Brevet FR3140577A1 — publié le 20240412

La présente invention a pour objet un pneumatique (1) pour un véhicule lourd à usage hors-la-route et vise à protéger ses flancs (2), contre les agressions mécaniques. Un flanc (2) comprend, sur une face extérieure de flanc (21), une pluralité de protubérances (6) réparties circonférentiellement. Toute protubérance (6) a une épaisseur moyenne (E), une longueur circonférentielle moyenne (A), et une hauteur radiale moyenne (C), et est séparée des protubérances adjacentes par un pas circonférentiel moyen (P). Selon l’invention, la longueur circonférentielle moyenne (A) est au moins égale à 20% du pas circonférentiel moyen (P), le pas circonférentiel moyen (P) est au plus égal à 20% du diamètre extérieur libre (De), l’épaisseur moyenne (E) est au moins égale à 0.2 % du diamètre extérieur libre (De), la distance radiale (D) est au plus égale à 50% de la hauteur de section (H) et la hauteur radiale moyenne (C) est au moins égale à 2% de la hauteur de section (H). Figure pour l’abrégé : Fig 1 Pneumatique pour un véhicule lourd à usage hors-la-route comprenant des flancs protégés contre les agressions La présente invention a pour objet un pneumatique pour un véhicule lourd à usage hors-la-route, destiné à rouler sur des sols irréguliers et caillouteux, tel que, par exemple, un véhicule de génie civil ou un véhicule à usage militaire. Cette invention concerne plus particulièrement les flancs d’un tel pneumatique. Par définition, la direction circonférentielle ou longitudinale est la direction de rotation du pneumatique, la direction axiale ou transversale est la direction parallèle à l’axe de rotation du pneumatique et la direction radiale est une direction perpendiculaire à l’axe de rotation du pneumatique. De façon générale un pneumatique comprend deux flancs qui sont deux portions latérales reliant une bande de roulement respectivement à deux bourrelets. La bande de roulement est positionnée à la circonférence du pneumatique et destinée à être usée au cours du roulage du pneumatique. Les bourrelets sont destinés à assurer le montage du pneumatique sur une jante. Plus précisément un flanc comprend usuellement, axialement de l’extérieur vers l’intérieur du pneumatique, au moins une couche extérieure de matériau caoutchoutique, en contact avec l’air atmosphérique et comprenant généralement, sur une face extérieure, un ensemble de marquages en creux ou en relief, une armature de carcasse comprenant au moins une couche de renforts métalliques enrobés dans un matériau caoutchoutique, et au moins une couche intérieure de matériau caoutchoutique, destinée à être au contact avec le gaz de gonflage lorsque le pneumatique est monté et gonflé sur sa jante. Un problème récurrent des pneumatiques pour véhicule lourd à usage hors-la-route est l’occurrence d’agressions mécaniques, lors de leur roulage sur des sols accidentés et non goudronnés, par des pierres ou d’autres objets contondants présents sur lesdits sols, par exemple des corps métalliques. Ces agressions mécaniques concernent essentiellement la bande de roulement et les flancs du pneumatique. En ce qui concerne plus particulièrement les flancs, ces agressions mécaniques sont susceptibles d’initier des fissures, pouvant se propager dans le flanc du pneumatique et entraîner un endommagement de la carcasse du pneumatique susceptible de provoquer la rupture du pneumatique et donc son retrait du véhicule. Pour lutter contre l’initiation et la propagation des fissures dans le flanc, il a été proposé la mise en place de protubérances réparties circonférentiellement sur la face extérieure des flancs, par exemple, dans les documents JP 4202168 B2 et EP 3523141 B1. Les inventeurs se sont donnés pour objectif de diminuer la sensibilité aux agressions mécaniques des flancs d’un pneumatique destiné à équiper un véhicule lourd à usage hors-la-route, par le choix d’une répartition circonférentielle de protubérances de flanc optimisée. Cet objectif a été atteint par un pneumatique pour un véhicule lourd à usage hors-la-route, comprenant deux flancs reliant une bande de roulement, destinée