Brevet FR2569621A3 — publié le 19860307

FR 2569621 A3 19860307 FR 8512851 A 19850828 La présente invention concerne d'une ma- nière générale les pneumatiques, et, plus particuliè- rement, les pneumatiques pour voitures automobiles. La bande de roulement, venant au contact du sol, d'un pneumatique comporte une série de rainu- res qui délimitent sur la surface extérieure du pneu des plages de contact avec le sol. Ces rainures in- terviennent de manière importante dans l'obtention des performances du pneu en ce qui concerne l'usure, l'aptitude aux virages, le dérapage sur sol humide, le bruit et l'adhérence, c'est-à-dire la capacité de traction. D'une manière générale, toute conception particulière de la bande de roulement implique un compromis entre différents paramètres de performance requis. La présente invention assure une combinai- son de caractéristiques de performance particulière- ment avantageuse. La présente invention a, en effet, pour ob- jet un pneumatique du type comprenant une bande de rou- lement venant au contact du sol et ayant un plan cir- conférentiel médian et deux bords latéraux, qui compor- te une nervure circonférentielle médiane sensiblement continue; des rainures latérales principales disposées sur chaque côté de la nervure et s'étendant depuis cet- te nervure, dans le sens circonférentiel et dans le sens axial, vers l'extérieur, jusqu'à un bord latéral respectif de la bande de roulement, les rainures latéra- les principales situées d'un côté et de l'autre de la nervure s'étendant dans des directions qui sont opposées dans le sens circonférentiel de sorte que des paires de rainures latérales principales s'étendent diagonalement en travers de la bande de roulement suivant une configu- ration, soit en forme sensiblement de "S", soit en forme sensiblement de "Z"; et plusieurs lames disposées de manière à s'étendre, suivant des tracés de lames sensi- blement continus et espacés circonférentiellement, en- tre les bords latéraux dans une direction qui est dia- gonalement opposée aux rainures latérales principales, de sorte que chaque rainure latérale principale est coupée par plusieurs tracés de lames. La combinaison des rainures latérales principales en forme de "S" ou "Z" avec les lames ayant une inclinaison opposée fournit une portion de bande de roulement de contact du sol, ayant une rigi- dité axiale élevée qui est bonne pour l'aptitude aux virages et une rigidité circonférentieIle faible qui est bonne pour le dérapage sur sol mouillé et l'adhé- rence. Dans le cadre de l'invention, une lame, quelquefois appelée lamelle, est une rainure étroite qui se ferme dans l'empreinte de contact au sol du pneu, tandis qu'une rainure a une largeur d'au moins 2 % de la largeur de la bande de roulement, de sorte qu'elle demeure ouverte. De préférence, les rainures latérales principales situées de chaque côté de la nervures sont espacées au niveau du bord latéral correspondant, alors qu'elles sont reliées entre elles à leurs extré- mités axialement intérieures, ce qui forme des places isolées entre des rainures adjacentes dans le sens circonférentiel. Chaque plage isolée est ttaversée par au moins quatre tracés de lames espacés, y compris de préférence une partie élargie de l'un de ces tra- cés. Le nombre important de lames donne une bonne per- formance au bruit, des propriétés d'usure uniformes, et de bonnes propriétés d'adhérence sur des surfaces ayant un faible coefficientde frottement. Les caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront de la description qui va suivre, de modes de réalisations donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexes sur les- quels: la figure i est une vue en perspective d'un pneumatique conforme à l'invention} la figure 2 est une vue partielle à plus grande échelle du pneu représenté sur la figure 1; 05. la figure 3 est également une vue partielle à plus grande échelle d'un second mode de réalisa- tion de l'invention; la figure 4 est encore une vue partielle à plus grande échelle d'un troisième mode de réalisaé tion de l'invention. Si l'on se reporte aux figures 1 et 2 des dessins annexés, on y voit représenté un pneumatique destiné à une voiture automobile de tourisme. Ce pneumatique est du type à carcasse radiale et il com- prend une bande de roulement de contact avec le sol 11 s'étendant circonférentiellement tout autour du pneu et ayant deux