INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Sur la , est représentée une coupe méridienne du sommet d’un pneumatique 1 pour véhicule lourd de type génie civil comprenant une armature de sommet 3, radialement intérieure à une bande de roulement 2 et radialement extérieure à une armature de carcasse 4. L’armature de sommet 3 comprend, radialement de l’extérieur vers l’intérieur, une armature de protection 31, une armature de travail 32 et une armature de frettage 33. L’armature de protection a deux couches de protection 311 et 312 comprenant des renforts métalliques élastiques enrobés dans un matériau élastomérique ou mélange d’enrobage, parallèles entre eux. L’armature de travail 32 comprend deux couches de travail 321, 322 dont les renforts métalliques respectifs non extensibles, enrobés dans un matériau élastomérique, parallèles entre eux et formant, avec la direction circonférentielle XX’, des angles égaux compris entre 15° et 50°, et sont croisés d’une couche de travail à la suivante. La couche de protection 311 est axialement débordante par rapport à la couche de travail de plus grande largeur axiale, ici la couche de travail la plus radialement intérieure 322. L’armature de frettage 33 comprend deux couches de frettage 331, 332 dont les renforts métalliques respectifs, enrobés dans un matériau élastomérique, parallèles entre eux et formant, avec la direction circonférentielle XX’, un angle compris entre 5° et 10°, sont croisés d’une couche de frettage à la suivante.
Une gomme de bourrage sommet 5 est disposée entre la couche de travail de plus grande largeur et l’armature de carcasse. Des gommes de découplage 6 sont disposées entre les extrémités des couches de sommet et la couche de sommet la plus proche de l’extrémité considérée.
L’invention fonctionne également avec seulement 5 couches de sommet et une couche de protection qui ne serait pas débordante. La ne represente qu’une des nombreuses variantes possibles de l’invention.
la ne représentant qu’un exemple parmi d’autres des architectures possibles du pneumatique de génie civil. L’invention a été testée ou évaluée sur des pneumatiques de dimension 59.80R63. Les pneumatiques selon l’invention sont comparés à des pneumatiques de référence de même dimension pour chacun des tests, roulage et analyse. Les sculptures des différents pneumatiques sont les mêmes. Les pneumatiques de référence et selon l’invention comprennent 6 couches de sommet : 2 couches de frettage, les plus radialement intérieures, dont les éléments de renforcement sont constitués de 77 fils de 0.35 mm disposés selon un pas de 5.5 mm et faisant un angle de +8°/-8° avec la direction circonférentielle au niveau du plan équateur, les couches étant croisées l’une par rapport à l’autre, 2 couches de travail, la plus radialement intérieure des 2 couches de travail ayant des éléments de renforcement métalliques constitués de 189 fils de 0.23 mm disposés selon un pas de 5.9 mm et faisant un angle de +33° avec la direction circonférentielle au niveau du plan équateur, la couche de travail la plus radialement extérieure ayant des éléments de renforcement constitués de 77 fils de 0.35 mm disposés selon un pas de 5.5 mm et faisant un angle de -24° avec la direction circonférentielle au niveau du plan équateur, 2 couches de protection, les plus radialement extérieures, la plus radialement intérieure des 2 couches de protection ayant des éléments de renforcement métalliques élastiques d’un module de 50 GPa, constitués de 52 fils de 0.26 mm, d’un diamètres de 3.1 mm, disposés selon un pas de 3.7 mm et faisant un angle de +33° avec la direction circonférentielle au niveau du plan équateur et étant la couche de plus grande largeur, la couche de protection la plus radialement extérieure ayant des éléments de renforcement élastiques d’un module de 60 GPa, constitués de 24 fils de 0.26 mm disposés selon un pas de 2.5 mm et faisant un angle de -33° avec la direction circonférentielle au niveau du plan équateur.
Les pneumatiques de l’invention sont identiques aux pneumatiques de référence excepté que les pneumatiques de référence ont des gommes de bourrage sommet dont l’allongement à rupture est égal à 640% et dont la perte dynamique maximale tanδ, de ladite gomme, à une température de 100°C à 10 Hz, est légèrement supérieure à 0,07. Les pneumatiques de référence ont des gommes de découplage sommet dont l’allongement à rupture est égal à 470% et dont une perte dynamique maximale tanδ, à une température de 100°C à 10 Hz, est légèrement supérieure à 0,06.
