Brevet FR2635051A1 — publié le 19900209

La présente invention concerne un pneumatique de véhicule, notamment du type à carcasse radiale, comportant une bande de roulement profilée, renforcée par ceinture et dont le profil des surfaces de roulement se compose d'éléments de profil qui sont séparés l'un de l'autre par des rainures orientées dans une direction périphérique et constitués par des surfaces latérales d'éléments de profil, qui sont disposées parallèlement, lesdites surfaces latérales d'éléments de profil desdites rainures étant orientées parallèlement ou en oblique par rapport à la ligne centrale périphérique et exerçant des résistances à l'écoulement. Des pneumatiques de véhicules produisent, lors du roulement sur la surface de contact avec le sol, des bruits car, d'une part, les arêtes des éléments de profil viennent buter contre la surface de contact et, d'autre part, l'air s'écoulant dans les rainures de profil est soumis à des oscillations. Pour réduire l'effet sonore provoqué par le bruit du pneumatique, il a été proposé de rendre rugueuse la surface de roulement. A cet effet, il est prévu des profondeurs de rugosités comprises entre 100 et 2000 im. Dans les micro-volumes libres existant alors entre les sommets des rugosités, il se produit des réflexions diffuses d'ondes sonores à l'aide desquelles le niveau de bruit du pneumatique est réduit du fait de l'absorption des ondes. Une surface rendue rugueuse se compose dans l'essentiel de rangées adjacentes de sommet de rugosité, se produisant de façon aléatoire lors de la fabrication, et de creux intercalaires. Des turbulences de l'air peuvent cependant être produites également par des résistances à l'écoulement créées et réparties de façon ordonnée. L'invention a pour but de produire des réflexions d'ondes sonores dans de petits volumes, pouvant être créés avec une précision relativement grande en position et en grandeur sur ou dans les surfaces latérales des éléments de profil. L'objet de l'invention consiste à produire des résistances à l'écoulement sur les surfaces latérales des éléments de profil, notamment sur les surfaces latérales formant les rainures de profil orientées dans une direction périphérique, sous la forme d'un micro-profilage. Ces résistances à l'écoulement doivent assurer une mise en turbulence suffisante de l'air en écoulement. Les réflexions d'ondes sonores doivent être produites intentionnellement en grandeur et en position de façon à réduire ainsi le niveau de bruit à des portées prédéterminables. Conformément à l'invention, ce problème est résolu en ce que les résistances à l'écoulement se présentent comme des micro-saillies sensiblement de même grosseur, ayant la forme de mini-ergots, de mininervures ou analogues, sur les surfaces latérales des éléments de profil ou/et comme des micro-creux se présentant sous la forme de miniévidements dans les surfaces latérales des éléments de profil. La surface de section droite desdites résistances à l'écoulement est relativement petite et a une valeur d'environ 5 à 6 mm2. La tolérance est de l'ordre d'environ 10 à 15%. Ces résistances à l'écoulement représentent un mini-profilage des surfaces latérales, notamment des rainures périphériques et/ou des rainures inclinées. En ce qui concerne la mise en turbulence de l'air en écoulement ou du mélange air-eau dans le cas d'une surface d'appui humide, ces résistances à l'écoulement sont extrêmement efficaces. En fonction de la nature et de la grosseur du profilage des surfaces de roulement, ces mini-saillies ou ces mini-creux peuvent être répartis de façon plus ou moins dense par unité de surface. Ils peuvent être prévus directement adjacents, auquel cas on obtient alors un genre de mini-denture. Ils peuvent également être disposés en étant éloignés mutuellement de distances sélectionnables, lesdites distances pouvant atteindre le double de la longueur de pas du profil. Les résistances à l'écoulement ont une forme de section droite déterminée mais cependant sélectionnable. Cette section peut par exemple avoir une forme triangulaire, trapézoïdale ou circulaire. L'étendue maximale de