à entrer en contact avec un sol, respectivement à deux bourrelets, destinés à entrer en contact avec une jante, -le pneumatique ayant un axe de révolution, un diamètre extérieur libre, mesuré sur le pneumatique non monté sur sa jante et non gonflé, et une hauteur de section au sens de la norme de la « European Tyre and Rim Technical Organization » (Organisation technique européenne du pneu et de la roue), -au moins un flanc comprenant, sur une face extérieure de flanc en contact avec l’air atmosphérique, une pluralité de protubérances en relief par rapport à la face extérieure de flanc et réparties circonférentiellement selon une direction circonférentielle du pneumatique, -toute protubérance ayant une épaisseur moyenne, mesurée perpendiculairement à la face extérieure de flanc, une longueur circonférentielle moyenne, mesurée à mi-épaisseur de la protubérance dans un plan axial, parallèle à l’axe de révolution, et une hauteur radiale moyenne, mesurée à mi-épaisseur de la protubérance dans un plan circonférentiel, perpendiculaire à l’axe de révolution, -toute protubérance étant radialement positionnée par rapport à une extrémité de bande de roulement à une distance radiale, mesurée à mi-épaisseur de la protubérance au niveau du point correspondant à l’épaisseur maximale de la protubérance, -deux protubérances consécutives étant circonférentiellement séparées par une distance circonférentielle moyenne, mesurée à mi-épaisseur desdites protubérances dans un plan axial, -le pas circonférentiel moyen entre deux protubérances consécutives étant la somme de la longueur circonférentielle moyenne d’une protubérance et la distance circonférentielle moyenne entre lesdites deux protubérances consécutives, -la longueur circonférentielle moyenne étant au moins égale à 20% du pas circonférentiel moyen, -le pas circonférentiel moyen étant au plus égal à 20% du diamètre extérieur libre, -l’épaisseur moyenne étant au moins égale à 0.2 % du diamètre extérieur libre, -la distance radiale étant au plus égale à 50% de la hauteur de section, -et la hauteur radiale moyenne étant au moins égale à 2% de la hauteur de section. L’invention consiste de façon essentielle à protéger, contre les agressions mécaniques, un flanc de pneumatique, destiné à rouler hors-la-route, par une répartition circonférentielle de protubérances, optimisée en termes de dimensions moyennes des protubérances, de pas circonférentiel moyen de la répartition et de positionnement radial des protubérances par rapport à la bande de roulement. L’objectif est d’avoir un volume total de protubérances suffisant pour garantir une protection efficace, mais pas trop élevé pour minimiser la quantité de matière. Sur un plan géométrique, toute protubérance a une épaisseur moyenne, mesurée perpendiculairement à la face extérieure de flanc, une longueur circonférentielle moyenne, mesurée à mi-épaisseur de la protubérance dans un plan axial, parallèle à l’axe de révolution, et une hauteur radiale moyenne, mesurée à mi-épaisseur de la protubérance dans un plan circonférentiel, perpendiculaire à l’axe de révolution. Une protubérance n’est pas, généralement, strictement parallélépipédique, mais peut avoir une forme plus ou moins complexe, d’où l’intérêt de la caractériser géométriquement par des dimensions moyennes, mesurées à mi-épaisseur de la protubérance. Les dimensions moyennes précédemment décrites sont le plus souvent, mais pas obligatoirement, identiques pour toutes les protubérances. La distance radiale d’une protubérance par rapport à une extrémité de bande de roulement caractérise sa position sur le flanc. La distance radiale est le plus souvent, mais pas obligatoirement, identique pour toutes les protubérances. Le pas circonférentiel moyen entre deux protubérances consécutives, défini comme la somme de la longueur circonférentielle moyenne d’une protubérance et la distance circonférentielle moyenne entre lesdites deux protubérances consécutives, caractérise la densité de matière en relief au tour de roue. Le pas circonférentiel est généralement, mais pas nécessairement, constant. Selon l’invention, la longueur