Brevet FR3067982A1 — publié le 20181228

Pneumatique pour véhicule à deux roues avec zone sommet renforcée DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [00011La présente invention concerne un pneumatique pour véhicule motorisé à 5 deux ou trois roues tel qu'une motocyclette ou un scooter, comportant une structure unique de renfort « bias », c'est à dire dont les renforts de carcasse sont posés de tringle à tringle avec angle inférieur strictement à 65°. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE 10 [000210n connaît de nombreux exemples de pneumatiques de type bias pour véhicules à deux roues. De tels pneumatiques peuvent être fabriqués en grandes séries à des coûts de revient particulièrement avantageux. Toutefois, l'architecture bias présente plusieurs limitations techniques confinant la plupart du temps ces 15 pneumatiques à des produits d'entrée de gamme. [0003]Le document JPH08113008 décrit un exemple d'un pneumatique bias pour véhicule à deux roues. Il comporte une structure de carcasse bias avec deux ou trois couches. Une zone de recouvrement est formée au sommet par la superposition des 20 deux extrémités de structure de carcasse. [0004]La figure 1 illustre un exemple de pneumatique pour véhicule motorisé à deux roues tel qu'une motocyclette, comportant une structure unique de renfort bias formée d'éléments de renforcement ancrée de chaque côté du pneumatique à un 25 bourrelet par retournement contre une tringle dont la base est destinée à être montée sur un siège de jante, chaque bourrelet se prolongeant radialement vers l'extérieur par un flanc, les flancs rejoignant radialement vers l'extérieur une bande de roulement agencée au niveau du sommet du pneumatique, les extrémités de la structure de renfort bias formant une zone de recouvrement au niveau du sommet du 30 pneumatique. Une telle architecture permet de réaliser des pneumatiques à des coûts particulièrement compétitifs. La zone sommet présente toutefois certaines limitations, en particulier en regard de la résistance aux objets intrusifs. 2016-384fr_intro_rep_OA 2 [0005]Pour pallier ces différents inconvénients, l'invention prévoit différents moyens techniques. EXPOSE DE L'INVENTION [0006] Tout d'abord, un premier objectif de l'invention consiste à prévoir un pneumatique pour véhicule à deux ou trois roues tel qu'une motocyclette ou un scooter permettant d'améliorer la résistance aux crevaisons. [0007]Un autre but de l'invention consiste à prévoir un pneumatique pour véhicule à deux ou trois roues tel qu'une motocyclette ou un scooter permettant de réaliser des pneumatiques à faible coût pour utilisation dans des conditions routières difficiles. [0008]Pour ce faire, l'invention prévoit un pneumatique de type bias pour véhicule motorisé à deux ou trois roues comportant une structure unique de renfort de carcasse bias formant une nappe de carcasse constituée de deux couches, ladite nappe étant formée d'éléments de renforcement et ancrée de chaque côté du pneumatique à un bourrelet par retournement contre une tringle dont la base est destinée à être montée sur un siège de jante, chaque bourrelet se prolongeant radialement vers l'extérieur par un flanc, les flancs rejoignant radialement vers l'extérieur une bande de roulement disposée au niveau du sommet du pneumatique, ladite bande de roulement ayant une largeur L et ladite nappe de carcasse ayant deux couches (recouvertes selon un axe ZZ') formant une zone de recouvrement de largeur d située radialement à l'intérieur de la bande de roulement, la zone de recouvrement étant centrée sur le plan circonférentiel, une structure de renfort de sommet étant disposée entre les couches formant la zone de recouvrement de la nappe de carcasse sur une largeur C supérieure à la largeur d de la zone de recouvrement et supérieure ou égale à 0.25L, la largeur d de la zone de recouvrement étant supérieure ou égale à 0.2L. [0009]Grâce à une telle architecture, avec deux couches de nappe carcasse partiellement superposées et une structure de renfort de sommet, le pneumatique présente une résistance accrue aux crevaisons. En effet, la présence de la structure de renfort de sommet et son imbrication entre les extrémités de la structure de renfort de carcasse bias confère une protection particulièrement efficace contre les 2016-384fr 3 objets pointus susceptibles d'obturer le pneumatique au niveau de la bande de roulement. [0010]Selon un mode de réalisation avantageux, la structure de renfort de sommet 5 se prolonge axialement de chaque côté de la zone de recouvrement. [0011]Ce mode de réalisation permet d'optimiser le niveau de résistance de la bande de roulement. 