la résistance à l'écoulement, perpendiculairement à la surface latérale de l'élément de profil est limitée à un quart de la largeur de la rainure de profil. La largeur classique de la rainure de profil est comprise entre 7 et 8 mm. En vue d'influencer l'écoulement d'air en des endroits opposés des surfaces latérales des éléments de profil, les résistances à l'écoulement sont placées en opposition mutuelle ou en décalage mutuel. L'écoulement d'air est ainsi dévié plusieurs fois et mis en turbulence. En conséquence, les ondes sonores sont réfléchies plusieurs fois et la pression sonore est réduite par absorption des ondes sonores. Additionnellement, les résistances à l'écoulement peuvent être inclinées par rapport à la perpendiculaire à l'axe du pneumatique dans le sens de roulement ou en sens contraire. La section droite peut alors être différente sur la longueur de la résistance à l'écoulement. Dans les coins des éléments profilés, il est possible de prévoir une mini- découpure sur le côté arrière par rapport au sens de roulement du pneumatique, cette mini-découpure servant de résistance à l'écoulement et ayant une section droite qui est égale ou inférieure à 4 mm2. En outre, l'embouchure d'une rainure latérale dans la surface latérale de l'élément profilé peut être située en regard d'une saillie. L'écoulement d'air est ainsi dévié de manière à empêcher une accumulation d'air; de telles accumulations d'air interviennent fréquemment considérablement dans la génération de bruit par un pneumatique. Elles sont évitées grâce à la disposition prévue. Les mesures, prises individuellement ou en combinaison, pour les résistances à l'écoulement décrites ci-dessus, permettent de créer des entraves à l'écoulement non seulement pour l'air passant dans les rainures mais également pour l'eau les traversant. Les résistances à l'écoulement sont ainsi utiles également pour la canalisation de l'eau. En outre, elles sont avantageuses lorsque, lors d'une traction dans la neige, on utilise alors des moyens augmentant le frottement et se présentant sous la forme des résistances à l'écoulement du milieu constitué par la neige. En premier lieu, les mini-résistances à l'écoulement constituent cependant des moyens généra- teurs de turbulence par lesquels sont produites les réflexions d'ondes sonores qui diminuent les pressions sonores et réduisent ainsi le niveau de bruit. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence, dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: la Figure 1 est une vue en plan d'un profil de surface de roulement comportant des mini-saillies et des mini-encoches qui sont prévues dans les parois latérales des rainures, la Figure 2 représente une particularité de résistances à l'écoulement qui sont disposées mutuelle- ment dans des positions étroitement adjacentes, la Figure 3 représente des détails de résistances à l'écoulement en forme d'alvéoles, en combinaison avec des micro-saillies en forme de nervures, la Figure 4 représente des détails de résistances à l'écoulement disposées de façon inclinée. Le profil de surface d'écoulement 1 de la Figure 1 se compose de deux nervures 2 et 3 disposées parallèlement à la direction périphérique x-x, en étant - séparées par une rainure périphérique rectiligne 4, et de nervures 7, 8 divisées par des rainures transversa- les 5 en parties de nervures T. Les rainures périphériques étroites existant entre les nervures 2 et 7 ou 8 sont désignées par 6. L'épaulement du pneumatique est constitué par des éléments de profil latéraux 9 disposés en oblique par rapport à la direction périphérique x-x. La rainure périphérique adjacente est désignée par et les rainures latérales par 11. Comme moyens de mise en turbulence de l'air, il est prévu, sur les surfaces latérales W des rainures 4, 6 et 10, des résistances à l'écoulement se présentant sous la forme de micro-saillies 13 se présentant comme des ergots ou des nervures ou bien des micro-encoches 14 se présentant comme des mini- évidements. La section droite de ces résistances à l'écoulement est relativement petite et s'élève à environ 4 à 6 mm2. En conséquence, on