bords latéraux 12 et 13. Le pneu a un plan circonférentiel médian M-M perpendiculaire a son axe de rotation et situé à mi-distance entre les bords latéraux 12 et 13. La bande de roulement 11 est raccor- dée, au niveau de ces bords 12 et 13, à deux épaule- ments 14 qui se prolIcrqent chacun jusqu'à un flanc 15. Les flancs 15 s'étendent radialement vers l'intérieur à partir des épaulements 14 et ils se terminent chacun par un bourrelet 16 permettant de monter le pneu sur une jante de roue. Dans le cadre de l'inventions les termes "axial" et "axialement" se rapportent à un dé- placement parallèle à l'axe de rotation du pneu, le terme "circonférentiellement" se rapporte à un dépla- cement tout autour de la circonférence de roulement du pneu, et le terme "radialement"' se réfère à des dépla- cements perpendiculaires à l'axe de rotation. La bande de roulement 11 s'étend entre les deux bords latéraux 12 et 13 qui sont séparés par une largeur de bande TW. Dans le cadre de l'invention, la largeur de bande TW est définie comme étant la plus grande distance axiale en travers de la bande, mesurée à partir de l'empreinte du pneu lorsque celui-ci est monté sur une jante déterminée et est gonflé sous une pression nominale et pour une charge type. La bande 11 comporte plusieurs rainures latérales principales 22 et 23 de chaque côté du plan circonférentiel mé- dian M-M. Ces rainures latérales principales 22 et 23 s'étendent à partir d'une partie médiane de la bande, circonférentiellement et axialement, vers l'ex- térieur, jusqu'à un bord latéral correspondant 12 ou 13. Par partie médiane de la bande, on entend une zone qui s'étend jusquà 15 % de la largeur de bande TW de chaque côté du plan circonférentiel M-M. Les rainures 22 et 23 changent progressivement de direction du cen- tre de la bande vers son bord, et forment avec le plan médian du pneu un angle qui croit avec la distance axiale par rapport à ce plan. Au niveau des bords laté- raux 12 ou 13 de la bande, les rainures correspondantes 22 ou 23 font pratiquement un angle droit par rapport au plan circonférentiel médian. Les rainures latérales principales 22 situées d'un côté de ce plan M-M s'éten- dent suivant une direction opposée, dans le sens circon- férentiel, à celle des rainures 23 situées de l'autre côté de ce plan, de sorte que des paires de rainures la- térales principales 22' et 23', ou 22" et 23', traver- sant la bande de roulement, présentent une configuration sensiblement en forme de "S" brisé s'étendant en diago- nale à travers la bande d'un bord de bande 12 au bord opposé 13. Il existe deux formes de "S" que l'on peut envisager alternativement, à savoir un "S" aplati com- prenant des rainures 22' et 23' qui sont alignées dans le sens circonférentiel au niveau de leurs extrémités axialement intérieures, 24 et 25, et un "S" allongé comprenant les rainures 22" et 23'. Ces configurations sont représentées en trait interrompu et désignées respectivement par SI et S2 sur la figure. 2. Si, en variante, les rainures latérales principales 22 et 23 s'étendaient dans le sens circon- férentiel suivant des directions opposées à celles re- présentées sur les figures 1 et 2, les paires de rai- nures traversant la bande de roulement prendraient alors une configuration en forme de "IZ" qui s'éten- drait en travers du pneu suivant une direction diago- nalement opposée à la configuration en "S". Les rainures latérales principales 22 et 23 situées de part et d'autre du plan circonférentiel médian M-M sont espacées dans le sens circonférentiel au niveau du bord de bande correspondant 12 ou 13, d'une distance D qui est comprise entre 18 % et 35 % de la largeur de bande TW selon la variation de la longueur de pas qui est utilisée dans cette technique pour la réduction du bruit des pneus. Les extrémités axialement intérieures, 24 et 25 des rainures princi- pales 22 et 23 situées respectivement de chaque côté du plan M-M, rejoignent des rainures latérales princi- pales, adjacentes dans le sens circonférentiel, ce qui forme des plages isolées 26 et 27 entre les paires de rainures latérales principales adjacentes dans le sens circonférentiel. Les plages isolées 26 et 27 de chaque côté du plan circonférentiel médian M-M s'étendent, sensiblement dans le sens axial, de la circonférence médiane du pneu et jusqu'à un bord latéral correspon- dant 12 ou 13. Une nervure centrale