Brevet FR2477983A1 — publié le 19810918

La présente invention concerne les bandes de rou- lement pour pneumatiques, et les pneumatiques les comportant. On sait que les pneumatiques émettent habituelle- ment du bruit lorsqu'ils roulent sur une surface pavée, et on prend des précautions afin de réduire au minimum ces bruits par variation aléatoire du pas du dessin de la bande de roulement autour de la circonférence de celle-ci et, habituellement aussi, par détermination du dessin lui-même de la bande de roulement afin que ce bruit soit minimal. Un véhicule transporte normalement une roue de secours ayant un pneumatique et destinée à remplacer une roue normalement utilisée en cas de crevaison et de dégonflement ou de détérioration d'un autre type, nécessitant un rem- placement. Le transport d'une roue de secours avec son pneu- matique présente des inconvénients du fait de l'investisse- ment nécessaire à l'achat de la roue de secours,du poids supplémentaire du véhicule, augmentant la consommation de carburant, et d'une réduction de la capacité de transport du véhicule. Ces inconvénients peuvent être réduits 'par uti- lisatbn d'une roue de secours ayant une roue plus légère et/ou moins chère et un pneumatique plus étroit que ceux qui sont normalement utilisés et/ou moins cher. Cependant, il en résulte habituellement que la roue de secours a une durée réduite d'utilisation de sécurité, bien que la capacité de support de charge et la vitesse maximale de sécurité soient en général égales à celles des roues normalement montées. En conséquence, une telle roue de secours ne doit être uti- lisée que dans la mesure indispensable, c'est-à-dire jusqu'à la réparation et la remise en utilisation sur le véhicule de la roue crevée ou détériorée. A cet effet, l'invention con- cerne une forme de bande de roulement de pneumatique et un pneumatique ayant une telle bande de roulement convenant à une roue de secours, avertissant l'utilisateur du véhicule, pendant le déplacement de celui-ci, d'une manière pratique- ment continue et très distincte, de préférence d'une façon acoustique, que la roue de secours est utilisée. L'invention concerne ainsi une bande de roulement de pneumatique qui a une première et une seconde partie cir- conférentielle décalées circonférentiellement l'une par rap- port à l'autre et comprenant chacune au moins un tronçon circonférentiellement continu, disposé à la circonférence sur un sixième au moins de la périphérie totale de la bande de roulement, chacune des parties ayant un dessin-régulier, le dessin ayant cependant un premier pas de répétition dans la première partie et un second pas de répétition dans la se- conde partie. Les longueurs circonférentielles totales des pre- mière et seconde parties circonférentielles sont de préférence égales chacune à la moitié pratiquement de la circonférence totale de la bande de roulement. Chacune des première et seconde parties circonfé- rentielles peut être subdivisée circonférentiellement elle- même en deux (ou trois) secteurs de longueurs, pratiquement égales, les secteurs de la première partie alternant autour de la bande de roulement avec ceux de la seconde partie si bien que la bande de roulement est formée de quadrants (ou de secteurs de 600 environ) d'un premier dessin ayant un premier pas, alternant autour de la bande de roulement avec des quadrants (ou des secteurs de 60 enviroa d'un second dessin ayant un second pas. Le premier pas est de préférence pratiquement le double du second afin que les sons ou bruits créés respecti- vement aient des fréquences fondamentales qui diffèrent d'une octave sensiblement. La bande de roulement peut en outre comporter une troisième partie conférentielle comportant au moins un tronçon circonférentiellement continu, placé autour du sixième au moins de la circonférence totale de la bande de roulement et ayant un dessin régulier correspondant à un troisième pas de répétition du dessin de la bande de roule- ment, les trois pas étant nettement différents les uns des autres. Le dessin de la bande de roulement est de préférence pratiquement le même autour de toute la circonférence, avec des dimensions transversales pratiquement identiques d'un pas au suivant mais avec des dimensions circonférentielles, dans chaque pas, proportionnelles aux pas circonférentiels. Le dessin de la bande de roulement est de préférence tel que, lors de l'utilisation, le son ou bruit créé par le pneumatique a une forme d'onde sensiblement sinusoïdale si bien que l'énergie acoustique est concentrée à une seule fré- quence lorsque l'une quelconque des parties circonférentiel- les déterminées est au contactde la surface sur laquelle rou- le le véhicule, et que l'amplitude des sons ou bruits créés est maximale; le détail du