circonférentielle moyenne est au moins égale à 20% du pas circonférentiel moyen. En d’autres termes, le taux volumique de protubérances, défini comme le rapport entre la longueur circonférentielle moyenne de la protubérance et le pas circonférentiel moyen entre deux protubérances consécutives, est au moins égal à 20%, ce qui garantit une quantité de matière caoutchoutique suffisante pour protéger le flanc. Encore selon l’invention, le pas circonférentiel moyen est au plus égal à 20% du diamètre extérieur libre, ce qui garantit une répartition homogène et suffisamment dense des protubérances et, par conséquent, une protection efficace sur toute la circonférence. Toujours selon l’invention, l’épaisseur moyenne est au moins égale à 0.2 % du diamètre extérieur libre. Cette caractéristique garantit une épaisseur de matière caoutchoutique suffisante pour repousser éventuellement les obstacles et limiter les agressions par lesdits obstacles. Selon une autre caractéristique essentielle de l’invention, la distance radiale est au plus égale à 50% de la hauteur de section. Cette condition permet de positionner radialement les protubérances, et donc la protection associée, dans une zone de flanc relativement proche du sol sur lequel sont présents des corps étrangers susceptibles de l’agresser. Selon une autre caractéristique essentielle de l’invention, la hauteur radiale moyenne est au moins égale à 2% de la hauteur de section. Cette condition permet d’avoir une protubérance résistante aux arrachements éventuels résultant des agressions. Avantageusement la longueur circonférentielle moyenne est au moins égale à 25% du pas circonférentiel moyen. Ce taux de matière volumique minimal garantit une protection encore plus efficace. Également avantageusement le pas circonférentiel moyen est au plus égal à 18% du diamètre extérieur libre. Un pas circonférentiel moyen diminué, c’est-à-dire une densité de protubérances augmentée, améliore encore l’efficacité de la protection sur toute la circonférence. Encore avantageusement l’épaisseur moyenne est au moins égale à 0.25 % du diamètre extérieur libre. Plus l’épaisseur moyenne est élevée, meilleure est la protection. Avantageusement la distance radiale est au plus égale à 30% de la hauteur de section. Plus les protubérances sont proches du sol, plus la probabilité d’agir efficacement vis-à-vis des agressions est élevée. Également avantageusement la hauteur radiale moyenne est au moins égale à 4% de la hauteur de section. Plus la hauteur radiale moyenne est élevée, plus la résistance aux arrachements de la protubérance est élevée. Toujours avantageusement la hauteur radiale moyenne est au plus égale à 25% de la hauteur de section, de préférence au plus égale à 20% de la hauteur de section. Cette limitation de la hauteur radiale de la protubérance permet de limiter le volume de matière caoutchoutique au strict nécessaire et l’élévation de température dans le flanc, susceptible d’entraîner une détérioration de celui-ci. Les caractéristiques de l’invention sont illustrées par les figures 1 à 4 suivantes, schématiques et non représentées à l’échelle : - : Vue de côté d’une portion de pneumatique selon l’invention, - : Vue de dessus d’une portion de pneumatique selon l’invention, - : Vue de côté d’ensemble d’un pneumatique selon l’invention, - : Demi-coupe méridienne d’un pneumatique selon l’invention gonflé et écrasé. La est une vue de côté d’une portion de pneumatique selon l’invention. Le pneumatique 1 pour un véhicule lourd à usage hors-la-route comprend deux flancs 2 reliant une bande de roulement 3, destinée à entrer en contact avec un sol, respectivement à deux bourrelets 4, destinés à entrer en contact avec une jante 5. La est représentée dans un repère cylindrique, dans lequel la direction circonférentielle ou longitudinale XX’ est la direction de rotation du pneumatique, la direction axiale ou transversale YY’ est la direction parallèle à l’axe de rotation du pneumatique et la direction radiale ZZ’ est une direction perpendiculaire à l’axe de rotation du pneumatique Le pneumatique 1 a un axe de révolution YY’, un diamètre