continue 28 est si- tuée, axialement, entre les rainures latérales princi- pales se rejoignant 22, 23 des deux côtés du plan M-M, suivant le plan circonférentiel médian. Cette nervure centrale 28 comporte des bords longitudinaux dentelés 32 et 33, mais la forme de ces bords longitudinaux va- rie en fonction de la forme des extrémités intérieures, dans le sens axial, 24 et 25 des rainures 22 et 23. Dans le cas présent, les extrémités 24 et 25 de chaque rainure 22 ou 23 s'étendent axialement vers l'extérieur de manière à rejoindre la rainure latérale principale, adjacente dans le sens circonférentiel, formant ainsi une nervure centrale 28 de largeur totale variable. Plusieurs lames 30 sont formées dans les plages isolées 26 et 27. Des groupes de lames 30 sont disposés dans des positions sensiblement bout à bout de manière à former des tracés de lames 34 qui s'étendent en travers de la bande de roulement 11. Ces tracés de lames 34 (dont trois sont signalés sur la figure 2 par des lignes en trait mixte) s'étendent sous forme de tracés sensiblement continus, d'un bord de bande 12 jusqu'à l'autre bord 13. Ces tracés 34 sont espacés entre eux dans le sens circonférentiel et traversent la bande de roulement 11 suivant une direction diagonalement opposée à celle des rainures latérales principales 22 et 23 de sorte que chacune de ces rainures est coupée par plusieurs tracés de la- mes. Dans le présent exemple, chaque rainure principa- le est coupée par quatre tracés de lames, et par consé- quent les plages isolées 26 et 27 sont chacun traversés par ces quatre tracés de lames 34. Les lames 30 qui constituent ces tracés de lames ont la même profondeur que les rainures latérales principales 22 et 23. Chaque tracé de lame 34 fait avec le plan circonférentiel médian M-M un angle d'ensemble global compris entre 55 et 75 fonction de la variation de pas entre les rainures latérales principales circonfé- rentiellement adjacentes. Par "angle global", on entend l'angle compris entre le plan M-M et une ligne droite tirée entre les points d'intersection du tracé de lame avec les bords latéraux 12 et 13. L'angle que les tra- cés de lames 34 font avec le plan circonférentiel mé- dian varie. Chaque tracé de lame 34 traverse deux pla- ges adjacentes de chaque côté du plan, soit quatre pla- ges au total. Les tracés de lames 34 traversent côte à côte la bande de roulement Il de telle sorte que chaque tracé n'en recoupe aucun autre. Chaque tracé de lame 34 suit un trajet en zigzag irrégulier à travers la bande 11, du fait que chaque tracé 34 suit un trajet dans l'ensemble diagonal à travers la bande, mais change de direction de manière à être perpendiculaire, ou sensi- blement perpendiculaire, à chaque rainure latérale principale 22 ou 23 qu'il croise. En conséquence, chaque tracé de lame 34 suit un trajet de forme gêné- rale "coudée-contre-coudée" à travers chaque plage 26 et 27, car il comporte au moins un changement de direc- tion par rapport au plan circonfgrentiel médian lors- qu'il traverse la plage correspondante. C'est ce chan- gement de direction qui donne au tracé de lames sa for me en zigzag irrégulier, Par "perpendiculaire", on en- tend un angle qui ne s'écarte par de plus de 20 de la normale. Bien que les tracés de lames soient repré- sentes comme étant interrompus au niveau de la nervure centrale 28, on peut envisager que les lames 30 s'éten- dent également à travers cette nervure 28. Un tracé de lames 34A sur deux dans le sens circonférentiel comporte une partie intérieure, vu dans le sens axial, qui s'étend entre des rainures principa- les 22 et 23 adjacentes qui sont élargies de manière à former des rainures latérales secondaires 36 qui sont sensiblement parallèles aux autres lames 30 et qui di- visent chaque plage 26 ou 27 en deux parties, a savoir une partie axialement intérieure, 38 et une partie axia- lement extérieure, 39. Chaque rainure secondaire 36 re- joint directement l'extrémité axialement intérieure 24 ou 25 de la rainure principale 22 ou 23 adjacente sui- vante dans le sens circonférentiel. A l'endroit ou cha- que tracé de lames 34 coupe une rainure latérale prin- cipale 22 ou 23, est prévue une petite encoche 41 qui est taillée dans la face d'une plage 26 ou 27 ou de la nervure centrale 28, qui est voisine du point d'inter- section. Dans l'empreinte du pneumatique, les lames 34 se referment, si bien que les