dessin de la bande de rou- lement est de préférence tel que le rapport des surfaces des parties de dessin de bande normalement au contact de la surface de roulement aux surfaces des parties de dessin qui ne sont pas normalement au contact de la surface de roule- ment, varie suivant la circonférence de la bande de roule- ment d'une première extrémité à l'autre d'un motif d'une ma- nière pratiquement sinusoïdale; en outre, les parties de contact avec la surface de roulement, formées dans le dessin de la bande de roulement, peuvent avoir une configuration telle que leurs bords sont sensiblement perpendiculaires à la direction circonférentielle de la bande de roulement, afin que le choc instantané d'une saillie de la bande de roulement sur la route soit maximale lorsque le pneumatique tourne sur la route. Le dessin de la bande de roulement peut être symé- trique latéralement autour de l'axe circonférentiel central de cette bande de roulement. La bande de roulement décrite précédemment peut être une bande de rechange pour pneumatique à carcasse ra- diale du type ayant des bandes remplaçables de roulement et, dans ce cas, la bande de roulement comprend de préférence une bande interne de renforcement. Dans une variante, la bande de roulement peut être sous forme d'un ruban à dessin déjà formé, préalablement vulcanisé partiellement ou en totalité, destiné à être collé sur une carcasse meulée,au cours d'une 247?983 opération de rechapage en moule. L'invention concerne aussi un pneumatique ayant une bande de roulement du type décrit précédemment. Ce pneumati- que peut être de type radial, ayant une carcasse de type ra- dial et une sous-couche de renforcement, la bande de roule- ment étant formée au cours de l'opération de moulage et de vulcanisation du pneumatique. Dans une variante, celui-ci peut être de type diagonal ou diagonal ceinture. Dans une variante, le pneumatique peut être sous forme d'un bandage plein. Dans une autre variante, le pneumatique peut être tel que la bande de roulement est supportée par des parois laté- rales subissant des contraintes de tension ou de compression, un tel pneumatique ne nécessitant pas de gonflage en fonction- nement normal. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une élévation d'un pneumatique se- lon l'invention, vue en direction axiale; - la figure 2 est une élévation du pneumatique de la figure 1, en direction radiale comme indiqué par la flèche II de la figure 1; et - la figure 3 est une vue en plan à plus grande échelle d'un motif du dessin de la bande de roulement, pour chacun des deux pas. La figure 1 représente un pneumatique 10 ayant une carcasse classique (qui peut être de type radial ou diagonal) ayant des flancs 12 et des talons 14 (un seul flanc 12 et un seul talon 14 sont visibles sur la figure 1). Un bord de la bande 16 de roulement est visible sur la figure 1 et cette bande de roulement apparait formée d'un dessin régulier (apparaissant plus clairement sur la figure 2). Ce dessin se répète avec un pas relativement grand dans une première partie circonférentielle correspondant à la moitié supérieure de la circonférence de la bande représentée sur la figure 1, et se répète aussi avec un pas relativement court dans une seconde partie circonférentielle correspondant à la moitié inférieure de la circonférence comme indiqué sur la figure 1. Le plus grand pas est égal au double du plus petit pas. Le dessin régulier et les deux pas apparaissent clairement sur la figure 2. Un motif unique du dessin de la bande de roulement est représenté pour chaque pas à plus grande échelle sur la figure 3. Le motif supérieur de cette figure correspond au dessin à pas court alors que le motif inférieur correspond au dessin à pas long. Le dessin de la bande de roulement peut être considéré comme formé d'une ligne centrale de blocs 20 ayant des cavités centrales 22, et de deux lignes latérales de blocs inclinés en U, débouchant vers l'axe central 18. La figure 3 montre que les dimensions transversales du dessin sont les mêmes pour les deux pas bien que les dimensions cir- conférentielles varient d'un facteur 2/1 entre le pas long et le pas court, c'est-à-dire que les dimensions circonféren- tielles du dessin, pour l'un des pas, sont proportionnelles au pas circonférentiel. Le dessin de la bande de roulement est symétrique latéralement par rapport à l'axe central cir- conférentiel 18 de la bande de roulement 16, et le dessin est destiné à créer un bruit de forme d'onde sensiblement sinusoïdale lors de l'utilisation afin que l'énergie acousti- que se concentre à une seule fréquence pour chacun des tron- çons à pas court et à pas long si bien que l'amplitude du bruit créé est maximale. L'examen plus précis de l'un ou l'autre pas du des- sin de la figure 