche de mélange(s) polymérique(s) étant au moins en partie axialement intérieure à l’extrémité dudit retournement de la couche d’armature de carcasse, une deuxième couche de mélange(s) polymérique(s) étant au moins en partie axialement extérieure à l’extrémité dudit raidisseur, une troisième couche de mélange(s) polymérique(s) formant la surface extérieure du pneumatique dans la zone du bourrelet, ladite troisième couche de mélange(s) polymérique(s) étant destinée notamment à venir au contact de la jante, ladite troisième couche de mélange(s) polymérique(s) étant radialement vers l’extérieur au contact d’une quatrième couche de mélange(s) polymérique(s) formant la surface extérieure d’un flanc, le raidisseur étant axialement séparé du retournement de la couche d’armature de carcasse par une cinquième couche de mélange(s) polymérique(s), l’épaisseur de mélange(s) polymérique(s) constituée de la troisième et/ou de la quatrième couche de mélange(s) polymérique(s) formant la surface extérieure du pneumatique, mesurée radialement à l’extérieur du point le plus radialement intérieur de la tringle, étant supérieure ou égale à 2 mm, et dans une coupe méridienne dudit pneumatique,
- une sixième couche de mélange(s) polymérique(s) occupant au moins une zone radialement intérieure à l’extrémité radialement extérieure du raidisseur et axialement comprise entre le mélange polymérique constituée de la troisième couche de mélange(s) polymérique(s) et/ou de la quatrième couche de mélange polymérique et le raidisseur, la sixième couche de mélange(s) polymérique(s) étant distante de l’extrémité radialement extérieure du raidisseur d’au moins 1.5 mm, la valeur maximale de tan(ô), noté tan(ô)max, mesurée à 60°C, de la sixième couche de mélange(s) polymérique(s) étant inférieure à 0.050 et le taux de linéarité du module complexe de cisaillement dynamique G*, à une température de 23°C, de la sixième couche de mélange(s) polymérique(s) étant supérieur à 0.80, le taux de linéarité étant défini par le ratio de G*min sur G*max, avec
G*min étant la valeur minimale du module complexe de cisaillement dynamique G* pour une déformation de 1 à 100%, et
G*max étant la valeur maximale du module complexe de cisaillement dynamique G* pour une déformation de 1 à 100%.
[0022] La coupe méridienne du pneumatique est définie conformément à l’invention telle que les barycentres des tringles forment une droite orientée axialement, lesdits barycentres étant distants l’un de l’autre d’une distance égale à la largeur de la jante nominale J augmentée de 20 mm et diminuée de deux fois la distance mesurée axialement entre un barycentre d’une tringle et un point de la surface extérieure du pneumatique.
[0023] Au sens de l’invention, l’épaisseur de mélange(s) polymérique(s) constituée de la troisième et/ou de la quatrième couche de mélange(s) polymérique(s) formant la surface extérieure du pneumatique est mesurée selon la direction normale à la surface extérieure du pneumatique.
[0024] Le facteur de perte tan(ô) est une propriété dynamique de la couche de mélange caoutchouteux. Il est mesuré sur un viscoanalyseur (Metravib VA4000), selon la norme ASTM D 5992-96. On enregistre la réponse d’un échantillon de composition vulcanisée (éprouvette cylindrique de 2 mm d’épaisseur et de 78 mm2 de section), soumis à une sollicitation sinusoïdale en cisaillement simple alterné, à la fréquence de 10Hz, à une température de 60°C. On effectue un balayage en amplitude de déformation de 0,1 à 100% (cycle aller), puis de 100% à 1% (cycle retour). Les résultats exploités sont le module complexe de cisaillement dynamique (G*) et le facteur de perte tan(ô) mesuré sur le cycle retour. Pour le cycle retour, on indique la valeur maximale de tan(ô) observée, noté tan(ô)max. Pour la mesure du module complexe de cisaillement dynamique (G*) selon l’invention, la sollicitation sinusoïdale en cisaillement simple alterné, à la fréquence de 10Hz, est opérée à une température de 23°C.
[0025] Au sens de l’invention, ladite au moins une couche d’éléments de renforcement ou raidisseur est constituée d’éléments de renforcement métalliques ou textiles. Selon un premier type de réalisation, l’extrémité radialement la plus intérieure de ladite au moins une couche d’éléments de renforcement ou raidisseur est radialement extérieure au point radialement le plus intérieur de la tringle. Selon un deuxième type de réalisation, l’extrémité radialement la plus intérieure de ladite au moins une couche d’éléments de renforcement ou raidisseur est radialement intérieure au point radialement le plus intérieur de la tringle. Selon un troisième type de réalisation, ladite au moins une couche d’éléments de renforcement ou raidisseur est enroulée autour de la tringle de sorte que l’une de ses extrémités est axial ement intérieure à la partie principale de la couche d’armature de carcasse.