plages 26 et 27 tra- vaillent comme leurs deux parties distinctes 38 et 39. Les rainures secondaires 36 contribuent, en effet, à l'éloignement de l'eau hors de la partie centrale du pneu. Sur la figure 3, est représenté un second mode de réalisation de l'invention. On ne fera ressor- tir que les différences principales par rapport au pneumatique représenté sur les figures 1 et 2. Les rainures latérales principales 122 et 123 s'étendent, circonférentiellement et axialement vers l'extérieur, jusqu'aux bords 112 et 113, à partir de points situés à moins de 2 % de la largeur de bande TW2 de part et d'autre du plan circonférentiel médian M-M. La courbe des rainures latérales 122 et 123 ne présente pas une pente aussi rapide que celle du mode de réalisation précédent, si bien que toute tangente à la courbe fait un angle de moins de 80 avec le plan circonfé- rentiel médian. La largeur de chaque rainure latérale 122 et 123 croit au fur et à mesure qu'elle s'étend axialement vers l'extérieur. Cela aide à maintenir à travers la bande de roulement un rapport "crête-creux", ou rapport de la zone de la bande en contact avec le sol à la zone projetée des rainures, qui est constant. Comme précédemment indiqué, les rainures latérales 122 et 123 ont une configuration en forme de "S" s'éten- dant en travers de la bande de roulement 111, tandis que les tracés de lames 134 traversent cette bande suivant une direction diagonalement opposée. Dans ce mode de réalisation, chaque tracé de lame 134 comprend également une lame 130 qui traverse la nervure 128. Les plages 126 et 127 qui sont situées en- tre des rainures latérales circonférentiellement adja- centes, respectivement 122, 123, sont chacine subdivisées par six tracés de lames 134, et dans ce mode de réali- sation, chaque troisième tracé de lames 134A, en consi- dérant le sens circonférentiel autour de la bande de roulement, comporte une partie axialement intérieure, élargie 136 qui constitue une rainure latérale secon- daire, et une partie axialement extérieure, 137 qui s'étend entre une rainure latérale 122 ou 123 et le bord de bande adjacent 112 ou 113, les parties exté- rieurs 137 étant plus larges que les lames 134, mais plus étroites que les rainures secondaires 136. Sur la figure 4, est représenté un troi- sième mode de réalisation de l'invention. Ce mode de réalisation est très voisin de celui décrit en regard des figures i et 2. Les rainures latérales principa- les 222 et 223 ont des extrémités axialement intérieu- res, 224 et 225 qui s'étendent sensiblement circonfé- rentiellement et forment ainsi une nervure centrale 228 ayant une largeur axiale sensiblement constante. Les rainures principales 222 et 223 s'étendent alors dans le sens circonférentiel et dans le sens axial, sur la bande de roulement, comme sur la figure 1, et elles sont sensiblement perpendiculaires au plan cir- conférentiel médian M-M au niveau du bord latéral de bande correspondant 212 ou 213. Les tracés de lames 234 sont disposés d'une manière analogue à celle représentée sur les fi- gures 1 et 2, un tracé de lame sur deux, 234A, consi- déré dans le sens circonférentiel autour de la bande de roulement, ayant une partie axialement intérieure, élargie 236 qui constitue une rainure secondaire comme précédemment indiqué. Par contre, la partie axialement extérieure, 237 de chaque rainure secondaire est éga- lement élargie de sorte que ces rainures secondaires s'étendent depuis les extrémités axialement intérieu- res, 224 et 225 de chaque rainure latérale principale 222 et 223 jusqu'au bord de bande correspondant 212 ou 213. Ces parties extérieures ne sont pas aussi profon- des que les rainures principales, leur profondeur va- riant entre 70 % et 90 % de celle de ces rainures prin- cipales. A titre de variante, et sans sortir du ca- dre de l'invention, il peut par exemple être prévu de faire varier la configuration de la nervure centrale en modifiant la configuration des extrémités axiale- ment intérieures, des rainures principales. il REVENDICATIONS 1. Pneumatique, comprenant une bande de roulement (11, 111) venant au contact du sol et ayant un plan circonférentiel médian (M-M) et deux bords latéraux (12-13, 112-113, 212-213), caractérisé en ce que la bande de roulement (11, 111) comprend une-ner- vure centrale (28, 128, 228) sensiblement continue, suivant le plan circonférentiel médian (M-M); des