extérieur libre De, mesuré sur le pneumatique 1 non monté sur sa jante 5 et non gonflé, et une hauteur de section H au sens de la norme de la « European Tyre and Rim Technical Organization » (Organisation technique européenne du pneu et de la roue). Le flanc 2 de la comprend, sur une face extérieure de flanc 21 en contact avec l’air atmosphérique, une pluralité de protubérances 6 en relief par rapport à la face extérieure de flanc 21 et réparties circonférentiellement selon une direction circonférentielle XX’ du pneumatique. Toute protubérance 6 a une épaisseur moyenne E (non représentée sur la ), mesurée perpendiculairement à la face extérieure de flanc 21, une longueur circonférentielle moyenne A, mesurée à mi-épaisseur de la protubérance dans un plan axial XY, parallèle à l’axe de révolution YY’, et une hauteur radiale moyenne C, mesurée à mi-épaisseur de la protubérance dans un plan circonférentiel XZ, perpendiculaire à l’axe de révolution YY’. Toute protubérance 6 est radialement positionnée par rapport à une extrémité de bande de roulement à une distance radiale D, mesurée à mi-épaisseur de la protubérance au niveau du point correspondant à l’épaisseur maximale de la protubérance. Deux protubérances 6 consécutives sont circonférentiellement séparées par une distance circonférentielle moyenne B, mesurée à mi-épaisseur desdites protubérances dans un plan axial XY. Le pas circonférentiel moyen P entre deux protubérances 6 consécutives est la somme de la longueur circonférentielle moyenne A d’une protubérance 6 et la distance circonférentielle moyenne B entre lesdites deux protubérances 6 consécutives. Selon l’invention, la longueur circonférentielle moyenne A est au moins égale à 20% du pas circonférentiel moyen P, le pas circonférentiel moyen P est au plus égal à 20% du diamètre extérieur libre De, l’épaisseur moyenne E est au moins égale à 0.2 % du diamètre extérieur libre De, la distance radiale D est au plus égale à 50% de la hauteur de section H, et la hauteur radiale moyenne C est au moins égale à 2% de la hauteur de section H. La est une vue de dessus d’une portion de pneumatique selon l’invention. Cette figure illustre plus particulièrement le positionnement en relief des protubérances 6 par rapport à la face extérieure 21 du flanc 2 et radialement à l’intérieur de la bande de roulement 3. Elle représente également l’épaisseur moyenne E d’une protubérance 6, mesurée perpendiculairement à la face extérieure de flanc 21, la longueur circonférentielle moyenne A d’une protubérance 6, ainsi que la distance circonférentielle moyenne B et le pas circonférentiel moyen P, somme de la longueur circonférentielle moyenne A et de la distance circonférentielle moyenne B, les caractéristiques A , B et P étant toutes mesurées dans un plan axial XY, à mi-épaisseur desdites protubérances 6, c’est-à-dire à une distance axiale E/2 de la face extérieure de flanc 21. Dans le mode de réalisation représenté, la section d’une protubérance 6, dans un plan axial XY, a une forme sensiblement trapézoïdale, particulièrement efficace en termes de protection. Les côtés du trapèze, reliant ses bases, ont une inclinaison, par rapport à la direction perpendiculaire à la face externe du flanc, adaptée, et sont raccordés au flanc par des congés ayant un rayon optimisé. La est une vue de côté d’ensemble d’un pneumatique selon l’invention. Cette figure illustre plus particulièrement une répartition circonférentielle à pas constant de protubérances 6, disposées dans une partie radialement extérieure du flanc 2 du pneumatique 1, radialement à l’intérieur d’une bande de roulement 3. La est une demi-coupe méridienne d’un pneumatique selon l’invention gonflé et écrasé. Cette figure illustre en particulier la fonction de protection du flanc 2, s’étendant entre la bande de roulement 3 et le bourrelet 4, par la protubérance 6 en relief par rapport à la face extérieur de flanc 21, vis-à-vis d’un obstacle 7, lorsque le pneumatique 1, monté et gonflé sur sa jante 5, est écrasé. Le profil extérieur de la protubérance 6 avant écrasement du pneumatique est représenté en pointillés. Le tableau 