10 [0012]De manière avantageuse, la structure de renfort de sommet comprend une pluralité de fils avec angle inférieur strictement à 65°. [0013]Selon un mode de réalisation avantageux, la structure de renfort de sommet forme un agencement asymétrique de chaque côté de la zone de recouvrement. [0014]Selon un exemple de réalisation avantageux, d'un côté de l'agencement asymétrique, la structure de renfort de sommet forme un rayon R constant du centre vers le bord, et de l'autre, elle forme un rayon variable, formant un profil en forme de « S ». [0015]Selon un autre exemple de réalisation avantageux, d'un côté de l'agencement asymétrique, la structure de renfort de sommet se prolonge contre une seule couche de la nappe de carcasse, et de l'autre, elle se prolonge entre deux couches de la nappe de carcasse. 25 [0016]De façon surprenante, il a été constaté que l'architecture asymétrique n'a pas d'effet négatif notable au niveau du comportement du pneumatique, qui reste bien équilibré, sans tendance particulière à dériver d'un côté ou de l'autre. 30 [0017]Egalement de manière avantageuse, la composition élastomère de la structure de renfort de carcasse et de la nappe sommet présente un module de rigidité MA10 à 10% d'élongation compris entre 5 et 15MPa et présente préférablement un module de rigidité MA100 à 100% d'élongation compris entre 2.5 et 7.5MPa. 15 20 2016-384fr 4 DESCRIPTION DES FIGURES [0018]Tous les détails de réalisation sont donnés dans la description qui suit, 5 complétée par les figures 1 à 3c, présentées uniquement à des fins d'exemples non limitatifs, et dans lesquelles: -la figure 1 est une représentation schématique d'une coupe d'un pneumatique bias de type connu pour véhicule à deux roues ; -la figure 2 est une représentation schématique d'une coupe d'un exemple de 10 pneumatique bias selon l'invention ; -les figures 3a, 3b et 3c sont des représentations schématiques illustrant les principales étapes d'un exemple de procédé de fabrication d'un pneumatique selon l'invention. 15 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION [0019]On entend par « pneumatique bias » ou « structure de renfort de carcasse de type bias » un pneumatique ou une structure dont les renforts de carcasse sont posés de tringle à tringle avec angle inférieur strictement à 65°. L'architecture bias la 20 plus courante est composée de deux nappes carcasses posées à angles +a et -a et retournées autour des tringles. [0020]La figure 1 illustre un pneumatique 1 pour véhicule motorisé à deux roues tel qu'une motocyclette. Ce pneumatique bias comporte une structure de renfort de 25 carcasse 2 formée d'éléments de renforcement et ancrée de chaque côté du pneumatique. L'ancrage consiste en un retournement de la structure de renfort 2 autour d'une tringle 4 au niveau du bourrelet 3. La base de ce bourrelet est destinée à être montée sur un siège de jante. De chaque côté du pneumatique, les bourrelets se prolongent radialement vers l'extérieur pour former les flancs 5. Ces derniers 30 rejoignent radialement vers l'extérieur une bande de roulement 6 agencée au niveau du sommet 7 du pneumatique 1. Les extrémités 8a et 8b de la structure de renfort 2 forment une zone de recouvrement 9 au niveau du sommet 7 du pneumatique. Cette architecture simple permet de produire en grandes séries des pneumatiques à faible coût. 2016-384fr 5 [0021]La figure 2 illustre un exemple de réalisation d'un pneumatique bias 1 selon l'invention. Une structure de renfort de carcasse 2 unique se prolonge depuis le sommet 7 vers les bourrelets 3 en passant par les flancs 5. Au niveau des bourrelets 5 3, la structure de renfort de carcasse comporte un retournement autour d'une tringle 4 et se prolonge au niveau du flanc, formant deux couches de structure de renfort de carcasse dans chacun des flancs. Les extrémités 8a et 8b de chacune des couches de structure de renfort de carcasse