rainures latérales principales (22-2322'-23'- 22", 122-123,222-223) situées de chaque côté de la nervure (28, 128, 228) et s'étendant depuis cette nervure vers l'extérieur, dans le sens circonférentiel et dans le sens axial, jusqu'à un bord latéral respectif (12- 13, 112-113, 212-213), les rainures latérales princi- pales (22-23, 122-123, 222-223) situés d'un côté et de l'autre de la nervure (28, 128, 228) s'étendant dans des directions opposées dans le sens circonférentiel de sorte que des paires de rainures latérales princi- pales (22-23, 122-123, 222-223) traversent en diagona- le la bande de roulement (11, 111) suivant une configu- ration soit en forme sensiblement de "'S", soit en forme sensiblement de "Z"; et plusieurs lames (30, 130) dis- posées de manière à s'étendre suivant des tracés de la-1 mes (34-34A, 134134A, 234-234A) sensiblement continus et espacés sur la circonférence, entre les bords laté- raux (12-13, 112-113, 212-213) dans une direction qui est diagonalement opposée aux rainures latérales princi- pales (22-23, 122-123, 222-223) de sorte que chaque rai- nure latérale principale (22-23, 122-123, 222-223) est coupée par plusieurs tracés de lames (34-34A, 134-134A, 234-234A). 2. Pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tracés de lames (34-34A, 134- 134A, 234-234A) traversant la bande de roulement(lll) ne coupent aucun autre tracé de lames. 3. Pneumatique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les tracés de lames (34-34A, 134-134A, 234-234A) font un angle d'ensemble, d'incli- naison en diagonale, par rapport au plan circonféren- tiel médian (M-M), qui est compris entre 55 et 75 (cinquante-cinq à soixante-quinze degrés). 4. Pneumatique selon l'une des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que les rainures laté- rales principales (22-23, 122-123, 222-223) situées des deux côtés de la nervure (28) sont espacées entre elles au niveau du bord latéral correspondant (12-13, 112-113, 212-213) et se rejoignent à leurs extrémités axialement intérieures (24-25, 224-225), formant ainsi des plages isolées (26-27, 126-127) entre des paires de rainures adjacentes dans le sens circonférentiel (22-23, 122-123, 222-223). 5. Pneumatique selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque plage isolée (26-27, 126-127) est traversée par au moins quatre tracés de lames (34-34A, 134-134A, 234-234A). 6. Pneumatique selon la revendication 5, caractérisé en ce que certains (34A, 134A, 234A) des tracés de lames ont au moins certaines de leurs par- ties qui sont élargies de manière à constituer des rainures latérales secondaires (36, 136, 236) s'éten- dant entre des rainures principales (22-23, 122-123, 222-223) circonférentiellement adjacentes de manière à diviser chaque plage isolée (26-27, 126-127) en une partie axialement intérieure (38) située au voisinage de la nervure (28, 128, 228) et une partie axialement extérieure (39) située au voisinage d'un bord latéral correspondant (12-13, 112-113, 212-213). 7. Pneumatique selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un tracé de lame (34A) sur deux dans le sens circonférentiel comporte des parties élar- gies constituant des rainures latérales secondaires (36) de chaque côté de la nervure centrale (28), ces rainures latérales secondaires (36) étant adjacentes la nervure (28) et comportant des lames qui s'étendent dans le sens axial et vers l'extérieur à partir d'elles. 8. Pneumatique selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un tracé de lames (234A) sur deux dans le sens circonférentiel est élargi sur sa longueur entière. 9. Pneumatique selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque rainure latérale secondai- re (36) rejoint-directement l'extrémité (24-25) de la rainure principale adjacente suivante dans le sens cir- conférentiel (22-23). 10. Pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la largeur de chaque rainure la- térale principale (122-123) croît avec l'augmentation du déplacement axial par rapport au plan circonféren- tiel médian. 11. Pneumatique selon l'une des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que chaque tracé de la- mes (34-34A, 134-134A, 234-234A) a la forme d'un tra- jet irrégulier en zigzag et ce tracé de lames est, à son intersection avec chaque rainure latérale pricipa- le (22-23, 122-123, 222-223), sensiblement perpendicu- laire à celle-ci.