Brevet FR2634424A1 — publié le 19900126

La présente invention concerne un pneumatique de véhicule du type à carcasse radiale avec une bande de roulement renforcée par ceinture, qui comporte au moins un ruban central de roulement et des éléments de profil d'épaulement séparés de celui-ci par de larges rainures profilées. Des pneumatiques pour véhicules, qui comportent un ruban central de roulement et des élé- ments de profil d'épaulement, qu_ sont séparés du ruban de roulement par des rainures périphériques, sont agencés, conformément à DE-A-3 643 046, de telle sorte que le profil des surfaces de roulement comporte des éléments de profil d'atténuation de bruit ainsi que des canaux périphériques larges et profonds. Il est en outre connu de former un ruban central de roulement dans un pneumatique pour véhicule à partir d'éléments de profil situés dans des positions étroitement adjacentes et qui s'étendent sur une haute partie positive du profil, supérieure à 60%. Des pneumatiques pour véhicules de ce genre possèdent, avec le profilage classique, au total de bonnes propriétés de roulage et de confort. En ce qui concerne certaines particularités essentielles des pneumatiques, les pneumatiques précités peuvent cependant être encore améliorés. L'invention a pour but de porter la résistance à la flottation sur route (comportement en aquaplaning), l'émission de bruit par pneumatique et route, l'insensibilité aux rainurages de voies et la résistance à l'usure, au moyen de mesures constructives, à un niveau supérieur au niveau standard admis habituelement à l'heure actuelle, les propriétés précitées devant faire encore l'objet d'améliorations. L'invention a pour but d'augmenter la partie positive de profil du ruban central de roulement et d'agencer en correspondance les rainures de profil existant entre le ruban de roulement et les éléments de profil d'épaulement, en section droite et en position, dans la partie négative de profil, de telle sorte que -les propriétées précitées envisagées pour un pneumatique soient encore améliorées. Ce problème est résolu conformément à l'invention, pour un pneumatique de véhicule du type précité, en ce que le ruban central de roulement correspond à une partie positive de profil de 92% et plus et a une largeur comprise entre 25% et 65% de la largeur de section droite du pneumatique et en ce que les rainures de profil ont une largeur totale correspondant au moins à 10% de la largeur de section droite du pneumatique. Le profil des surfaces de roulement du pneumatique de véhicule considéré comporte un ruban central de roulement ayant une largeur b relativement grande, dont la partie positive de profil correspond approximativement à 100% ou s'élève à 100% dans des cas particuliers. Les rainures périphériques situées de chaque côté de ce ruban de roulement sont dimensionnées en section droite en relation avec un profilage ouvert d'épaulement de telle sorte qu'on soit assuré d'une absorption bonne à très bonne du volume d'eau et de son évacuation rapide et efficace à l'air libre. Bien qu'il existe un ruban de roulement relativement large et ayant une haute partie positive de profil, l'eau est répartie efficacement dans des conditions produisant un aquaplaning et elle est reçue et dérivée immédiatement par les rainures de profil de grande largeur ainsi que par les rainures du profilage d'épaule- ment, les degrés de liberté fortement limité du ruban central de roulement avec la haute partie positive de profil sont déterminants pour qu'un pneumatique de véhicule de ce genre ne produise pratiquement pas de bruit. Ce sont seulement les bords des éléments de profil intervenant dans le profilage d'épaulement qui produisent un bruit affecté au pneumatique. Les degrés de liberté fortement limités du large ruban central de roulement sont également essentiels pour obtenir une insensibilité relativement grande à des rainuragesde la route. La large surface d'appui correspon- dante du ruban central de roulement est dans une large mesure insensible à de tels rainurages de route. En outre, ce ruban central de roulement est également très avantageux en ce qui concerne la résistance à l'usure lorsque le ruban de roulement est placé de façon intentionnelle dans des zones fortement sollicitées de telle sorte que, dans la somme des propriétés d'un pneumatique,- aussi bien le comportement à 1'aquaplaning que l'émission de bruit du pneumatique et l'insensibilité- aux rainurages de route, de même que la résistance à l'usure, soient améliorés. Selon une particularité de l'invention, le large ruban central de roulement est pourvu avantageu- sement de fines encoches. Ces fines encoches peuvent efficacement se présenter sous la forme d'un ensemble déterminé, mais cependant sélectionnable, de fines encoches. Cet ensemble peut se présenter sous la forme d'un modèle