[0026] Au sens de l’invention, les six couches de mélange(s) polymérique(s) correspondent à des volumes et doivent être comprises comme pouvant être réalisées à partir d’un ou plusieurs mélanges polymériques associés pour constituer ces volumes. Ces associations peuvent être réalisées selon des directions axiale et/ou radiale. Industriellement, les six couches polymériques correspondent à des semi-finis préalablement préparés à la fabrication du pneumatique. Lorsqu’une telle couche est constituée de plusieurs mélanges polymériques comme énoncés ci-dessus, ces mélanges polymériques peuvent constituer chacun un semi-fini ou bien être préalablement associés pour ne former qu’un seul semi-fini, alors avantageusement réalisé par des techniques de coextrusion permettant d’associer les différents mélanges polymériques.
[0027] La sixième couche de mélange(s) polymérique(s) s’étend axial ement extérieurement au raidisseur, au contact de la deuxième couche de mélange(s) polymérique(s) et/ou du raidisseur. Elle peut se substituer partiellement à la troisième couche de mélange(s) polymérique(s) et/ou à la quatrième couche de mélange(s) polymérique(s) selon le volume souhaitée de cette sixième couche de mélange(s) polymérique(s). [0028] Les essais ont montré que les pneumatiques ainsi réalisés selon l’invention présentent des performances en termes de résistance au roulement nettement supérieures à celles de pneumatiques de conception plus usuelle ainsi qu’en comparaison de pneumatiques présentant des zones du bourrelet creusées et, donc allégés. Par ailleurs les pneumatiques selon l’invention présentent des performances d’usure due aux chocs et/ou frottements sur les bordures de trottoir lors de roulages usuels satisfaisantes et présentent des performances en termes d’endurance, et notamment en termes d’endurance des zones des bourrelets, au moins aussi bonnes que celles des pneumatiques de conception plus usuelle.
[0029] Les inventeurs ont mis en évidence que les pneumatiques réalisés conformément à l’invention et qui présentent une zone du bourrelet de forme usuelle et une couche de mélange(s) polymérique(s) formant la surface extérieure du pneumatique de composition usuelle, bien que d’épaisseur éventuellement réduite par rapport aux conceptions plus usuelles, permet d’obtenir des performances en termes d’usure suffisantes pour des usages usuels.
[0030] De manière surprenante également, les inventeurs ont mis en évidence que les pneumatiques selon l’invention sont plus performants en termes de résistance au roulement que les pneumatiques tels que ceux décrits précédemment présentant une zone évidée dans la zone du bourrelet, malgré l’allègement de ces derniers.
[0031] Les inventeurs pensent interpréter ce résultat concernant la résistance au roulement du fait que l’allégement lié à la partie évidée de la zone du bourrelet des pneumatiques précédemment décrits autorise une flexion plus importante de cette partie du pneumatique lors de son utilisation, notamment dans des conditions extrêmes soit en termes de charge portée soit en termes de pression de gonflage, et donc des déformations de certaines parties du pneumatique plus importantes que dans le cas des pneumatiques de conception plus usuelle ou bien que dans le cas des pneumatiques selon l’invention.
[0032] En comparaison d’un pneumatique de conception plus usuel, ne comportant pas de partie évidée dans la zone du bourrelet, le taux de linéarité du module complexe de cisaillement dynamique G* relativement élevé de la sixième couche, en comparaison de celui des mélanges polymériques constitutifs des pneumatiques plus usuels, conduit à des dissipations thermiques inférieures à celles desdits mélanges polymériques et donc des phénomènes hystérétiques plus faibles. Les inventeurs pensent interpréter cela du fait de la déformation du pneumatique au niveau de la sixième couche qui est relativement grande et imposée par la déformation du pneumatique qui vient en appui sur le bord de la jante lors du passage dans l’aire de contact en roulage. L’effet Payne moins important pour le mélange constitutif de la sixième couche selon l’invention que pour lesdits mélanges polymériques constitutifs des pneumatiques plus usuels semble pouvoir contribuer à des dissipations thermiques plus faibles du fait de propriétés hystérétiques diminuées lors d’un cycle de déformations au tour de roue, les déformations étant faibles à l’opposé de l’aire de contact et fortes dans l’aire de contact. L’effet Payne conduit par ailleurs les inventeurs à penser que la plus faible rigidité à faible déformation du mélange constitutif de la sixième couche selon l’invention, sans modifier la rigidité à forte déformation, liée au taux de linéarité du module complexe de cisaillement dynamique G* relativement élevé, n’a pas de conséquence sur les propriétés d’endurance du pneumatique au vu du choix de l’emplacement de la sixième couche.
