Brevet FR2569622A3 — publié le 19860307

FR 2569622 A3 19860307 FR 8512852 A 19850828 1 La présente invention concerne les bandages pneumatiques pour véhicules de tourisme et, plus parti- culièrement, les bandages à utiliser sur des véhicules à hautes performances. 05 La tendance actuelle pour les sculptures de bande de roulement est d'être directionnelle (la sculp- ture de bande de roulement étant constituée par les plats et les rainures présentés par la bande de roule- ment d'un bandage ou pneu venant au contact du sol). Un 10 pneumatique directionnel est un pneu présentant une sculp- ture de bande telle que, lorsqu'on fait tourner le pneu dans un sens, il offre des propriétés d'adhérence au sol différentes de celles présentées lorsqu'on le fait tour- ner dans l'autre sens. Une sculpture de bande direction- 15 nelle typique présente des rainures latérales qui sont disposées de manière à constituer une série de rainures en V pointant toutes dans la même direction tout autour de la bande de roulement du pneu. Habituellement, pour une adhérence au sol maximale au cours de l'accélération 20 des véhicules a hautes performances, les rainures en forme de V pointent dans la direction du déplacement, si bien que la partie médiane de chaque rainure en forme de V se présente la première sur l'empreinte du pneu au sol. Des exemples typiques de ce genre de pneuma25 tiques sont présentés dans la demande de brevet européen O 064 934 A, la demande de brevet britannique GB 2 046 188 A et le brevet US 4 057 089. On peut faire varier les différences des pro- priétés d'adhérence au sol entre les deux sens de rota- 30 tion, à l'aide d'un certain nombre de paramètres de con- ception différents, tels que par exemple l'angle que les rainures en forme de V par rapport au plan circonféren- tiel médian du pneu, l'espacement circonférentiel entre ces rainures en forme de V, et le rapport plats-eau ou 35 plats-rainures de la bande de roulement. La présente invention a pour but de fournir un pneumatique directionnel dans lequel on puisse faire 2 varier suivant un autre paramètre les propriétés d'adhé- rence au sol entre les deux sens de rotation. A cet effet, l'invention a pour objet un bandage pneumatique, du type comprenant une bande de OS roulement venant au contact du sol présentant deux bords latéraux et une partie circonférentielle médiane, caractérisé en ce que la bande de roulement présente une sculpture de bande directionnelle comprenant des rainures latérales s'étendant à partir de la partie 10 circonférentielle médiane en direction de l'un et l'au- tre bords latéraux, toutes ces rainures latérales s'é- tendant suivant la même direction circonférentielle et formant entre elles des plats espacés dans le sens cir- conférentiel, chacun de ces plats s'étendant de manière 15 continue depuis la partie circonférentielle médiane jusqu'à un bord latéral correspondant et présentant une première face tournée suivant un sens de rotation du pneu et une seconde face tournée suivant l'autre sens de rota- tion, cette première face étant continue depuis la par- 20 tie circonférentielle médiane jusqu'au bord latéral cor- respondant et cette seconde face étant interrompue par des rainures s'étendant dans le sens circonférentiel et espacées dans le sens axial. De préférence, ces rainures s'étendant dans 25 le sens circonférentiel sont ménagées dans la face de fuite ou face postérieure du plat lorsqu'on fait tour- ner le pneumatique dans un sens donné pour un déplace- ment vers l'avant du véhicule. Avantageusement, les rainures latérales pré- 30 vues de chaque côté du plan circonférenti.el médian pré- sentent une configuration incurvée et font un angle d'ensemble d'environ 55 -70 par rapport au plan cir- conférentiel médian du pneu. D'autres caractéristiques et avantages de 35 l'invention ressortiront de la description qui va sui- vre, à titre d'exemples non limitatifs et en regard des dessins annexes sur lesquels : 3 - la fig. 1 représente une vue en perspective d'un pneumatique conforme à l'invention, - la fig. 2 est une vue en élévation frontale de ce pneumatique de la fig. 1, ~05 - la fig. 3 est une vue en plan, partielle et à plus grande échelle, de la bande de roulement du pneu des fig. 1 et 2, - la fig. 4 est également une vue en plan, partiel- le et a plus grande échelle, de la bande