Brevet FR3059944A1 — publié le 20180615

[0001] L'invention concerne un pneumatique comprenant un moyen protecteur. [0002] On dénomme ci-après par : - « direction longitudinale » : direction de roulement du pneumatique, - « direction radiale ZZ'» : direction coupant l'axe de rotation du pneumatique et perpendiculaire à celui-ci, - « direction circonférentielle XX'» : direction comprise dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique, - « direction axiale YY'» : direction parallèle à l'axe de rotation du pneumatique, - « radialement intérieur à » : signifie plus proche de l'axe de rotation, - « radialement extérieur à » : signifie plus éloigné de l'axe de rotation, - « plan équatorial ou plan médian » : plan perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique et qui divise le pneumatique en deux moitiés sensiblement égales, - « direction transversale du pneumatique » : direction parallèle à l'axe de rotation, - « plan radial ou méridien » : plan qui contient l'axe de rotation du pneumatique. [0003] Un objet en mouvement dans un fluide, tel qu'une roue, est soumis à des forces de pression et à des forces de frottement (car l'air est un fluide visqueux). La composée de ces deux types d'efforts s'appelle la traînée aérodynamique. Cette traînée correspond à la résistance aérodynamique qui va s'opposer à l'avancement de l'objet dans le fluide. Cette traînée est proportionnelle à la vitesse au carré. A des vitesses élevées (au-delà de 30 km/h généralement) et sur du plat, la traînée aérodynamique est donc la première source de résistance d'une roue. [0004] Il subsiste le besoin de minimiser cette traînée aérodynamique, et par conséquent de diminuer de la consommation de carburant. 2016 Pat 000 12 FR 3059944 2 [0005] Parmi les solutions existantes, il est connu de disposer un cordon de protection sur la zone basse du pneumatique, zone destinée à être en contact avec le crochet de jante lors du montage. Mais la présence de ce cordon de protection provoque une discontinuité géométrique entre la zone de bourrelet du pneumatique et le crochet de jante, générant 5 ainsi des turbulences de l'air. [0006] En effet, un cordon de protection, tel qu'enseigné par le document US 2007/0029023, à la fois, disposé de manière discontinue selon la direction circonférentielle, et formant une excroissance selon la direction radiale, renforce la présence de cette traînée aérodynamique. 10 [0007] Les inventeurs ont découvert de manière surprenante qu'une définition géométrique bien précise d'un moyen de protection ainsi que son emplacement bien localisé sur la zone bourrelet sur le pneumatique permet de fortement atténuer la traînée aérodynamique de la roue. [0008] La solution selon l'invention consiste en un pneumatique comportant au moins une 15 armature de carcasse surmontée radialement à l'extérieur d'une armature de sommet, elle- même radialement à l'intérieur d'une bande de roulement, ladite armature de sommet étant constituée d'au moins une couche d'élément de renforcement, ladite bande de roulement étant reliée à deux zones bourrelets comprenant un élément de renforcement circonférentiel, encore appelé tringle, par l'intermédiaire de deux zones flancs, lesdites 20 zones bourrelets étant chacune en contact avec un crochet de jante, un moyen protecteur étant disposé à un point d'intersection d'au moins une zone bourrelet et d'une zone flanc. [0009] Ce pneumatique se caractérise en ce que le moyen protecteur recouvre axialement un crochet de jante, en ce que ledit moyen protecteur présente un volume de révolution autour de l'axe de rotation du pneumatique, en ce qu'une section dudit volume de révolution par un plan passant par l'axe de rotation est sensiblement longiforme et présente une longueur L, et en ce que la dite section s'étend à partir dudit point intersection vers l'extrémité radialement la plus intérieure de ladite zone bourrelet de ladite longueur L selon une direction radiale. 2016 Pat 000 12 FR 3059944 3 [0010] Le pneumatique selon l'invention présente l'avantage de permettre un meilleur écoulement de l'air du fait de l'absence d'obstacle, d'augmenter la surface de la zone flanc disponible pour des marquages techniques, normés et/ou publicitaires tout en maintenant les techniques de montages habituelles. 