[0033] Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, le point radialement le plus intérieur de la sixième couche de mélange(s) polymérique(s) est radialement extérieur au point radialement le plus intérieur de la tringle.
[0034] La sixième couche de mélange(s) polymérique(s) ne s’étend effectivement avantageusement pas trop dans la zone de la tringle, du fait de la faible rigidité à faible déformation de ce sixième mélange pour ne pas altérer la tenue de cette zone du pneumatique, notamment lors des montages sur jante.
[0035] Selon une variante de réalisation de l’invention, une septième couche de mélange polymérique occupe au moins une zone radialement intérieure à l’extrémité du retournement de la couche d’armature de carcasse et radialement extérieure à la tringle, ladite zone étant axial ement comprise entre le retournement de la couche d’armature de carcasse et la partie principale de la couche d’armature de carcasse, la septième couche de mélange polymérique étant distante de l’extrémité du retournement de la couche d’armature de carcasse d’au moins 1.5 mm, la valeur maximale de tan(ô), noté tan(ô)max, mesurée à 60°C, de la septième couche de mélange polymérique étant inférieure à 0.050 et le taux de linéarité du module complexe de cisaillement dynamique G*, à une température de 23°C, de la septième couche de mélange polymérique étant supérieur à 0.80, le taux de linéarité étant défini par le ratio de G*min sur G*max, avec
G*min étant la valeur minimale du module complexe de cisaillement dynamique G* pour une déformation de 1 à 100%, et
G*max étant la valeur maximale du module complexe de cisaillement dynamique G* pour une déformation de 1 à 100%.
[0036] La septième couche de mélange(s) polymérique(s) selon cette variante de réalisation de l’invention présente des propriétés similaires à celles de la sixième couche de mélange(s) polymérique(s). Selon un mode de réalisation préféré de cette variante de réalisation de l’invention, la sixième couche de mélange(s) polymérique(s) et la septième couche de mélange(s) polymérique(s) sont constituées du même mélange polymérique.
[0037] Selon cette variante de réalisation de l’invention, la septième couche de mélange(s) polymérique(s) s’étend axial ement entre le retournement de la couche d’armature de carcasse et la partie principale de la couche d’armature de carcasse et peut se substituer au moins en partie à la première couche de mélange(s) polymérique(s).
[0038] Cette variante de réalisation de l’invention peut permettre d’augmenter le volume de mélange(s) polymérique(s) correspondant aux propriétés de celles de la sixième couche de mélange(s) polymérique(s) et donc d’améliorer encore les propriétés de résistance au roulement.
[0039] Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, la cinquième couche de mélange(s) polymérique(s) situé axial ement entre le retournement de la couche d’armature de carcasse et le raidisseur présente un module sécant d’élasticité à 10 % d'allongement supérieur à 6 MPa et de préférence supérieur à 9 MPa.
[0040] En ce qui concerne les mélanges polymériques, tels que les compositions de caoutchouc, le module sécant d’élasticité à 10 % d'allongement est le module élastique du mélange mesuré lors d’une expérience de traction uniaxiale, à une valeur d’allongement de 0.1 (soit 10% d’allongement, exprimé en pourcentage). On impose une vitesse constante de traction uniaxiale à l’éprouvette, et on mesure son allongement et l’effort. La mesure est réalisée à l’aide d’une machine de traction de type INSTRON, à une température de 23°C, et une humidité relative de 50% (Norme ISO 23529). Les conditions de mesurage et d’exploitation des résultats pour déterminer l’allongement et la contrainte sont tels que décrits dans la norme NF ISO 37: 2012-03. On détermine la contrainte pour un allongement de 0.1 et on calcule le module sécant d’élasticité à 10 % d'allongement en faisant le rapport de cette valeur de contrainte sur la valeur d’allongement. L’homme du métier saura choisir et adapter les dimensions de l’éprouvette en fonction de la quantité de mélange accessible et disponible en particulier dans le cas de prélèvements d’éprouvette dans un produit fini tel que le pneumatique.