sont situées au niveau du sommet 3 et se croisent l'une sur l'autre, formant une zone de recouvrement 9, de largeur d. Tel 10 qu'illustré, les deux extrémités 8a et 8b sont séparées radialement l'une de l'autre par une structure de renfort sommet 10 interposée entre elles. La structure de renfort de sommet 10 a une largeur C. Dans l'exemple illustré, l'extrémité 8a est disposée radialement intérieurement à la structure de renfort de sommet 10 sur la totalité de la largeur du recouvrement 9. L'extrémité 8b est disposée radialement extérieurement à 15 la structure de renfort de sommet 10. Radialement extérieurement à la structure de renfort de sommet 10, se trouve la ou les nappes sommet 14, puis la bande de roulement 6, de largeur L. La largeur d de la zone de recouvrement est supérieure ou égale à 0.2L. La largeur C de la structure de renfort de sommet 10 est supérieure à la largeur d de la zone de recouvrement 9 et supérieure ou égale à 0.25L 20 [0022]De part et d'autre du sommet, l'agencement de la structure de renfort de sommet 10 est asymétrique. Tel que montré à la figure 2, l'évolution de la valeur du rayon R de la structure de renfort 10 le long du profil du pneumatique montre cette asymétrie. D'un côté (à gauche sur la figure 2), la valeur du rayon R est identique 25 quel que soit le point de mesure. De ce côté, la structure de renfort de sommet 10 surplombe radialement la portion de structure de renfort de carcasse 2 qui forme l'extrémité 8a. [0023]De l'autre côté (à droite sur la figure 2), la valeur du rayon R varie selon le 30 point de mesure. Ainsi, en se dirigeant axialement vers l'extérieur, la structure de renfort de sommet 10 forme un repli 13 en forme de « S » en passant au dessus de l'extrémité 8a puis contre cette extrémité, puis enfin en se prolongeant vers l'épaule du pneumatique entre les deux couches de renfort de carcasse 2 présentes à ce niveau. 2016-384fr 6 Mise en forme du pneumatique [0024]Les figures 3a à 3c illustrent schématiquement un exemple de mise en forme d'un pneumatique tel que celui présenté en relation avec la figure 2. Le procédé de 5 fabrication comporte plusieurs étapes dont trois étapes phares sont illustrées en allant de gauche à droite de la figure 3a vers la figure 3b, puis 3c. De façon classique, le procédé comprend des étapes préparatoires consistant à préparer les différentes couches qui seront ensuite mises en forme pour constituer le pneumatique. Une étape consiste à préparer une structure de renfort de carcasse 10 bias 2 d'une longueur au moins suffisante pour produire un pneumatique. Une autre étape consiste à préparer une structure de renfort 10 de sommet d'une longueur au moins suffisante pour produire un pneumatique. [0025]Pour mettre en forme les éléments constituant le pneumatique à mouler, une 15 étape consiste à disposer la structure de renfort de carcasse bias 2 sur un support d'assemblage du pneumatique, puis de positionner de chaque côté une tringle 4. [0026]Tel qu'illustré à la figure 3a, une étape consiste ensuite à effectuer un premier retournement 11 de la structure de renfort bias 2 contre une première tringle. L'étape 20 suivante, illustrée à la figure 3b, permet de disposer la structure de renfort 10 de sommet sur la zone correspondant au centre du sommet du pneumatique. Tel que montré à la figure 3c, l'étape suivante permet d'effectuer un second retournement 12 de la structure de renfort bias 2 de l'autre côté du pneumatique, contre la tringle de ce côté, et agencer l'extrémité 8b de la structure de renfort bias de façon à recouvrir 25 au moins partiellement la structure de renfort 10 de sommet. La mise en place des constituants se poursuit ensuite de façon classique, en disposant les couches externes de flanc et de sommet du pneumatique. Le pneumatique peut ensuite être moulé et vulcanisé. 