3 montre que, pour une progression circon- férentielle d'une extrémité du motif à l'autre (c'est-à-dire verticalement sur la figure 3), dans toute section transver- sale de la bande de roulement, le rapport de la surface de bande de roulement qui est en contact avec une route entre des portées (c'est-à-dire dans les creux),est une fonc- tion sensiblement sinusoïdale de la distance fractionnaire de cette section transversale le long du motif. La progression circonfêrentielle du rapport portée/creux donne une variation sinusoïdale de la surface de contact avec la route et en con- séquence du choc des bords antérieurs des portées avec la route lors de la rotation du pneumatique, ce choc étant la source principale du bruit dans le cas d'une bande de roule- ment ayant de tels dessins à blocs. La ligne médiane des blocs 20 a des poches ou cavités rectangulaires centrales 22 destinées à accroître le bruit à une fréquence fondamen- tale proportionnelle au pas, lorsque ces blocs 20 viennent au contact d'une surface pavée pendant la rotation du pneumatique 10. Le dessin particulier représenté sur la figure 3 est donné à titre purement illustratif, correspondant de fa- çon générale au principe indiqué de la création de bruit si- nusoldal, mais de nombreux autres dessins peuvent être réa- lisés par les-hommes du métier, d'après les principes indi- qués précédemment. Lors de l'utilisation, le pneumatique représenté 10 est utilisé dans une roue de secours, après montage sur une roue convenable (non représentée) et, dans cette application, il donne un avertissement acoustique distinct à deux hauteurs de son lorsque le véhicule avance étant donné que le dessin, à chaque moitié de la circonférence de la bande de roulement, crée son propre son caractéristique lors de sa coopération avec la surface sur laquelle le véhicule se déplace. Les fréquences à deux tonalités varient avec la vitesse du vé- hicule mais sont toujours séparées d'ur octave. On considère qu'un bruit avertisseur acoustique à deux tonalités est par- ticulièrement sensible, surtout en présence d'un bruit impor- tant. Le pneumatique pour roue de secours indiqué pré- cédemment peut être utilisé avec des véhicules de toute di- mension et de tout poids, ayant un nombre quelconque de roues; par exemple, l'invention peut être utilisée avec des motocy- cles à deux ou trois roues, des voitures à trois ou quatre roues, des camions et des véhicules de livraison, ainsi que dans le cas des véhicules importants de transport de passa- gers ou de marchandises, ayant un nombre quelconque de roues égal ou supérieur à quatre. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre. Par exem- ple, les longueurs circonférentielles des parties ayant des pas différents peuvent être égales et/ou la circonférence peut être divisée en plus de deux parties (mais de préférence en un nombre pair de parties). Dans le cas des pneumatiques de grande dimension, par exemple pour camions, la circonfé- rence peut être divisée par quatre ou six en quadrants ou en secteurs de 600 respectivement, le dessin de pas courtal- ternant avec le dessin de pas long dans le quadrant ou sec- teur successif de 60 . De cette manière, les deux tonalités d'avertissement se répètent deux ou trois fois par tour du pneumatique et cette fréquence doublée ou triplée de répé- tition des sons compense la plus faible vitesse de rotation du bandage plus grand pour une vitesse donnée du véhicule le long d'une route, la fréquence de répétition du son étant plus proche de celle d'un pneumatique pour voiture parti- culière ayant un diamètre beaucoup plus petit et réalisé avec la forme représentée. Le rapport des pas n'a pas à être exactement égal à 2/1 mais il peut être plus ou moins grand suivant les fréquences relatives voulues pour les sons. Un dessin de bande de roulement autre que celui qu'on a représenté peut aussi être utilisé lorsqu'il crée un bruit convenableen cours d'utilisation. Dans une variante, la bande de roulement peut être divisée circonférentiellement en trois parties (ou six) ayant des longueurs égales ou inégales, avec trois pas différents de dessin donnant un bruit avertisseur à trois tonalités. La limite supérieure au nombre de pas différents dans le dessin de la bande de roulement et de sons créés de façon corres- pondante est de préférence égale à trois. RÉPUBLIQUE FRAN AISE INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTE INDUSTRIELLE PARIS 2 477 984 BREVET D'INVENTION CERTIFICAT D'UTILITÉ CERTIFICAT D'ADDITION Aucun titre n'est publié sous ce numéro REVENDICATIONS 1. Bande de roulement, caractérisée en ce qu'elle com- porte une première et une seconde partie circonférentielle, décalées circonférentiellement l'une par rapport à l'autre et ayant chacune au moins un tronçon continu disposé circonfé- rentiellement autour du sixième au moins de la circonférence totale de la bande de roulement (16), chacune desdites par- ties ayant un dessin régulier, le dessin ayant un premier pas de répétition dans la première partie et'un second pas de répétition dans la seconde partie. 