Les mélanges de la gomme de bourrage sommet des pneumatiques selon l’invention ont un allongement à rupture égal à 680% et une perte dynamique maximale tanδ, de ladite gomme, à une température de 100°C à 10 Hz, est égale à 0,06. Les mélanges des gommes de découplage ont un l’allongement à rupture égal à 600% et une perte dynamique maximale tanδ, de ladite gomme, à une température de 100°C à 10 Hz, égale à 0,055. Ces propriétés ont été atteintes en utilisant pour chacune des gommes mentionnées de la silice comme charge renforçante principale à des taux d’au moins 30 parties de charge pour 100 parties d’élastomère pour les gommes de découplage sommet et de 40 parties de charge pour 100 parties d’élastomère pour les gommes de bourrage sommet.
L’invention et les pneumatiques de référence ont été utilisés sur des véhicules de génie civil identiques sur une même piste correspondant à l’usage minier connu en clientèle avec des cycles identiques de chargement et déchargement. En fin de vie les pneumatiques ont été coupés et analysés. Les pneumatiques selon l’invention montrent une taille de fissure à l’extrémité de la couche de travail la plus radialement extérieure en moyenne 30% plus petite que les pneumatiques de référence. Ceci démontre l’intérêt de l’invention en ce qui concerne l'endurance des pneumatiques de génie civil.
Pneumatique sans air avec une bande de cisaillement optimisée La présente invention a pour objet un pneumatique sans air, destiné à un véhicule, et concerne plus particulièrement sa bande de cisaillement.
Un pneumatique conventionnel, soumis à la pression interne d’un gaz de gonflage, généralement de l’air, a des capacités de charge, de transmission d’efforts entre un sol et le véhicule, et d'absorption de chocs qui en font un choix préférentiel pour une utilisation sur un véhicule. Toutefois un risque inhérent au pneumatique conventionnel est une perte de pression plus ou moins rapide, en cas de choc ou de roulage sur un objet perforant, susceptible d’entrainer une immobilisation du véhicule.
Pour éliminer ce risque de perte de pression, des solutions alternatives au pneumatique conventionnel ont été développées, telles que, par exemple, des bandages pleins. Un bandage plein, qui porte la charge par une mise en compression de sa structure, ne présente pas les avantages de performances précédemment décrits pour un pneumatique conventionnel. En particulier, un bandage plein est généralement lourd et rigide, donc avec une moindre capacité d’absorption des chocs. De plus, il a une capacité de charge souvent inférieure et une endurance plus faible, en raison d’un échauffement plus important en usage. Par conséquent un bandage plein a une utilisation limitée à des véhicules spécifiques, tels que, à titre d’exemple et de manière non exhaustive, des engins de manutention.
Un pneumatique sans air, ou plus généralement un pneumatique sans gaz de gonflage, est une autre solution alternative connue, qui porte la charge grâce à des composants structurels et qui a des performances comparables à celles d’un pneumatique conventionnel. Un pneumatique sans air, monté sur un moyeu ou une jante, est parfois appelé « roue élastique non pneumatique ».
Un tel pneumatique sans air a été décrit, à titre d’exemples, dans les documents WO 2003018332A1, FR 2964597, WO 2012102932A1, WO 2018101937A1, WO 2018102303A1, WO 2018102560A1, WO 2018125186A1.
Dans ce qui suit, la direction circonférentielle ou longitudinale désigne la direction de rotation du pneumatique, la direction axiale ou transversale désigne la direction parallèle à l’axe de rotation du pneumatique et la direction radiale désigne une direction perpendiculaire à l’axe de rotation du pneumatique.
Un pneumatique sans air comprend généralement, radialement de l’intérieur vers l’extérieur : -une structure porteuse, destinée à porter structurellement au moins en partie la charge et à coopérer avec une jante ou un moyeu, -une bande de cisaillement, destinée à transmettre par cisaillement les efforts de roulage à la structure porteuse et à contribuer au moins en partie au port de la charge, -et une bande de roulement, destinée à transmettre à la bande cisaillement les efforts de roulage, à être usée et à garantir l’adhérence du pneumatique sur un sol.
La structure porteuse comprend, par exemple, radialement de l’intérieur vers l’extérieur, des moyens de connexion avec une jante ou un moyeu, des éléments radiaux ou rayons, et des moyens de connexion avec une bande de cisaillement. Toutefois la structure porteuse ne délimite pas généralement une cavité interne étanche destinée à contenir un gaz sous pression, comme dans un pneumatique conventionnel. Par conséquent un pneumatique sans air n’a pas besoin d’avoir une liaison étanche par rapport à une jante ou un moyeu.
Selon un mode de réalisation, la première couche active et la deuxième couche active sont séparées par une couche d'interface.