obtient un genre de micro-profilage des surfaces latérales de rainures, au moyen duquel l'écoulement d'air, mais cependant également le mélange d'eau et d'air dans le cas d'une surface d'appui humide du pneumatique, peut être mis en turbulence. Sous l'effet des petites résistances à l'écoulement, l'air est aévié plusieurs fois, les ondes sonores sont dissociées et réfléchies et, en conséquence, les pressions sonores sont réduites. Sur la Figure 2 est représentée une partie de deux éléments de profil 20, 21 de la surface de roulement, o les résistances à l'écoulement sont agencées sous la forme d'une micro-denture 22, 23. Lors du mouvement du pneumatique, l'air est ainsi mis fortement en turbulence et des réflexions diffuses d'ondes sonores sont produites de sorte que, par suite de l'absorption du son, le niveau de pression sonore produit par l'air dans les rainures est diminué. La micro-denture est constituée par une rangée de micro-saillies ayant une petite section respectivement d'environ 4 à 6 mm2. Dans la direction perpendiculaire à la paroi latérale des rainures, chaque micro-saillie ou micro-creux est limité à un quart de la largeur B des rainures. Sur la Figure 3 sont représentés quatre agencements différents de résistances à l'écoulement. La Figure 3a représente une saillie 31 en forme de nez sur la paroi latérale 32 de l'élément de profil 30. La rainure de profil, qui n'est représentée qu'en partie, est désignée par R. En outre, on a représenté un micro-creux 33. Les sections droites de ces résistances à l'écoulement 31, 33 ont une forme triangulaire et elles sont sensiblement de même grandeur. La Figure 3b représente une saillie 34 en forme de nez, ayant une section allongée dans la direction de marche, ainsi qu'un micro-creux en forme d'alvéole. L'onde sonore produite par l'air mis en turbulence par la saillie est dissociée dans la zone du creux en forme d'alvéole et est absorbée partiellement dans la suite du parcours. La saillie 36 représentée sur la Figure 3c a une section droite en forme de trapèze et il est prévu dans une zone adjacente un micro-creux 37 en forme d'encoche. Egalement, ces agencements opèrent de la même manière que les Exemples précités. La Figure 3d représente une saillie 38 en forme de nez qui est disposée au voisinage immédiat d'un micro-creux 39. Les agencements représentés sur les Figures 1 à 3 correspondent à des résistances à l'écoulement choisies de façon désirée et intentionnelle et se présentant sous la forme de micro-saillies 13 et de micro-creux 14 ou 22, 23 ou 31-39. Les espacements entre deux micro-saillies 13 de la Figure 1 sont choisis avantageusement à cet égard avec une dimension qui correspond à la valeur t du pas de profil. En outre, il est représenté qu'une micro- saillie 13 et un micro-creux 14 sont situés sur des côtés mutuellement opposés de la rainure. Egalement, il est représenté qu'une micro-saillie 15 est disposée sur un élément de profil T de la nervure 7 dans une zone o l'embouchure 11' de la rainure latérale 11 est située dans la rainure périphérique 10. Dans ce cas également, l'air est dévié efficacement et on empêche une accumulation d'air. Les accumulations d'air qui se produisent sont fréquemment une cause importante du bruit d'un pneumatique. En outre, le coin de l'arête arrière d'un élément de profil T est représenté, ce coin étant interrompu par un micro- creux 16. Il constitue ainsi une arête de déchirement d'écoulement. Sur la Figure 4 sont représentés deux agencements de résistance à l'écoulement. La Figure 4a représente une micro-nervure qui est prévue sur la paroi latérale 42 de l'élément de profil 40. Cette micro-nervure 42 est inclinée, dans une direction périphérique, d'un angle a par rapport à la perpendiculai- re S à l'axe de pneumatique (non représenté). La rainure de profil est désignée par 43. La section droite de cette micro-nervure 42, décroît, depuis la surface de roulement, d'une valeur supérieure d'environ 5 mm2 jusqu'à une valeur d'environ 2 mm2 en profondeur. Conformément à la Figure 4b, il est prévu une résistance à l'écoulement 44 se présentant sous la forme d'un