analogue à un profil de surface de roulement, qui est constitué simplement de fines encoches. La largeur de chacune de ces fines encoches est comparativement faible et limitée à 1,2 mm. Il peut exister à cet égard un volume positif de profil, c'est-à-dire un volume d'usure, du ruban central de roulement dont le rapport par rapport au volume négatif du profil (volume des fines encoches) dans un rapport de 92:4. Ce rapport peut également être supérieur lorsqu'il est prévu seulement des fines encoches qui sont avantageusement orientées dans l'essentiel en oblique par rapport à la ligne centrale périphérique et qui sont complétées additionnellement par de fines encoches orientées perpendiculairement à la ligne centrale périphérique. En outre, il est possible d'agencer le large ruban central de roulement sans partie négative de profil. On obtient alors un ruban de roulement comparable à un pneu lisse. Ces modes de construction respectivement applicables sont fonction de la grosseur du pneumatique de véhicule; des pneumatiques ayant des sections normales et un rapport H/B de 0,8 à 0,7 sont avantageuse- ment pourvus d'un ruban de roulement alors que des pneumatiques ayant un rapport H/B de 0,6 et moins sont pourvus de deux, ou de plus de deux, rubans de roulement. Egalement, ces rubans de roulement sont réalisés avec une haute partie positive de profil. Un ruban central de roulement du type décrit ci-dessus existe alors lorsque, après une empreinte d'un pneumatique de véhicule après un processus de roulement en charge sur au moins une révolution du pneumatique, on obtient des limites d'empreinte situées dans le profilage d'épaulement et définissant une partie d'empreinte qui est formée sur une longueur comprise entre au moins 1/8 à 1/1 de la périphérie du pneumatique sur le ruban de roulement et o il existe à chaque fois entre deux points un espacement axial constant b. Sur la même longueur d'au moins 1/8 à 1/1 de la périphérie du pneumatique, il existe alors, sur les rainures latérales du profil, également des limites d'empreinte dont la largeur axiale a une valeur constante et dont la profondeur s'élève à au moins 50% de la profondeur maximale de profil qui est disponible. A cet égard, le rapport entre le volume positif et le volume négatif du profil doit être de 92:4 ou plus. 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 représente une vue en perspective et en coupe partielle d'un pneumatique, la Figure 2 représente une vue en coupe d'un pneumatique de véhicule comportant un ruban central de roulement non profilé, la Figure 3 est une vue en plan d'un profil de pneumatique, la Figure 4 est une vue en plan d'une variante de profil de pneumatique, la Figure 5 est une vue en plan d'un autre profil de pneumatique, la Figure 6 est une vue en coupe partielle d'un pneumatique de véhicule comportant deux rubans centraux de roulement. Le pneumatique de véhicule 1 de la Figure 1, du type à carcasse radiale, comporte une bande de roulement 2 renforcée par ceinture, qui se compose d'un ruban central de roulement -3 et de deux rangées 4 et 5 d'éléments de profil d'épaulement, qui sont divisés par des rainures de profil 6 et 7 orientées dans une direction périphérique. Le ruban de roulement 3 est agencé comme une large nervure centrale, dont la largeur axiale b s'élève à 48% de la largeur B de la section de pneumatique. Le ruban de roulement présente une haute partie positive de profil. Ce large ruban de roulement est simplement pourvu de quelques fines encoches 8. Ces fines encoches ont une faible largeur f. qui est limitée à 1,2 mm. La profondeur t des fines encoches s'élève au maximum aux 2/3 de la profondeur T des rainures de profil. Cette profondeur est généralement de 8 mm. Les rainures de profil 6 et 7 ont une largeur R de 10 mm. Les rangées d'éléments de profil d'épaulement se composent d'éléments de profil 9 orientés en oblique par rapport à la ligne centrale périphérique x-x et qui sont séparés l'un de l'autre par des rainures transversales 10. Avec un profil de surface de roulement 2 de ce genre, on obtient extraordinairement de bons résultats en ce qui concerne le comportement à l'aquapla- ning, l'émission de bruit par pneumatique, l'insensibilité aux rainurage de route et la résistance à l'usure. Cela est imputable à la largeur relativement grande du ruban de roulement qui est pourvu d'une haute partie positive de profil ainsi que de rainures de profil bien ouvertes qui opèrent en combinaison avec un profilage d'épaulement relativement ouvert. Un ruban central de roulement 2 doit être défini comme suit: Lorsqu'on considère le pneumatique de véhicule 1 de la Figure 1 dans son état neuf et lorsqu'on effectue son empreinte après un processus de roulement sur au moins une révolution du pneumatique et dans une condition de charge du véhicule, on établit