de roulement 10 d'un second pneumatique conforme à l'invention, - la fig. 5 est encore une vue en plan, partielle et à plus grande échelle, de la bande de roulement d'un autre pneumatique conforme à l'invention. Si l'on considère les fig. 1, 2 et 3, on y 15 voit un pneumatique 10 pour véhicule de tourisme, et plus particulièrement pour un véhicule qui doit être conduit à grande vitesse sur des routes ou des circuits de course. Ce pneu 10 est à structure à carcasse radiale et il présente une bande de roulement venant en contact 20 du sol 11 comportant deux bords latéraux 12 et 13 espa- cés l'un de l'autre d'une largeur de bande de roulement TW. Dans le cadre de la présente invention, on définit cette largeur de bande de roulement TW comme étant la plus grande distance axiale en travers du pneu, mesurée 25 à partir de l'empreinte au sol du pneu lorsque celui-ci est monté sur une jante donnée et est gonflé à une pres- sion-type sous une charge nominale, et les termes "axial" et "dans le sens axial" se réfèrent à des distances pri- ses le long de l'axe de rotation du pneu ou parallèle- 30 ment à celui-ci. La bande de roulement 11 se raccorde, au niveau de ses bords latéraux 12 et 13, à deux épaulements 21 qui se prolongent par des flancs latéraux 14. Chaque flanc 14 s'étend dans le sens radial et vers l'in- térieur à partir d'un épaulement correspondant 21 et 35 chacun se termine par un talon 20. Le pneu 10 présente un plan circonférentiel médian M-M qui est perpendiculaire à l'axe de rotation 4 du pneu et est disposé à mi-distance entre les bords la- téraux. La bande de roulement il offre une sculpture de bande de roulement directionnelle comprenant des rainu- res latérales 15 et 16 sur chaque côté du plan circon- 05 férenciel médian M4-M. Ces rainures latérales 15 et 16 s'étendent à partir d'une partie circonférentielle mé- diane 17 qui est disposée de manière symétrique de cha- que côté du plan M-M, en direction d'un bord latéral correspondant 12 ou 13. Par partie médiane de la bande 10 de roulement, on entend jusqu'à 15 % de la largeur de bande TW sur chaque côté du plan M-M. Chaque rainure latérale 15 ou 16 présente une extrémité la plus inté- rieure dans le sens axial respectivement 18 ou 19 qui est située approximativement à 4 % à 5 % de la largeur 15 de bande TW à partir du plan M-M, et chaque rainure la- térale 15 ou 16 s'étend à la fois dans le sens axial vers l'extérieur et dans le sens circonférentiel, sui- vant une courbe allant vers le bord de bande de roule- ment correspondant 12 ou 13 et jusque dans l'épaulement 20 adjacent 21. Les rainures latérales 15 situées sur un côté du plan M-M s'étendent dans le sens circonféren- tiel suivant le même sens de rotation que les rainures latérales 16 situés sur l'autre côté de ce--plan, si bien que l'apparence en est que les deux jeux de rainures la- 25 térales 15 et 16 forment une série de configuration ap- proximativement en forme de V qui sont espacées dans le sens circonférentiel tout autour de la bande de roule- ment. La courbe de chaque rainure latérale est telle que l'angle interne compris entre des tangentes à cette cour- 30 be et le plan circonférentiel médian croit avec la dis- tance du point de tangence par rapport à ce plan. Chaque rainure latérale 15 ou 16 fait, par rapport au plan circonférentiel médian M-M du pneu, un angle d'ensemble o( qui est compris entre 55 et 70 . Cet angle d'ensemble 5 centrale C de la rainure considérée, et un second point P2 situé à l'intersection de cette ligne centrale C et de l'extrémité axiale intérieure correspondante 18 ou 19 de la rainure. Les rainures latérales 15 situées 05 sur un côté du plan M-M sont décalées dans le sens circonférentiel par rapport aux rainures 16 situées sur l'autre côté de ce plan, avec un décalage dans le sens circonférentiel de la moitié (1/2) du pas existant en- tre des rainures latérales adjacentes. 