5 [0011] Un autre avantage du moyen protecteur selon l'invention est de permettre la continuité du profil de la zone flanc avec la zone bourrelet, et par conséquent de fortement diminuer la traînée aérodynamique du fait de la disparition de surface proéminente sur la zone flanc et de la discontinuité du crochet de jante. [0012] De préférence, la longueur L est comprise entre 10 et 30 mm. 10 [0013] De préférence, le moyen protecteur présente une épaisseur moyenne E comprise entre 2 et 10 mm selon la direction axiale. [0014] De préférence, le moyen protecteur est disposé dans le prolongement de la zone flanc sans excroissance dans une direction axiale. [0015] De préférence, le moyen protecteur est constitué en une partie unique et uniforme 15 selon la direction circonférentielle. [0016] De préférence, la longueur L est supérieure à 2 fois l'épaisseur E. [0017] De préférence, l'épaisseur E est supérieure au rayon R4, R4 étant le rayon défini entre la surface axialement intérieure du moyen protecteur et la surface axialement extérieure de la zone bourrelet. 20 [0018] De préférence, la surface axialement intérieure du moyen protecteur présente un angle a compris entre 30 et 50 degré avec la surface axialement extérieure de la zone bourrelet. [0019] De préférence, le moyen protecteur est disposé à l'intersection de chaque zone bourrelet et chaque zone flanc. 25 [0020] De préférence, le moyen protecteur comprend une extrémité profilée P comprenant un chanfrein d'une longueur supérieure ou égale à lmm. [0021] De préférence, l'extrémité P est arrondie. 2016 Pat 000 12 FR 3059944 4 [0022] L'invention va maintenant être décrite à l'aide des exemples et des dessins qui suivent, qui sont donnés à titre illustratif, et dans lesquels : [0023] - la figure 1 représente de manière schématique et en coupe radiale un pneumatique selon l'état de la technique ; 5 [0024] - la figure 2 représente de manière schématique et en coupe radiale un pneumatique selon l'invention ; [0025] - la figure 3 représente de manière schématique un agrandissement de la zone de l'invention ; [0026] - la figure 4 représente de manière schématique un agrandissement de la zone de 10 l'invention adapté pour un pneumatique tourisme ; [0027] - la figure 5 représente de manière schématique un agrandissement de la zone de l'invention pour un pneumatique poids-lourd ; [0028] - la figure 6 représente de manière schématique un agrandissement de la zone de l'invention pour un pneumatique moto ; et 15 [0029] - la figure 7 représente de manière schématique un agrandissement de la zone de l'invention pour un pneumatique génie civil. [0030] Comme le montre la figure 1, le pneumatique de l'état de la technique et de référence générale 1, comprend une bande de roulement 2 qui surmonte radialement à l'extérieur une armature de carcasse 3, elle-même surmontant radialement à l'extérieur 20 une armature de sommet 4. L'armature de sommet 4 comprend au moins une couche d'élément de renforcement (non représenté). [0031] La bande de roulement 2 est reliée à deux zones bourrelets 5, comprenant chacune un élément de renforcement circonférentiel 6, appelé tringle, par l'intermédiaire de deux zones flancs 7. Lors du montage du pneumatique, les zones bourrelets 5 sont mises en 25 contact avec chaque crocher de jante (non représenté). [0032] La figure 2 se distingue de la figure 1 par la présence d'un moyen protecteur 8 disposé à l'intersection d'au moins une zone bourrelet 5 et d'une zone flanc 7. 2016 Pat 000 12 FR 3059944 5 [0033] Le moyen protecteur 8, représenté de manière agrandie sur la figure 3, s'étend du point d'intersection 9 entre la zone bourrelet 5 et la zone flanc 7 d'une longueur L comprise entre 10 et 30mm. La longueur L est définie entre cedit point d'intersection 9 et l'extrémité radialement la plus intérieure du moyen protecteur 8 selon une direction 5 radiale ZZ'. [0034] Le moyen protecteur 8 présente une épaisseur moyenne E comprise entre 2 et lOmm sur sa longueur L et selon une direction axiale YY'. Sur sa partie radialement la plus intérieure, le moyen protecteur 8 présente une partie profilée P qui représente entre 5 % et 30% de sa longueur totale L. Le moyen protecteur 8 présente un angle a défini entre 10 la surface axialement intérieure du moyen protecteur 8 et la surface axialement extérieure 11 de la zone bourrelet 5. Cet angle a est compris entre 30 et 50°. [0035] Le moyen protecteur 8 est constitué en une composition d'élastomère habituellement utilisé dans la zone flanc d'un pneumatique. Le moyen protecteur ne comprend aucun renfort métallique et/ou textile. 15 [0036] Le moyen protecteur 8 est constitué en une partie unique et uniforme selon la direction circonférentielle XX'. Lorsque le pneumatique est monté sur la jante, le moyen protecteur 8 recouvre le crochet de jante de la jante de manière à cacher ce crochet de jante selon une direction axiale. [0037] Le moyen protecteur 8 peut présenter une longueur L et/ou un angle a identique 20 ou différent sur chaque flanc du pneumatique. [0038] Ce moyen protecteur 8 est défini par un volume de révolution autour de l'axe de rotation du pneumatique. [0039] Les figures 4 à 7 représentent une vue du moyen protecteur 8 applicable pour différents types de pneumatique. 