[0041] Selon un autre mode préféré de réalisation de l’invention, le mélange polymérique présent dans un cercle centré sur l’extrémité radial ement extérieure du raidisseur et présentant un rayon d’au moins 1.5 mm présente un module sécant d’élasticité à 10 % d'allongement supérieur à 6 MPa et de préférence supérieur à 9 MPa.
[0042] Selon encore un autre mode préféré de l’invention, le mélange polymérique présent dans un cercle centré sur l’extrémité du retournement de l’armature de carcasse et présentant un rayon d’au moins 1.5 mm présente un module sécant d’élasticité à 10 % d'allongement supérieur à 6 MPa et de préférence supérieur à 9 MPa.
[0043] Selon l’un ou l’autre de ces modes de réalisation préféré de l’invention, le choix de mélanges polymériques, dont le module sécant d’élasticité à 10 % d'allongement est supérieur à 6 MPa et de préférence supérieur à 9 MPa, contribue à une augmentation de la rigidité de la zone du bourrelet qui vient compenser la faible rigidité à faible déformation du sixième mélange polymérique, et celle du septième mélange polymérique dans le cas de la variante de réalisation de l’invention décrite précédemment, notamment lors d’une sollicitation de type freinage important.
[0044] Ces différents modes de réalisations préférés de l’invention peuvent encore avantageusement être réalisés simultanément ou bien deux à deux.
[0045] Selon une variante de réalisation avantageuse de l’invention, l’extrémité radialement la plus extérieure du raidisseur est radialement extérieure à l’extrémité du retournement de la couche d’armature de carcasse. Une telle réalisation permet d’une part d’éviter la coïncidence des extrémités respectives du raidisseur et du retournement de la couche d’armature de carcasse, lesdites extrémités étant radialement décalées. D’autre part le raidisseur assure ainsi pleinement une fonction de protection du retournement de la couche d’armature de carcasse notamment au regard du contact avec le crochet de jante et des appuis sur celui-ci lorsque le pneumatique est en roulage.
[0046] Selon d’autres modes de réalisation, l’extrémité radialement la plus extérieure du raidisseur est radialement intérieure à l’extrémité du retournement de la couche d’armature de carcasse.
[0047] Selon un mode de réalisation avantageux de l’invention, dans tout plan méridien, dans chaque bourrelet, le pneumatique comporte une armature de contention entourant la tringle et un volume de mélange caoutchouteux directement au contact de la tringle.
[0048] Selon un mode de réalisation de l’invention, notamment pour améliorer encore les performances en termes d’endurance du pneumatique, l’armature de carcasse est formée de câbles dont la structure est fortement pénétrée de mélanges polymériques. Il peut par exemple s’agir de câbles dont la construction permet d'augmenter leur pénétrabilité par les mélanges polymériques. Il peut encore s’agir de câbles dans lesquels des mélanges polymériques sont insérés lors de la fabrication des câbles eux-mêmes. Il s’agit alors par exemple de câbles à au moins deux couches, au moins une couche interne étant gainée d’une couche constituée d'une composition de caoutchouc non réticulable, réticulable ou réticulée, de préférence à base d’au moins un élastomère diénique.
[0049] De tels câbles de l’armature de carcasse présentant des taux de pénétration plus élevés qu’habituellement, peuvent permettre au pneumatique d’encore mieux répartir dans la longueur la déformation en évitant les concentrations locales conduisant à de petits rayons de courbure.
[0050] En effet, les câbles de l’armature de carcasse, ainsi définis selon l’invention, qui sont soumis à des phénomènes de flexion importante notamment lors des chocs sur les trottoirs peuvent présenter une meilleure résistance à ces phénomènes de flexion du fait de leur taux de pénétration par les mélanges caoutchouteux qui induit une meilleure homogénéité de déformation entre les zones du câble en extension et en compression dues à la flexion.
[0051] Selon une variante de réalisation de l’invention, l’armature de sommet du pneumatique est formée d'au moins deux couches de sommet de travail d'éléments de renforcement avantageusement inextensibles, croisés d'une couche à l'autre en faisant avec la direction circonférentielle des angles compris entre 10° et 45°.
[0052] Selon d’autres variantes de réalisation de l’invention, l’armature de sommet comporte encore au moins une couche d’éléments de renforcement circonférentiels.
[0053] Une réalisation préférée de l’invention prévoit encore que l'armature de sommet est complétée radialement à l'extérieur par au moins une couche supplémentaire, dite de protection, d'éléments de renforcement dits élastiques, orientés par rapport à la direction circonférentielle avec un angle compris entre 10° et 45° et de même sens que l'angle formé par les éléments inextensibles de la couche de travail qui lui est radialement adjacente.