Selon un mode de réalisation, la couche d'interface présente une épaisseur comprise entre 10 et 800 nm.
Selon un mode de réalisation, la couche d'interface est non métallique.
Selon un mode de réalisation, la couche d'interface est en oxyde de silicium.
Selon un mode de réalisation, la couche d'interface comprend une alternance de premières régions en un matériau diélectrique et de deuxièmes régions en un matériau semiconducteur ou métallique.
Selon un mode de réalisation, la première couche active est en silicium.
Selon un mode de réalisation, la deuxième couche active est en un matériau semiconducteur inorganique.
Selon un mode de réalisation, la deuxième couche active est en germanium ou en silicium.
Selon un mode de réalisation, le capteur comprend une couche réflectrice, par exemple en un matériau semiconducteur dopé, du côté de la face de la deuxième couche active opposée à la première couche active.
Selon un mode de réalisation, le rayonnement infrarouge est un rayonnement de longueur d'onde comprise entre 900 nm et 2 µm.
Un autre mode de réalisation prévoit un procédé de fabrication d'un capteur d'images visibles et infrarouges, comprenant les étapes suivantes : a) prévoir une première couche active de détection d'un rayonnement visible dans laquelle sont définis une pluralité de pixels de détection visible ; b) fixer, par collage direct, sur la première couche active, une deuxième couche active de détection d'un rayonnement infrarouge ; et c) définir une pluralité de pixels de détection infrarouge dans la deuxième couche active, dans lequel la deuxième couche active définit une cavité résonante verticale pour ledit rayonnement infrarouge, le procédé comprenant en outre, après l'étape c), une étape de report et de fixation d'une couche de silicium, par collage direct, sur la deuxième couche active, puis de formation de transistors MOS dans ladite couche de silicium.
Les voies optiques sont distinguées entre elles par leurs filtres spectraux respectifs, qui possèdent des fenêtres de transmission différentes les unes des autres, toutes comprises dans le domaine spectral de sensibilité du capteur d’images matriciel 1. Ces fenêtres de transmission des filtres spectraux peuvent être sélectionnées en fonction d’un gaz à rechercher auquel le système optique imageur est dédié. L’Homme du métier sait alors sélectionner les filtres spectraux en fonction des bandes d’absorption et de transparence du gaz à rechercher.
Chaque voie optique conjugue une scène qui est contenue dans le champ optique d’entrée du système optique imageur, et qui est commune à toutes les voies optiques, avec une portion respective de la matrice du capteur d’images 1, appelée zone utile du capteur d’images matriciel pour cette voie optique. Ainsi, à chaque séquence de lecture, le capteur d’images matriciel 1 saisit simultanément toutes les images de la scène qui sont formées dans les zones utiles par toutes les voies optiques. Une telle architecture de système optique imageur à voies multiples est connue de l’art antérieur sous l’acronyme TOMBO, pour «Thin Observation Module by Bound Optics».
montre des rayons lumineux qui sont transmis par l’une des voies optiques, par exemple la voie optique 2 1 . La zone utile du capteur d’images matriciel 1 pour chaque voie optique peut être de 254 colonnes par 319 lignes par exemple, et deux des voies optiques qui sont voisines dans la matrice imageante 2 peuvent être séparées par 130 lignes ou colonnes de la matrice du capteur d’images 1. ZU 1 désigne la zone utile de la voie optique 2 1 . Pour un tel mode de réalisation, toutes les voies optiques peuvent avoir une longueur L mod de l’ordre de 13 mm (millimètre), mesurée entre la face antérieure de la matrice de lentilles 21 et la surface photosensible du capteur d’images matriciel 1.
Dans des réalisations particulièrement avantageuses du système optique imageur, certains des composants de ses voies optiques peuvent être supportés par un support d’assemblage 20 qui leur est commun, comme indiqué dans . Un exemple de tel support 20 est montré dans . Il est muni de trous T, par exemple cylindriques, qui sont affectés un-à-un aux voies optiques pour permettre le passage des rayons lumineux jusqu’au capteur d’images matriciel 1. Ces trous T sont séparés les uns des autres par des portions du matériau du support 20, qui est opaque pour le domaine spectral de sensibilité du capteur d’images matriciel 1. Ces portions de matériau opaque constituent des séparations longitudinales entre voies optiques voisines, c’est-à-dire des murets de séparation. De cette façon, de la lumière parasite qui serait susceptible de passer d’une voie optique à une voie optique voisine est supprimée. Enfin, des nervures en relief NR peuvent être prévues sur ces murets de séparation, d’un côté du support 20, pour maintenir en place les filtres spectraux respectifs des voies optiques. montre ainsi le support 20 par son côté qui est destiné à être orienté vers la scène à analyser, c’est-à-dire par son côté qui est opposé au capteur d’images matriciel 1 au sein du système. Le rebord R 21 est destiné à soutenir la matrice de lentilles 21, et un rebord similaire R 2 2 est prévu sur l’autre côté du support 20 pour soutenir la matrice de lentilles 22 en avant du capteur d’images matriciel 1 (voir ). Des systèmes de calage et de centrage qui sont à la portée de l’Homme du métier peuvent être prévus en outre pour plaquer les matrices de lentilles 21 et 22 contre le support 20, au niveau des rebords R 2 1 et R 2 2 respectivement.