30 Propriétés des mélanges [0027]La composition élastomère utilisée afin de mettre en oeuvre la structure de renfort de carcasse et de la nappe sommet présente un module de rigidité MA10 à 2016-384fr 7 10% d'élongation compris entre 5 et 15MPa et un module de rigidité MA100 à 100% d'élongation compris entre 2.5 et 7.5MPa. [0028]Les fils de renfort utilisés sont de préférence des fils de type textile, par 5 exemple en nylon, aramide, etc. Essais réalisés [0029]Des essais ont permis de réaliser une comparaison avec une nappe sommet classique de type dessus/dessous (telle que celle de la figure 1). Les résultats des 10 tests de perforation (« breaking energy ») d'un pneumatique avec recouvrement (« overlap ») de dimension 90/90-14: Overlap Empilage +a/-a/-a Energie Déplacement Force Polar hémisphérique 08mm 90 J 70 mm 260 daN Polar conique 05mm 8 J 26 mm 70 daN [0030]Pour cette même dimension, les résultats des tests de perforation (« breaking 15 energy ») dépendent fortement de la position de la nappe sommet dans l'empilage tel que montré avec l'exemple suivant : NST posée entre les 2 NST posée avec le NST posée après les 2 retournements retournement retournements Energie Déplace Force Energie Déplac Force Energie Déplace Forc ment ement ment e Polar 136J 82 mm 333 100J 74 276 118J 78 mm 300 hémisphéri que 08mm daN mm daN daN Polar conique 05mm 13J 30 mm 92 9J 26 75 10 J 27 mm 80 daN mm daN daN [0031]Finalement, on constate que l'angle de pose de la nappe sommet a moins 20 d'influence sur le résultat que la position de la nappe. En effet les résultats montrent un écart de l'ordre de 20% en fonction de l'angle par rapport à un écart de près de 40% en fonction de la position de la nappe sommet, soit le double du premier cas, illustrant clairement les bénéfices apportés par l'invention. 2016-384fr 8 Numéros de référence employés sur les figures 1 Pneumatique pour véhicule à deux roues 2 Structure de renfort bias 3 Bourrelet 4 Tringle 5 Flanc 6 Bande de roulement 7 Sommet 8a, REVENDICATIONS1. Pneumatique de type bias (1) pour véhicule motorisé à deux ou trois roues comportant une structure unique de renfort de carcasse bias (2) formant une nappe de carcasse constituée de deux couches, ladite nappe étant formée d'éléments de renforcement et ancrée de chaque côté du pneumatique à un bourrelet (3) par retournement contre une tringle (4) dont la base est destinée à être montée sur un siège de jante, chaque bourrelet se prolongeant radialement vers l'extérieur par un flanc (5), les flancs rejoignant radialement vers l'extérieur une bande de roulement (6) disposée au niveau du sommet (7) du pneumatique, ladite bande de roulement ayant une largeur L et ladite nappe de carcasse ayant deux couches formant une zone de recouvrement (9) de largeur d située radialement à l'intérieur de la bande de roulement (6), la zone de recouvrement (9) étant centrée sur le plan circonférentiel, caractérisé en ce qu'une structure de renfort (10) de sommet est disposée entre les couches formant la zone de recouvrement (9) de la nappe de carcasse sur une largeur C supérieure à la largeur d de la zone de recouvrement et supérieure ou égale à 0.25L, la largeur d de la zone de recouvrement étant supérieure ou égale à 0.2L. 2. Pneumatique selon la revendication 1, dans lequel la structure de renfort (10) de sommet se prolonge axialement de chaque côté de la zone de recouvrement (9) 3. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel la structure de renfort de sommet (10) forme un agencement asymétrique de chaque 25 côté de la zone de recouvrement (9). 4. Pneumatique selon la revendication 3, dans lequel, d'un côté de l'agencement asymétrique, la structure de renfort de sommet (10) forme un rayon R constant. 30 5. Pneumatique selon la revendication 3, dans lequel, de l'autre côté de l'agencement asymétrique, la structure de renfort de sommet a un rayon R variable, formant un profil (13) en forme de « S ». 6. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel d'un 2016-384fLrev_rep_AO 10 côté de l'agencement asymétrique, la structure de renfort de sommet (10) se prolonge contre une seule couche de la nappe de carcasse (2), et de l'autre, elle se prolonge entre deux couches de la nappe de carcasse (2). 5 7. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la composition élastomère de la structure de renfort de carcasse et de la nappe sommet présente un module de rigidité MA10 à 10% d'élongation compris entre 5 et 15MPa. 10 8. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la composition élastomère de la structure de renfort de carcasse et de la nappe sommet présente un module de rigidité MA100 à 100% d'élongation compris entre 2.5 et 7.5MPa. 2016-384fr rev_rep_AO