[0054] Selon l’un quelconque des modes de réalisation de l’invention évoqués précédemment, l'armature de sommet peut encore être complétée, radialement à l'intérieur entre l'armature de carcasse et la couche de travail radialement intérieure la plus proche de ladite armature de carcasse, par une couche de triangulation d'éléments de renforcement inextensibles métalliques en acier faisant, avec la direction circonférentielle, un angle supérieur à 60° et de même sens que celui de l'angle formé par les éléments de renforcement de la couche radialement la plus proche de l'armature de carcasse.
[0055] D’autres détails et caractéristiques avantageux de l’invention ressortiront ci- après de la description des exemples de réalisation de l’invention notamment en référence aux figures 1 à 3 qui représentent : figure 1, une vue méridienne d’un schéma d’un pneumatique selon l’invention, figure 2, une représentation schématique de la zone d’un bourrelet selon un premier mode de réalisation de l’invention, figure 3, une représentation schématique de la zone d’un bourrelet selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. [0056] Les figures ne sont pas représentées à l’échelle pour en simplifier la compréhension.
[0057] La figure 1 ne représente qu’une demi-vue d’un pneumatique qui se prolonge de manière symétrique par rapport à l’axe XX’ qui représente le plan médian circonférentiel, ou plan équatorial, du pneumatique.
[0058] Sur la figure 1, le pneumatique 1 est de dimension 315/70 R 22.5. Ledit pneumatique 1 comprend une armature de carcasse radiale 2 ancrée dans deux bourrelets 3. L’armature de carcasse 2 est frettée au sommet du pneumatique par une armature de sommet 5, elle-même coiffée d’une bande de roulement 6.
[0059] L’armature de carcasse 2, formée d'une seule couche de câbles métalliques, est enroulée dans chacun des bourrelets 3 autour d’une tringle 4 et forme dans chacun des bourrelets 3 un retournement 7 de la couche d’armature de carcasse présentant une extrémité 8.
[0060] Axial ement à l’extérieur du retournement 7, on trouve un raidisseur 9 dont l’extrémité radial ement la plus extérieure 10 est radial ement extérieure à l’extrémité 8 du retournement 7 de la couche d’armature de carcasse.
[0061] La coupe méridienne est définie de sorte que les barycentres des tringles 4 forment une droite orientée axialement, lesdits barycentres étant distants l’un de l’autre d’une distance égale à la largeur de la jante nominale augmentée de 20 mm et diminuée de deux fois la distance mesurée axialement entre un barycentre d’une tringle 4 et un point de la surface extérieure du pneumatique.
[0062] Sur la figure 2, le retournement 7 de la couche d’armature de carcasse est séparé de la partie principale de la couche d’armature de carcasse 2 par une première couche de mélange polymérique 11, présentant une extrémité radial ement extérieure 12 radialement extérieure aux extrémités du raidisseur 9 et du retournement 7 de la couche d’armature de carcasse.
[0063] La première couche de mélange polymérique 11 est profilée pour venir en appui sur la tringle 4 et assurer un découplage entre le retournement 7 de la couche d’armature de carcasse et la partie principale de la couche d’armature de carcasse 2. [0064] Axialement à l’extérieur du raidisseur 9 est représentée la deuxième couche de mélange polymérique 13 dont l’extrémité radialement extérieure 14 est radialement extérieure à l’extrémité 12 de la première couche de mélange polymérique 11. L’extrémité radialement intérieure 15 de la deuxième couche de mélange polymérique 13 est radialement intérieure à l’extrémité radialement extérieure 10 du raidisseur 9.
[0065] Radialement sous la tringle 4, on trouve la troisième couche de mélange polymérique 16, dont l’extrémité radialement la plus extérieure 17 est radialement intérieure à l’extrémité 12 de la deuxième couche de mélange polymérique 11 et radialement extérieure à l’extrémité radialement extérieure 10 du raidisseur 9.
[0066] Axialement au contact de la troisième couche de mélange polymérique 16, se trouve la quatrième couche de mélange polymérique 18. L’extrémité radialement intérieure 19 de la quatrième couche de mélange polymérique 18 est radialement intérieure à l’extrémité 17 de la troisième couche de mélange polymérique 16 et radialement intérieure aux extrémités 10 du raidisseur 9 et 8 du retournement 7 de la couche d’armature de carcasse.
[0067] La troisième couche de mélange polymérique 16 et la quatrième couche de mélange polymérique 18 forment la surface extérieure du pneumatique 1 dans la zone du bourrelet 3 du pneumatique. Les épaisseurs di et d? de la troisième couche de mélange polymérique 16 et/ou de la quatrième couche de mélange polymérique 18, mesurées selon la direction normale à la surface extérieure du pneumatique sont supérieures à 2 mm.