micro-creux prévu dans la paroi latérale 44. Egalement, ce moyen de mise en turbulence de l'air est légèrement incliné dans une direction périphéri- que par rapport à la perpendiculaire à l'axe du pneumati- que. Sur la longueur de ce creux, la section décroît depuis une valeur supérieure d'environ 4 mm2 jusqu'à une valeur inférieure d'environ 2 mm2 dans le fond de la rainure. En outre, il est prévu sur l'arête arrière de l'élément de profil un biseau 45 constituant un moyen de déchirement d'écoulement. Des oscillations de l'air à l'intérieur de la surface d'appui du pneumatique, entre le profil du pneumatique et la zone de contact et l'environnement immédiat, produisent des pressions sonores qui sont perçues sous forme de bruit. Grâce à la disposition intentionnelle de mini-résistances à l'écoulement, l'écoulement d'air est mis efficacement en turbulence. Il se produit des réflexions diffuses d'ondes sonores et leur absorption aura pour conséquence une diminution du niveau total de bruit. La prévision d'un grand nombre de micro-saillies et de micro-creux disposés de façon intentionnelle diminue le bruit du pneumatique et crée une amélioration en ce qui concerne l'émission de bruit par le pneumatique. REVENDICATIONS 1. Pneumatique de véhicule, notamment du type à carcasse radiale, comportant une bande de roulement profilée, renforcée par ceinture et dont le profil des surfaces de roulemenet se compose d'éléments de profil qui sont séparés l'un de l'autre par des rainures orientées dans une direction périphérique et constitués par des surfaces latérales d'éléments de profil, qui sont disposées parallèlement, lesdites surfaces latérales d'éléments de profil desdites rainures étant orientées parallèlement ou en oblique par rapport à la ligne centrale périphérique et exerçant des résistances à l'écoulement, caractérisé en ce que les résistances à l'écoulement se présentent comme des micro-saillies (13) de grosseurs sensiblement identiques, situées sur les surfaces latérales (W) ou/et de micro-creux (14) prévus dans lesdites surfaces latérales (W), ayant une surface de section droite d'environ 4 à 6 mm2, avec des espacements déterminés mais cependant sélectionnables qui peuvent atteindre le double de la longueur (t) du pas de profil. 2. Pneumatique de véhicule selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que les micro-saillies (13) et les micro-creux (14) ont une forme de section droite déterminée, mais cependant sélectionnable et dont la dimension maximale, perpendiculairement à la surface latérale (W) s'élève à 1/4 de la largeur de rainure (B). 3. Pneumatique de véhicule selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les résistances à l'écoulement sont situées sur les surfaces latérales de la même rainure de profil (4, 6, 10) en étant décalées mutuellement dans la direction périphérique (x-x). 4. Pneumatique de véhicule selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est prévu à l'opposé d'une micro-saillie située sur la surface latérale (W) d'une rainure de profil (4, 6, 10) un micro-creux situé dans la surface latérale opposée (W) de la même rainure. 5. Pneumatique de véhicule selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est prévu sur le coin d'un élément de profil, du côté dirigé en sens inverse du sens de roulement du pneumatique, une micro-découpure (16, 45) dont la section droite est inférieure ou égale à 4 mm2. 6. Pneumatique de véhicule selon une des revendications 4 à 5, caractérisé en ce qu'il est prévu en regard d'une embouchure (11') d'une rainure de profil d'épaulement (11) une micro-saillie (15) sur la surface latérale (W) de l'élément de profil. 7. Pneumatique de véhicule selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la résistance à l'écoulement (42, 44) se présente sous la forme d'une micronervure ou d'un micro-creux, incliné dans le sens de roulement ou dans le sens inverse, par rapport à la perpendiculaire à l'axe du pneumatique. 8. Pneumatique de véhicule selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la section droite de la résistance à l'écoulement est différente sur sa longueur.