2. Bande de roulement selon la revendication 1, carac- térisée en ce que les longueurs circonférentielles totales de la première et de la seconde partie correspondent chacune à la moitié environ de la circonférence totale de la bande de roulement. 3. Bande de roulement selon la revendication 2, carac- térisée en ce que chacune des première et seconde parties circonférentielles est subdivisée individuellement en direc- tion circonférentielle en deux secteurs de longueurs sensi- blement égales, les secteurs de la première partie alternant autour de la bande de roulement avec des secteurs de la se- conde partie si bien que la bande de roulement (16) est formée de quadrants d'un dessin ayant un premier pas, alter- nant autour de la bande de roulement avec des quadrants de dessin ayant un second pas. 4. Bande de roulement selon la revendication 2, carac- térisée en ce que chacune des première et seconde parties circonférentielles est subdivisée individuellement en direc- tion circonférentielle en trois secteurs de longueuxssensi- blement égales, les secteurs de la première partie alternant autour de la bande de roulement avec des secteurs de la se- conde partie si bien que la bande de roulement (16) est for- mée de segments recouvrant sensiblement 600 d'un dessin ayant un premier pas, alternant autour de la bande de roulement avec des segments ayant sensiblement 60 et de dessin ayant un second pas. 5. Bande de roulement selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisée en ce que le premier pas est sensiblement égal au double du second pas, afin que les bruits ou sons créés aient des fréquences fondamentales différant d'une octave sensiblement. 6. Bande de roulement selon la revendication 1, carac- térisée en ce qu'elle comprend en outre une troisième partie circonférentielle comprenant au moins un tronçon continu cir- conférentiellement, disposé autour du sixième au moins de la circonférence totale de la bande de roulement (16) et ayant un dessin régulier ayant un troisième pas de répétition, les trois pas étant nettement différents les uns des autres. 7. Bande de roulement selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisée en ce que le dessin de la bande de roulement est pratiquement le même autour de toute la circonférence de la bande de roulement (7) avec des dimensions transversales pratiquement identiques dans les différentes parties de pas différents mais avec des dimen- sions circonférentielles proportionnelles au pas correspon- dant. 8. Bande de roulement selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisée en ce que le dessin de la bande de roulement est tel que, lors de l'utilisation, il crée un bruit ou son ayant une forme d'onde sensiblement sinusoïdale afin que l'énergie acoustique soit concentrée à une seule fréquence correspondante lorsque l'une quel- conque des parties circonférentielles est au contact d'une surface de route sur laquelle roule un véhicule muni de roues ayant une telle bande de roulement, si bien que l'am- plitude des bruits ou sons créés est rendue maximale. 9. Bande de roulement selon la revendication 8, ca- ractérisée en ce que le détail du dessin de la bande de roulement est tel que le rapport des surfaces des parties de la bande de roulement qui viennent normalement au contact de la surface d'une route aux surfaces des parties du dessin qui ne viennent pas au contact d'une surface de route varie le long de la circonférence de la bande de roulement d'une extrémité à l'autre d'un motif du dessin d'une manière sen- siblement sinusoïdale. 10. Bande de roulement selon la revendication 9, carac- térisée en ce que les parties destinées à être au contact de la surface d'une route dans le dessin de la bande de roulement ont une forme telle qu'elles comportent des bords sensiblement perpendiculaires à la direction circonférentielle de la bande de roulement afin que le choc instantané des parties de con- tact avec la surface de la route soit maximal lorsque le pneu- matique ayant un tel bandage roule sur une telle surface. 11. Bande de roulement selon l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisée en ce que le dessin de la bande de roulement est symétrique latéralement par rapport à l'axe central circonférentiel de la bande de roulement. 12. Pneumatique, avantageusement du type radial ou dia- gonal connu, caractérisé en ce qu'il a une bande de roulement (16) selon l'une quelconque des revendications précédentes.