[0068] Une cinquième couche de mélange polymérique 20 est partiellement présente axialement entre le raidisseur 9 et le retournement 7 de la couche d’armature de carcasse.
[0069] Conformément à l’invention, axialement au contact de la deuxième couche de mélange polymérique 13, une sixième couche de mélange polymérique 21 est axialement positionnée entre le raidisseur 9 et la troisième couche de mélange polymérique 16 et/ou de la quatrième couche de mélange polymérique 18, ladite sixième couche de mélange polymérique 21 étant radialement intérieur à l’extrémité radialement extérieure 10 du raidisseur 9 et distante de cette extrémité 10 d’au moins 1.5 mm. L’extrémité radialement la plus intérieure 22 de la sixième couche de mélange polymérique 21 est comprise entre les points A et B, respectivement radialement le plus intérieur et radialement le plus extérieur de la tringle 4. Pour maintenir la couche de mélange polymérique 21 à distance de l’extrémité 10 du raidisseur 9, l’extrémité 10 du raidisseur 9 est recouverte d’une couche de mélange polymérique 23, bordant l’extrémité 10 du raidisseur 9 et positionnée axialement à l’extérieur du raidisseur 9, la couche de mélange polymérique 23 pouvant s’apparenter à une partie de la deuxième couche de mélange polymérique 13.
[0070] La présence de la couche de mélange polymérique 23 permet de concevoir le pneumatique avec un ou plusieurs mélanges polymériques, présents dans un cercle Ca centré sur l’extrémité 10 du raidisseur 9 et présentant un rayon d’au moins 1.5 mm, qui présentent un module sécant d’élasticité à 10 % d'allongement supérieur à 6 MPa, la sixième couche de mélange polymérique 21 étant située en dehors de ce cercle Ca.
[0071] La figure 3 est une représentation schématique de la zone d’un bourrelet selon un deuxième mode de réalisation de l’invention et diffère de la figure 2 par la présence d’une septième couche de mélange polymérique 322 radialement intérieure à l’extrémité 38 du retournement 37 de la couche d’armature de carcasse et qui s’étend radialement vers la tringle 34, dans une zone axialement intérieure au retournement 37 de la couche d’armature de carcasse. Selon cet exemple de réalisation de l’invention, la septième couche de mélange polymérique 322 reste distante d’au moins 1.5 mm de l’extrémité 38 du retournement 37 de la couche d’armature de carcasse. Pour cela, l’extrémité 38 du retournement 37 de la couche d’armature de carcasse est recouverte d’une couche de mélange polymérique 324, bordant l’extrémité 38 du retournement 37 de la couche d’armature de carcasse et positionnée axialement à l’intérieur du retournement 37 de la couche d’armature de carcasse. Selon ce mode de réalisation de l’invention, la septième couche de mélange polymérique 322 se substitue au moins en partie à la première couche de mélange polymérique 311, la couche de mélange polymérique 324 pouvant s’apparenter à une partie de la première couche de mélange polymérique 311.
[0072] La présence de la couche de mélange polymérique 324 permet de concevoir le pneumatique avec un ou plusieurs mélanges polymériques présents dans un cercle Cb centré sur l’extrémité 38 du retournement 37 de la couche d’armature de carcasse et présentant un rayon d’au moins 1.5 mm qui présentent un module sécant d’élasticité à 10 % d'allongement supérieur à 6 MPa, la septième couche de mélange polymérique 322 étant située en dehors de ce cercle Cb. [0073] Dans cet exemple de réalisation, pour conserver des propriétés d’endurance quelles que soient les conditions de roulage, l’extrémité 310 du raidisseur 39 est recouverte d’une couche de mélange polymérique 323, bordant l’extrémité 310 du raidisseur 39 et positionnée axialement à l’extérieur du raidisseur 39, la couche de mélange polymérique 323, la cinquième couche de mélange polymérique 320, axialement entre le raidisseur 39 et le retournement 37 de la couche d’armature de carcasse et la couche de mélange polymérique 324 étant réalisées avec un mélange polymérique présentant un module sécant d’élasticité à 10 % d'allongement supérieur à 6 MPa.
[0074] Les différents mélanges polymériques utilisés pour réaliser les sept couches de mélange(s) polymérique(s) sont listés ci-après, en exprimant pour chacun le module d’élasticité sous tension à 10 % d'allongement ainsi que les valeurs tan(ô)max et le taux de linéarité G*. Les taux des différents constituants des compositions présentées dans le tableau suivant sont exprimés en pce.