25 [0040] Exemple : Mesure de traînée aérodynamique Ces mesures ont été effectuées en montant le pneumatique sur un véhicule tourisme et en faisant rouler le véhicule, qui est par ailleurs soumis à un flux d'air parallèle au véhicule, à une vitesse de 120km /h. Pour chaque essai, les pneumatiques du véhicule sont tous 2016 Pat 000 12 FR 3059944 6 identiques, et sont mis à une pression de 2.5bars. Les pneumatiques sont tous de dimension 245/45 R 18. Le pneumatique de type tourisme selon l'invention comprend un moyen protecteur 8 de longueur L égale à 20 mm, d'épaisseur moyenne E égale à 3 mm et présentant un angle ct 5 égale à 45°. Le tableau I ci-dessous rassemble les valeurs numériques de traînée aérodynamique obtenues avec un pneumatique témoin pour véhicule de tourisme ne comprenant pas de moyen de protection 8, selon l'état de la technique, un pneumatique selon l'invention du type de la figure 2 (Fig 2), et un pneumatique selon l'invention. 10 Les valeurs numériques (sans unité en base 100) représentent le classement des solutions par rapport à la traînée aérodynamique Scx = Fx/(1/2 Rho V2) du véhicule dans le flux d'air : où V représente la vitesse de roulage du véhicule, Rho la densité de l'air et Fx l'effort aérodynamique mesuré. 15 Témoin 100 % Invention 100.8 % Tableau I Les résultats de ce tableau I montrent que la performance relative de traînée aérodynamique du pneumatique selon l'invention est meilleure par rapport à celui du pneumatique témoin. 20 Par conséquent, la protubérance selon le mode de réalisation selon la figure 4 permet d'effectuer un gain en performance de 0.8% par rapport au pneumatique de l'état de la technique. 2016 Pat 000 12 FR REVENDICATIONS1 - Pneumatique ayant un axe de rotation et comportant au moins une armature de carcasse 3 surmontée radialement à l'extérieur d'une armature de sommet 4, elle-même radialement à l'intérieur d'une bande de roulement 2, ladite armature de sommet 4 étant constituée d'au moins une couche d'élément de renforcement, ladite bande de roulement étant reliée à deux zones bourrelets 5 comprenant un élément de renforcement circonférentiel 6, encore appelé tringle, par l'intermédiaire de deux zones flancs 7, lesdites zones bourrelets 5 étant chacune en contact avec un crochet de jante, lesdites zones bourrelets comprenant une surface axialement extérieure 5a, un moyen protecteur 8 du flanc étant disposé à un point d'intersection 9 d'au moins une zone bourrelet 5 et d'une zone flanc 7, ledit moyen protecteur 8 comprenant une zone axialement intérieure 8a, caractérisé en ce que le moyen protecteur 8 recouvre axialement un crochet de jante, en ce que ledit moyen protecteur 8 présente un volume de révolution autour de l'axe de rotation du pneumatique, en ce qu'une section dudit volume de révolution par un plan passant par l'axe de rotation est sensiblement longiforme et présente une longueur L, et en ce que la dite section s'étend à partir dudit point intersection 9 vers l'extrémité radialement la plus intérieure de ladite zone bourrelet 5 de ladite longueur L selon une direction radiale. 2 - Pneumatique selon la revendication 1, dans lequel la longueur L est comprise entre 10 et 30 mm. 3 - Pneumatique selon la revendication 1, dans lequel le moyen protecteur 8 présente une épaisseur moyenne E comprise entre 2 et 10 mm selon la direction axiale. 4 - Pneumatique selon la revendication 1, dans lequel le moyen protecteur 8 est disposé dans le prolongement de la zone flanc 7 sans excroissance dans une direction axiale. 5 - Pneumatique selon la revendication 1, dans lequel le moyen protecteur 8 est constitué en une partie unique et uniforme selon la direction circonférentielle. 6 - Pneumatique selon la revendication 1, dans lequel la longueur L est supérieure à 2 fois l'épaisseur E. 2016 Pat 000 12 FR 3059944 8 7 - Pneumatique selon la revendication 1, dans lequel l'épaisseur E est supérieure au rayon R4, R4 étant le rayon défini entre la surface axialement intérieure 8a du moyen protecteur 8 et la surface axialement extérieure 5a de la zone bourrelet 5. 8 - Pneumatique selon la revendication 1, dans lequel la surface axialement intérieure du 5 moyen protecteur 8 présente un angle a compris entre 30 et 50 degré avec la surface axialement extérieure de la zone bourrelet 5. 9 - Pneumatique selon la revendication 1, dans lequel le moyen protecteur 8 est disposé à l'intersection de chaque zone bourrelet 5 et chaque zone flanc 7. 10 -Pneumatique selon la revendication 1, dans lequel le moyen protecteur 8 comprend 10 une extrémité profilée P comprenant un chanfrein d'une longueur supérieure ou égale à lmm. 11 -Pneumatique selon la revendication 1, dans lequel l'extrémité P est arrondie. 2016 Pat 000 12 FR