Le support 20 et l’écran de vignettage 4 sont visibles dans et . L’écran de vignettage 4 possède une ouverture d’entrée unique O 4 qui est commune à toutes les voies optiques, et par laquelle les rayons lumineux entrent dans le système pour toutes ces voies optiques, jusqu’à parvenir dans la zone utile qui correspond séparément à chacune d’entre elles sur le capteur d’images matriciel 1. Avantageusement, le système optique imageur peut être protégé sur sa partie supérieure par un écran thermique 9, couramment appelé casquette, pour éviter qu’il subisse des variations thermiques inhomogènes provoquées par des expositions temporaires au rayonnement solaire ou à des courants d’air froid. En effet, comme cela apparaîtra dans la suite, le dispositif de compensation thermique 3 qui est utilisé au sein du système optique imageur nécessite pour fonctionner correctement que la température soit sensiblement homogène et stabilisée au sein du système.
La fonction d’athermalisation du dispositif de compensation thermique 3 est de maintenir nettes les images qui sont saisies par le capteur d’images matriciel 1 lorsque la température du système varie. Pour cela, le dispositif de compensation thermique 3 provoque, en fonction de la température du système, des variations de la distance entre un centre optique de la matrice imageante 2 et le capteur d’images matriciel 1. Cette distance est la longueur focale de la matrice imageante 2, notée f, et ses variations en fonction de la température sont données approximativement par la formule connue de l’Homme du métier : où α est le coefficient de dilatation thermique du matériau des matrices de lentilles 21 et 22, c’est-à-dire du germanium dans le cas présent, n est l’indice de réfraction optique de ce matériau, et T est la température du système optique imageur. Le facteur entre parenthèses est couramment appelé coefficient thermo-optique et noté β. montre la longueur focale f du système optique imageur qui est l’objet de la présente description détaillée. Dans cette figure, la matrice imageante 2 est remplacée par une matrice unique de lentilles chacune équivalente au doublet optique de la voie optique correspondante. Le plan de cette figure est perpendiculaire à celui de .
La distance qui est ainsi variable, pour la fonction d’athermalisation, entre le capteur d’images matriciel 1 et la matrice imageante 2, ainsi que la présence du hublot 1b entre ces deux composants, empêchent de disposer des murets longitudinaux de séparation entre les voies optiques qui s’étendraient à partir de la matrice imageante 2 jusqu’à la surface photosensible du capteur d’images matriciel 1. La fonction de tels murets de séparation, telle que connue avant la présente invention, est de supprimer des débordements d’images entre voies optiques voisines qui produisent des recouvrements d’images. Ces recouvrements d’images, aussi appelés superpositions d’images, apparaissent au niveau des bords d’images qui sont parallèles et voisins. Par exemple, en référence à , l’image qui est formée par la voie optique 2 1 déborde ainsi de la zone utile ZU 1 qui est affectée à cette voie optique à l’intérieur du capteur d’images matriciel 1, dans la zone utile ZU 3 qui est affectée à la voie optique 2 3 au-delà de la frontière entre les deux zones utiles. Dans la zone de recouvrement d’images, les informations d’images sont mélangées de sorte qu’elles ne sont plus utilisables, notamment pour détecter la présence d’un gaz recherché dans les portions du champ optique d’entrée du système qui sont concernées par ces recouvrements d’images. Il est possible de séparer les zones utiles de deux voies optiques voisines par une bande intermédiaire qui est inutilisée dans la matrice du capteur d’images matriciel 1. Une telle bande de séparation est notée BS dans , et a été appelée bande de garde dans la partie générale de la présente description. Ainsi, lorsque l’une au moins des deux images formées par les voies optiques 2 1 et 2 3 déborde dans la bande de séparation BS qui est intermédiaire entre les zones utiles ZU 1 et ZU 3 , ce débordement n’empiète pas directement dans l’autre de ces zones utiles, tant que le débordement reste à l’intérieur de la bande de séparation BS. Néanmoins, de telles bandes de séparation sont des zones de non-utilisation de la surface photosensible du capteur d’images matriciel, et l’invention telle que décrite ci-après permet de réduire la largeur de ces bandes de séparation BS, et donc réduire le nombre de photodétecteurs (pixels) du capteur d’images matriciel 1 qui ne sont pas utilisés.