Figure imgf000018_0001
Figure imgf000019_0001
[0075] Les mélanges polymériques utilisés pour les couches 323 et 324 sont identiques au mélange de la cinquième couche.
[0076] Des essais ont été réalisés avec des pneumatiques selon l’invention II et 12 conçus respectivement conformément aux figures 2 et 3. [0077] Les pneumatiques selon l’invention sont comparés d’une part à des pneumatiques de référence RI de conception plus usuelle. Ces pneumatiques sont semblables à la représentation de la figure 1, la sixième couche de mélange polymérique n’existant pas.
[0078] D’autre part, ils sont comparés à des pneumatiques de référence R2, la sixième couche de mélange polymérique étant également absente et les pneumatiques de référence R2 présentant une zone du bourrelet évidée tel que décrit dans la demande de brevet WO 2020/012122.
[0079] Les essais ont été réalisés pour les pneumatiques selon l’invention avec des conditions identiques à celles appliquées aux pneumatiques de référence RI et R2. [0080] Des premiers essais d’endurance ont été réalisés en faisant rouler deux pneus rabotés l’un sur l’autre avec une pression régulée de 8.5b, et une charge de 7061 daN à une vitesse de 30 km/h et à une température ambiante de 15°C pendant 20000 km. [0081] Les pneumatiques selon l’invention présentent des résultats sensiblement identiques à ceux des pneumatiques de référence RI et R2.
[0082] D’ autres essais ont été menés pour tester les performances de résistance aux chocs et/ou frottements sur des bordures de trottoir. [0083] Les pneumatiques de référence R2 présentent de meilleures performances dans des conditions extrêmes. Les pneumatiques selon l’invention présentent quant à eux des résultats sensiblement identiques aux pneumatiques de référence RI .
[0084] Par ailleurs, des mesures de résistance au roulement ont été réalisées.
[0085] Les mesures de résistance au roulement ont été effectuées sur chacun des pneumatiques dans des conditions de roulage identiques selon le Règlement n° 117 de la Commission économique pour l'Europe des Nations unies (CEE-ONU). Les résultats des mesures sont exprimés en kg/t, une valeur de 100 étant attribuée au pneumatique PL Des valeurs supérieures à 100 montrent de meilleures performances en résistance au roulement.
Figure imgf000020_0001
[0086] Il ressort de ces essais que les pneumatiques selon l’invention permettent d’améliorer les performances en termes de résistance au roulement de manière satisfaisantes tout en présentant des performances en endurance et en résistance aux chocs satisfaisantes.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Pneumatique (1), comprenant une armature de carcasse radiale (2), constituée d’une couche d’armature de carcasse formée d'éléments de renforcement, ledit pneumatique comprenant une armature de sommet (5), elle-même coiffée radialement d’une bande de roulement (6), ladite bande de roulement (6) étant réunie à deux bourrelets (3) par l’intermédiaire de deux flancs, la couche d’éléments de renforcement de l’armature de carcasse étant ancrée dans chacun des bourrelets par retournement autour d’une tringle (4) pour former une partie principale de la couche d’armature de carcasse s’étendant d’une tringle (4) à l’autre et un retournement (7) de la couche d’armature de carcasse (2) dans chacun des bourrelets (3), ledit retournement (7) d’armature de carcasse étant renforcé par au moins une couche d’éléments de renforcement ou raidisseur (9), une première couche de mélange(s) polymérique(s) (11) étant au moins en partie axialement intérieure à l’extrémité (8) dudit retournement (7) de la couche d’armature de carcasse, une deuxième couche de mélange(s) polymérique(s) (13) étant au moins en partie axialement extérieure à l’extrémité radialement extérieure (10) dudit raidisseur (9), une troisième couche de mélange(s) polymérique(s) (16) formant la surface extérieure du pneumatique dans la zone du bourrelet (3), ladite troisième couche de mélange(s) polymérique(s) (16) étant destinée notamment à venir au contact de la jante, ladite troisième couche de mélange(s) polymérique(s) (16) étant radialement vers l’extérieur au contact d’une quatrième couche de mélange(s) polymérique(s) (18) formant la surface extérieure d’un flanc, le raidisseur (9) étant axialement séparé du retournement (7) de la couche d’armature de carcasse par une cinquième couche de mélange(s) polymérique(s) (20), l’épaisseur de mélange(s) polymérique(s) (di, d?) constituée de la troisième couche de mélange(s) polymérique(s) (16) et/ou de la quatrième couche de mélange(s) polymérique(s) (20) formant la surface extérieure du pneumatique, et mesurée radialement à l’extérieur du point (A) le plus radialement intérieur de la tringle, étant supérieure ou égale à 2 mm, caractérisé en ce que dans une coupe méridienne dudit pneumatique,