10 Les rainures latérales 15 et 16 situées sur chaque côté du plan M-M délimitent entre elles des plats (ou surfaces planes en saillie ou surélévation) respectivement 25 et 26 qui sont espacés dans le sens circon- férentiel. Chaque plat 25 et 26 s'étend de manière con- 15 tinue depuis la partie circonférentielle médiane 17 de la bande de roulement jusqu'à un bord latéral associé. Ces plats 25 et 26 présentent chacun une première face 27 qui est tournée dans un sens de rotation du pneu et une seconde face 28 qui est tournée dans l'autre sens 20 de rotation de ce pneu. Etant donné que le pneumatique est directionnel, on s'attend à ce que, lorsqu'il est monté sur un véhicule, pour un déplacement en avant, ce pneu tourne de manière que le sommet de la configu- ration en V arrive le premier sur l'empreinte au sol 25 du pneu. Ainsi, pour cette utilisation particulière du pneu, les premières faces 27 sont les faces d'attaque ou faces antérieures des plats 25 et 26 et les secondes faces 28 sont les faces de fuite ou faces postérieures de ces plats. 30 Les faces d'attaque 27 sont des surfaces incurvées continues s'étendant de la partie médiane 17 au bord de bande correspondant 12 ou 13. Les faces de fuite 28 sont également des surfaces incurvées, mais ne sont pas continues étant donné que chaque surface 28 35 est interrompue par trois rainures s'étendant dans le sens circonférentiel 31, 32 et 33 qui s'étendent à par- tir de la face de fuite 28 de chaque plat en direction 6 de la face d'attaque 27. Ces rainures s'étendant dans le sens circonférentiel 31, 32 et 33 voient crottrent leurs largeurs axiales respectives W1, W2 et W3 sui- vant une progression étagée dans le sens axial et vers 05 l'extérieur, à partir du plan circonférentiel médian M-M, chaque rainure circonférentielle s'étendant en travers de son plat respectif 26 sur 70 % à 80 % de la longeur circonférentielle de ce plat. Il existe une relation entre les largeurs axiales W1, W2 et W3, étant 10 donné que W3 est approximativement égal à 2,2 W1 et W2 approximativement égal à 1,4 W1. Les rainures s'étendant dans le sens circon- férentiel 31, 32 et 33 prévues sur chaque plat 25 ou 26 sont alignées dans le sens axial, sur chaque côté du 15 plan M-M, de sorte que ces rainures 31, 32 et 33 repo- sent sur des tracés circulaires rectilignes respectifs, s'étendant tout autour de la bande de roulement sur chaque côté du plan M-M et espacés dans le sens axial. Les rainures circonférentielles intérieures dans le 20 sens axial 31 sont toutes disposées à une distance D1 par rapport au plan M-1, cette distance D1 constituant approximativement 4 % de la largeur de bande de roule- ment TW. La distance D2 entre ces rainures 31 s'éten- dant circonférentiellement et les rainures voisines 32 25 s'étendant circonférentiellement plus extérieures dans le sens axial est approximativement égale à 1,7 D1, la distance D3 entre ces rainures 32 circonférentielles et les rainures extérieures, dans le sens axial, voisi- nes 33 est approximativement égale à 2,5 D1, et la dis- 30 tance D entre ces rainures 33 s'étendant circonféren- tiellement et le bord latéral correspondant de la bande de roulement est approximativement 4,5 D1. On peut ain- si constater que, alors que les distances DI, D2, D3 et D4 croissent suivant une progression étagée vers l'exté- 35 rieur et dans le sens axial à partir du plan central M-~1, il en est de même des largeurs axiales W1, W2 et W3 respectivement des rainures circonférentielles 31, 32 et 7 33. On maintient de la sorte un rapport "plats-eau" ou "plats-rainures" (c'est-à-dire le rapport de la surfa- ce de contact au sol de la bande de roulement par rap- port a la surface des rainures) qui est raisonnablement constant en travers du pneumatique. Les rainures s'étendant dans le sens cir- conférentiel 31, 32 et 33 Présentent chacune une lame respectivement 34, 35 et 36 qui s'étend dans le sens axial et vers l'extérieur à partir de cette rainure, 10 sur une distance qui est au moins deux fois la largeur de la rainure correspondante & partir de laquelle elle s'étend. Dans le cadre de la présente invention, on appelle lame (quelquefois appelée lamelle) une rainure étroite qui se referme dans l'empreinte au sol du pneu- 15 matique. Chaque lame 34, 35 ou 36 est située dans une position à mi-longueur le long de la rainure correspon- dante 31, 32 ou 33. La rainure circonférentielle inté- rieure dans le sens axial 31 présente également une lame supplémentaire 37 qui s'étend dans le sens axial vers 20 l'intérieur, de l'embouchure de cette rainure 31 jus- qu'au plan M-M. Etant donné que les plats 25 et 26 présentent une face d'attaque continue 27 et une face de fuite interrompue, ou discontinue, 28, l'adhérence au sol du 25 pneumatique sur une surface