Selon l’invention, les images formées respectivement par toutes les voies optiques sur le capteur d’images matriciel 1 sont limitées par l’ouverture d’entrée O 4 de l’écran de vignettage 4, qui est commune à toutes ces voies optiques. De préférence, cette ouverture d’entrée O 4 est centrée par rapport à la matrice imageante 2 et au capteur d’images matriciel 1. L’efficacité de l’écran de vignettage 4 à supprimer les recouvrements d’images est déterminée par la dimension de son ouverture d’entrée O 4 , et par la position des bords de cette ouverture O 4 en avant de la matrice imageante 2. Lorsque chaque image est ainsi limitée, les zones utiles peuvent être rapprochées, si bien que la largeur de chaque bande de séparation BS peut être réduite. Le nombre des photodétecteurs du capteur d’images matriciel 1 qui ne sont pas utilisés est diminué ainsi. Autrement dit, ce capteur présente un taux d’utilisation de sa surface photosensible qui est augmenté.
Encore selon l’invention, le dispositif de compensation thermique 3 est utilisé en outre pour supporter l’écran de vignettage 4. Le paramètre disponible restant du dispositif de compensation thermique 3, ou un de ses paramètres restant disponibles lorsqu’il comporte plus de deux matériaux aux valeurs différentes du coefficient de dilatation thermique, est alors utilisé pour ajuster la position de l’écran de vignettage 4 en avant de la matrice imageante 2. Une telle sélection pour le paramètre ΔCTE, dans la suite de l’athermalisation du système optique imageur qui a été présentée plus haut en référence à , est décrite maintenant en référence à .
est tracée dans un plan de section longitudinale du système qui est parallèle aux lignes ou aux colonnes de la matrice imageante 2, par exemple encore le plan de et . On suppose que la matrice imageante 2 possède N voies optiques qui sont juxtaposées dans ce plan de section longitudinale, N étant un nombre entier supérieur ou égal à 2, de préférence égal à 2 ou 3, en général inférieur ou égal à 4. En adoptant les notations suivantes : H det pour la taille du capteur d’images matriciel 1 dans le plan de section longitudinale, l BS pour la largeur des bandes de séparation BS, supposées toutes égales entre elles, et FOV pour le champ de vue utile du système pour toutes les voies optiques dans le plan de section longitudinale considéré, la taille d’une zone utile quelconque ZU dans ce plan de section longitudinale est 2·f·tan(FOV/2), où tan(·) est la fonction tangente, et : Le champ de vue utile FOV est commun à toutes les voies optiques, et une image de son contenu est formée séparément par chaque voie optique dans la zone utile ZU du capteur d’images matriciel 1 qui est dédiée à cette voie optique.
Le recouvrement d’images est le plus critique entre les deux premières ou les deux dernières zones utiles du capteur d’images matriciel 1, en comptant les zones utiles à l’intérieur du plan de section longitudinale considéré, progressivement à partir d’un bord du capteur 1 jusqu’à son bord opposé. Autrement dit, des recouvrements d’images se produisent en premier lieu entre les deux premières voies optiques ou entre les (N-1) ème et N ème voies optiques. En notant FOV ext le champ de vue extrême de la deuxième voie optique, qui définit le recouvrement d’images maximal avec la première voie optique sans dépasser de la bande de séparation intermédiaire dans la zone utile de cette première voie optique, ou par symétrie le champ de vue extrême de la (N-1) ème voie optique qui définit le recouvrement d’images maximal avec la N ème voie optique, il vient d’après : où L est la distance en avant de la matrice imageante 2 à laquelle se trouve l’écran de vignettage 4, et Φ est un diamètre pupillaire individuel des voies optiques, supposé identique pour toutes les voies optiques. Dans une réalisation optimisée du système optique imageur, deux voies optiques qui sont voisines sont supposées contigües au sein de la matrice imageante 2, c’est-à-dire que les pupilles respectives des voies optiques sont jointives. Simultanément, par définition du champ de vue extrême FOV ext , l’équation suivante correspond à la bande de séparation BS entre les deux premières ou les deux dernières zones utiles ZU à l’intérieur du plan de section longitudinale :