- une sixième couche de mélange(s) polymérique(s) (21) occupe au moins une zone radialement intérieure à l’extrémité radialement extérieure (10) du raidisseur (9) et axialement comprise entre le mélange polymérique constituée de la troisième couche de mélange(s) polymérique(s) (16) et/ou de la quatrième couche de mélange(s) polymérique(s) (18) et le raidisseur (9), la sixième couche de mélange(s) polymérique(s) (21) est distante de l’extrémité radialement extérieure (10) du raidisseur (9) d’au moins 1.5 mm, en ce que la valeur maximale de tan(ô), noté tan(ô)max, mesurée à 60°C selon la norme ASTM D 5992-96, de la sixième couche de mélange(s) polymérique(s) (21) est inférieure à 0.050 et en ce que le taux de linéarité du module complexe de cisaillement dynamique G*, à une température de 23 °C, de la sixième couche de mélange(s) polymérique(s) (21) est supérieur à 0.80, le taux de linéarité étant défini par le ratio de G*min sur G*max, avec
G*min étant la valeur minimale du module complexe de cisaillement dynamique G* pour une déformation de 1 à 100%, et
G*max étant la valeur maximale du module complexe de cisaillement dynamique G* pour une déformation de 1 à 100%.
2 - Pneumatique (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le point radialement le plus intérieur de la sixième couche de mélange(s) polymérique(s) (21) est radialement extérieur au point radialement le plus intérieur (A) de la tringle (4).
3 - Pneumatique (1) selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu’une septième couche de mélange polymérique (322) occupe au moins une zone radialement intérieure à l’extrémité (38) du retournement (37) de la couche d’armature de carcasse et radialement extérieure à la tringle (34), ladite zone étant axialement comprise entre le retournement (37) de la couche d’armature de carcasse et la partie principale de la couche d’armature de carcasse (32), en ce que la septième couche de mélange polymérique (322) est distante de l’extrémité (38) du retournement (37) de la couche d’armature de carcasse d’au moins 1.5 mm, en ce que la valeur maximale de tan(ô), noté tan(ô)max, mesurée à 60°C, de la septième couche de mélange polymérique (322) est inférieure à 0.050 et en ce que le taux de linéarité du module complexe de cisaillement dynamique G*, à une température de 23°C, de la septième couche de mélange polymérique (322) est supérieur à 0.80, le taux de linéarité étant défini par le ratio de G*min sur G*max, avec
G*min étant la valeur minimale du module complexe de cisaillement dynamique G* pour une déformation de 1 à 100%, et
G*max étant la valeur maximale du module complexe de cisaillement dynamique G* pour une déformation de 1 à 100%. 4 - Pneumatique (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cinquième couche de mélange(s) polymérique(s) (20) située axialement entre le retournement (7) de la couche d’armature de carcasse et le raidisseur (9) présente un module sécant d’élasticité à 10 % d'allongement supérieur à 6 MPa.
5 - Pneumatique (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mélange polymérique présent dans un cercle (Ca) centré sur l’extrémité (10) du raidisseur (9) et présentant un rayon d’au moins 1.5 mm présente un module sécant d’élasticité à 10 % d'allongement supérieur à 6 MPa.
6 - Pneumatique (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mélange polymérique présent dans un cercle (Cb) centré sur l’extrémité (8) du retournement (7) de l’armature de carcasse et présentant un rayon d’au moins 1.5 mm présente un module sécant d’élasticité à 10 % d'allongement supérieur à 6 MPa.
7 - Pneumatique (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’extrémité (10) radialement la plus extérieure du raidisseur (9) est radialement extérieure à l’extrémité (8) du retournement (7) de la couche d’armature de carcasse.
8 - Pneumatique (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments de renforcement de la couche d’armature de carcasse (2) sont des câbles à au moins deux couches, au moins une couche interne étant gainée d’une couche constituée d'une composition de caoutchouc non réticulable, réticulable ou réticulée, de préférence à base d’au moins un élastomère diénique.
9 - Pneumatique (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans tout plan méridien, dans chaque bourrelet (3), le pneumatique (1) comporte une armature de contention entourant la tringle (4) et un volume de mélange caoutchouteux directement au contact de la tringle (4).
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