de conduite se trouve encore modifiée dans le sens vers l'avant par rapport à la mar- che arrière. Ceci est dû au fait que la face d'attaque continue 27 présente un bord continu pour le contact au sol, par comparaison avec la face de fuite interrompue 30 28 qui est plus flexible. Pendant le freinage, les faces de fuite 28 se trouvent chargées et se déforment suivant la direc- tion circonférentielle jusqu'à ce que les lames 34, 35 et 36 se fermenta moment auquel la marge continue du 35 plat s'étendant axialement qui est voisine des faces d'attaque 27 de chaque plat aide à soutenir la face de fuite 28. Cela présente également l'avantage supplémen- 8 taire de permettre aux rainures latérales 15 et 16 de s'ouvrir légèrement pendant le freinage, ce qui est bon pour l'évacuation de l'eau hors de la zone de la bande de roulement. 05 Sur la fig. 4, on voit représentée une vue en plan partielle de la bande de roulement d'un pneumatique. Cette bande de roulement représentée diffère de celle des fig. 1-3 en ce que les rainures latérales 115 et 116 ne sont pas décalées dans le sens circonfé- 10 rentiel comme précédemment décrit, mais sont alignées les unes avec les autres de manière à présenter une configuration plus en forme d'un vrai V. Il résulte de cet alignement des rainures latérales 115 et 116 que les lames 137 qui s'étendent à partir de l'embouchure 15 des rainures circonférentielles intérieures dans le sens axial 131 se rejoignent entre elles, créant ainsi une liaison entre chaque rainure latérale 115 située sur un côté du plan M-M avec sa rainure voisine alignée 116 située sur l'autre côté de ce plan. Pour toutes les 20 autres caractéristiques essentielles, la bande de roule- ment de la fig. 4 est la même que celle représentée sur les fig. 1-3. La fig. 5 représente encore un autre mode de réalisation de l'invention. La bande de roulement est 25 analogue à celle représentée sur la fig. 4. Les rainures latérales 215 et 216 sont alignées comme sur la fig. 4, mais il existe deux différences principales dans la ban- de de roulement. Lorsque le pneumatique est monté sur un véhicule, il est prévu que ce pneu tourne, pour un dépla- 30 cement vers l'avant, de manière que le sommet du V arrive le premier sur l'empreinte au sol, auquel cas les faces d'attaque 27 des plats 25 et 26 sont rendues non conti- nues, ou interrompues, alors que les faces de fuite 28 sont continues. Ceci est le contraire du pneumatique représenté sur les figures 3 et 4. Les faces d'attaque 27 des plats sont inter- rompues par des rainures s'étendant dans le sens circon- 9 férentiel 231, 232 et 233. Les dimensions et les posi- tions axiales de ces rainures 231, 232 et 233 sont es- sentiellement les mêmes que pour les rainures 31, 32 et 33 décrites en regard des fig. 1-3, si ce n'est 05 qu'elles s'étendent à partir de la face d'attaque 27 en direction de la face de fuite 28. Les lames 234, 235 et 236 qui s'étendent dans le sens axial à partir des rainures s'étendant dans le sens circonférentiel, le font suivant une di- 10 rection qui est sensiblement parallèle aux gorges la- térales correspondantes 215 ou 216. Ces lames 234, 235 et 236 sont par ailleurs situées à proximité de l'extré- mité de chaque rainure correspondante. D'une manière analogue, les lames 237 prévues dans la partie circonfé- 15 rentielle médiane 17 sont réalisées suivant le tracé di- rectionnel des rainures latérales 215 et 216. Etant donné que les faces d'attaque 27 des plats 25 et 26 sont interrompues par les rainures s'é- tendant dans le sens circonférentiel 231, 232 et 233, 20 alors que la face de fuite 28 est continue, l'adhérence au sol du pneumatique sur une surface de conduite, se trouvera ainsi modifiée par rapport à l'adhérence au sol suivant le sens inverse de rotation, de manière à four- nir un effet différent par rapport à la réalisation re- 25 présentée sur la figure 1. On peut également envisager d'appliquer la présente invention à des pneus directionnels que l'on doit monter sur un véhicule de manière que les parties latérales des rainures en forme de V arrivent les premières sur l'empreinte au sol pendant un déplacement vers l'avant du véhicule. Bien que certaines réalisations particulières viennent d'être présentées pour illustrer l'invention, il sera clair pour les spécialistes en la matière que l'on 35 peut