1 ci-dessous présente un exemple de caractéristiques selon l’invention, pour un pneumatique de dimension 59/80 R 63 destiné à équiper un véhicule poids lourd de génie civil, de type dumper : Caractéristiques 59/80 R 63 Commentaires Diamètre extérieur libre (De) 4027 mm Hauteur de section (H) 1200 mm Epaisseur moyenne (E) 23 mm E/De = 0.6% > 0.2% E/De = 0.6% > 0.25% Longueur circonférentielle moyenne (A) 136 mm A/P = 60% > 20% A/P = 60% > 25% Hauteur radiale moyenne (C) 135 mm C/H = 11% > 2% C/H = 11% > 4% C/H = 11% Distance circonférentielle moyenne (B) 89 mm Pas circonférentiel moyen (P) 225 mm P/De = 6% Distance radiale (D) 345 mm D/H = 29% Pneumatique (1) pour un véhicule lourd à usage hors-la-route comprenant deux flancs (2) reliant une bande de roulement (3), destinée à entrer en contact avec un sol, respectivement à deux bourrelets (4), destinés à entrer en contact avec une jante (5), -le pneumatique (1) ayant un axe de révolution (YY’), un diamètre extérieur libre (De), mesuré sur le pneumatique (1) non monté sur sa jante (5) et non gonflé, et une hauteur de section (H) au sens de la norme de la « European Tyre and Rim Technical Organization » (Organisation technique européenne du pneu et de la roue), -au moins un flanc (2) comprenant, sur une face extérieure de flanc (21) en contact avec l’air atmosphérique, une pluralité de protubérances (6) en relief par rapport à la face extérieure de flanc (21) et réparties circonférentiellement selon une direction circonférentielle (XX’) du pneumatique, -toute protubérance (6) ayant une épaisseur moyenne (E), mesurée perpendiculairement à la face extérieure de flanc (21), une longueur circonférentielle moyenne (A), mesurée à mi-épaisseur de la protubérance dans un plan axial (XY), parallèle à l’axe de révolution (YY’), et une hauteur radiale moyenne (C), mesurée à mi-épaisseur de la protubérance dans un plan circonférentiel (XZ), perpendiculaire à l’axe de révolution (YY’), -toute protubérance (6) étant radialement positionnée par rapport à une extrémité de bande de roulement à une distance radiale (D), mesurée à mi-épaisseur de la protubérance au niveau du point correspondant à l’épaisseur maximale de la protubérance, -deux protubérances (6) consécutives étant circonférentiellement séparées par une distance circonférentielle moyenne (B), mesurée à mi-épaisseur desdites protubérances dans un plan axial (XY), -le pas circonférentiel moyen (P) entre deux protubérances (6) consécutives étant la somme de la longueur circonférentielle moyenne (A) d’une protubérance (6) et la distance circonférentielle moyenne (B) entre lesdites deux protubérances (6) consécutives, caractérisé en ce que la longueur circonférentielle moyenne (A) est au moins égale à 20% du pas circonférentiel moyen (P), en ce que le pas circonférentiel moyen (P) est au plus égal à 20% du diamètre extérieur libre (De), en ce que l’épaisseur moyenne (E) est au moins égale à 0.2 % du diamètre extérieur libre (De), en ce que la distance radiale (D) est au plus égale à 50% de la hauteur de section (H) et en ce que la hauteur radiale moyenne (C) est au moins égale à 2% de la hauteur de section (H). Pneumatique (1) selon la revendication 1, dans lequel la longueur circonférentielle moyenne (A) est au moins égale à 25% du pas circonférentiel moyen (P). Pneumatique (1) selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel le pas circonférentiel moyen (P) est au plus égal à 18% du diamètre extérieur libre (De). Pneumatique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l’épaisseur moyenne (E) est au moins égale à 0.25 % du diamètre extérieur libre (De). Pneumatique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la distance radiale (D) est au plus égale à 30% de la hauteur de section (H). Pneumatique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la hauteur radiale moyenne (C) est au moins égale à 4% de la hauteur de section (H). Pneumatique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la hauteur radiale moyenne (C) est au plus égale à 25% de la hauteur de section (H), de préférence au plus égale à 20% de la hauteur de section (H).