y apporter diverses modifications sans sortir du ca- dre de l'invention. C'est ainsi par exemple que l'on pourrait omettre les lames 34, 35, 36 et 37 représentées 10 sur la fig. 3 ou qu'on pourrait en modifier la direc- tion pour qu'elles ressemblent aux lames de la fig. 5. Par ailleurs, les rainures latérales pourraient être rectilignes, et non pas incurvées, et l'angle 5 qu'elles font avec le plan circonférentiel médian pourrait également varier. REVENDICATIONS .CLMF: 1. Bandage pneumatique (10), du type compre- nant une bande de roulement venant au contact du sol (11) présentant deux bords latéraux (12-13) et une par- 05 tie circonférentielle médiane (17), caractérisé en ce que la bande de roulement (11) présente une sculpture de bande directionnelle comprenant des rainures latéra- les (15-16, 115-116, 215-216) s'étendant à partir de la partie circonférentielle madiane (17) en direction de 10 l'un et l'autre bords latéraux (12-13), toutes ces rainures latérales (15-16, 115-116, 215-216) s'étendant suivant la même direction circonférentielle et formant entre elles des plats (25-26) espacés dans le sens cir- conférentiel, chacun de ces plats (25-26) s'étendant de 15 manière continue depuis la partie circonférentielle médiane (17) jusqu'à un bord latéral correspondant (12-13) et présentant une première face (27) tournée suivant un sens de rotation du pneu et une seconde face (28) tour= née suivant l'autre sens de rotation, cette première fa- 20 ce (27) étant continue depuis la partie circonférentielle médiane (17) jusqu'au bord latéral correspondant (12- 13) et cette seconde face (28) étant interrompue par des rainures s'étendant dans le sens circonférentiel et es- pacées dans le sens axial (31-32-33, 231-232-233). 25 2. Bandage pneumatique selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que les rainures latérales (15-16, 115-116, 215-216) sont incurvées et font, par rapport au plan circonférentiel médian (M-M), un angle interne d'ensemble o compris entre 55 et 70 . 30 3. Bandage pneumatique selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce que la courbe (C) de chaque rainure latérale (15-16, 115-116, 215-216) est telle que l'angle interne compris entre une tangente à la courbe en n'importe quel point pris le long de celle-ci 35 et le plan circonférentiel médian (M-M) du pneu, croit avec la distance axiale du point de tangence à ce plan circonférentiel médian (M-4)o 4. Bandage pneumatique selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que les largeurs axiales (1 W2, W3) des rainures s'étendant dans le sens circonférentiel (31-32-33, 231-232-233) croissent suivant 05 une progression étagée dans le sens axial et vers l'ex- térieur, à partir du plan circonférentiel médian (M14-M) du pneu. 5. Bandage pneumatique selon la revendica- tion 4, caractérisé en ce que l'espacement axial (D2, 10 D3, D4) entre les rainures voisines, (31-32-33, 231- 232-233), s'étendant dans le sens circonférentiel, pré- vues dans chaque plat (25-26) croit également suivant une progression étagée dans le sens axial et vers l'ex- térieur, à partir du plan circonférentiel médian (M-M). 15 6. Bandage pneumatique selon la revendica- tion 4, caractérisé en ce que les rainures s'étendant dans le sens circonférentiel et espacées dans le sens axial (31-32-33, 231-232-233) s'étendant en travers du plat correspondant (25-26) sur une valeur comprise en- 20 tre 70 % et 80 % (soixante dix à quatre-vingt pour cent) de la largeur circonférentielle desdits plats (25-26). 7. Bandage pneumatique selon la revendica- tion 6, caractérisé en ce que les rainures s'étendant dans le sens circonférentiel (31-32-33, 231-232-233) 25 présentent chacune une lame ou lamelle (34-35-36, 234235-236) qui s'étend à partir de la rainure correspon- dantes suivant une direction sensiblement axiale et vers l'extérieur en travers du plat correspondant (25-26). 8. Bandage pneumatique selon la revendica- 30 tion 7, caractérisé en ce que chacune desdites lames (34-35-36, 234-235-236) présente une longueur qui est au moins deux fois la largeur de la rainure (31-32-33, 231-232-233) à partir de laquelle elle s'étend. 9. Bandage pneumatique selon la revendica- 35 tion 8, caractérisé en ce que les lames (234-235-236) s'étendent suivant une direction sensiblement parallèle aux rainures latérales (215-216).