alors que, entre les empreintes des deux rangées latérales 4, 5 d'éléments d'épaulement, une partie déterminée de l'empreinte peut s'inscrire, sur une longueur d'au moins 1/8 de la périphérie du pneumatique, entre deux points d'espacement axial constant b, cela se produisant dans la zone du large ruban central de roulement ou bien dans une zone correspondante des éléments d'épaulement lorsqu'il est prévu, à côté des lisières latérales d'empreinte et sur une longueur correspondant à la longueur précitée, c'est- à-dire à au moins 1/8 de la périphérie du pneumatique, des rainures de profil orientées dans l'essentiel dans la direction périphérique du pneumatique et dont la profondeur dans le pneumatique s'élève, sur la longueur précitée, au moins à 50% de la profondeur maximale disponible du profil de la surface de roulement. La largeur de la surface d'appui du pneumatique en charge établit alors l'espacement axial des deux points, conformément à la définition définie ci-dessus, auquel cas b est supérieur ou écal à 25% de B ou bien b a une largeur au moins égale à 30 mm. Le rapport entre le volume positif et le volume négatif du profil du ruban central de roulement 3 s'élève à 92:4 ou plus, auquel cas il est prévu simplement de fines encoches sur une largeur f. ces encoches n'ayant pas une largeur supérieure à 1,2 mm. Le volume négatif de profil du ruban central de roulement se compose de fines sculptures qui sont composées de fines encoches. La surface de ruban comporte, entre deux points des limites d'empreinte correspondant à la définition donnée ci- dessus, et en négligeant les fines encoches, des espacements axiaux b aussi petits que possible et qui sont constants, le rapport entre les parties positive et négative du profil s'élevant à 96:4 ou plus. A cet égard, les lignes des points présentant le plus petit espacement axial b possible doivent se trouver seulement dans les zones qui sont espacées latéralement d'une distance inférieure ou égale à mmn des limites d'empreinte. Le rapport entre le volume positif et le volume négatif du profil du ruban central de roulement peut également s'élever à 100:0, c'est-à-dire que le ruban central de roulement ait alors une surface lisse. La Figure 2 représente un pneumatique de véhicule 11, pourvu d'un profil de surface de roulement 12, qui comporte un ruban central de roulement 13, qui se présente sans sculpture et sans fines encoches. Les rangées d'éléments d'épaulement sont désignées par 14, 15 et sont agencées d'une manière analogue à la Figure 1. Le ruban central de roulement et les rangées d'éléments de profil d'épaulement sont séparés mutuellement par de larges rainures de profil 16, 17. Ces deux rainures de profil ont ensemble une largeur au moins égale à 10% de la largeur B de section du pneumatique. La Figure 3 représente un profil de surface de roulement 22 d'un pneumatique de véhicule 21, qui est constitué d'un ruban central de roulement 23, de rainures latérales de profil 26, 27 et de rangées 24, 25 d'éléments de profil d'épaulement. Le large ruban central de roulement 23 est pourvu en partie de fines encoches. Celles-ci constituent un ensemble de fines encoches. Elles sont orientées en oblique par rapport à la ligne centrale périphérique x-x, comme indiqué par les références 30, 31. Ces fines encoches se croisent. En outre, il est prévu de fines encoches 32 orientées perpendiculairement à la ligne centrale périphérique x-x. On obtient ainsi un modèle de fines encoches qui couvrent, en fonction du pas de profil t, d'une part, une grande surface et, d'autre part, une petite surface. Le profil d'épaulement se compose de blocs 28 disposés en oblique qui sont formés par des rainures 29 inclinées par rapport au côté extérieur du pneumatique. Avec un tel profil de surface de roulement, la résistance à l'aquaplaning, l'émission de bruit par pneumatique et route, l'insensibilité aux rainurages de route et également la résistance à l'usure sont extraordinaire- ment bonnes. La Figure 4 représente un profil de surface de roulement 42 d'un pneumatique de véhicule 41, qui se compose d'un ruban central de roulement 43 et d'éléments latéraux respectifs 44, 45 du profil d'épaulement. Les rainures de séparation du profil périphérique sont désignées par 46, 47. Dans ce cas, le ruban central de roulement 43 est pourvu de fines encoches 50, 51, 52. Celles-ci créent un modèle de sculptures fines. Les éléments du profil d'épaulement se présentent sous la forme de blocs 48 ayant une forme coudée ou incurvée et qui sont divisés par des rainures transversales 49, coudées ou incurvées en correspondance. Les éléments de profil 48 sont eux-mêmes pourvus d'une fine rainure additionnelle 70 et d'une ou plusieurs fines encoches 71. La Figure 5 représente un profil de surface de roulement 52 d'un pneumatique de véhicule 51, qui se compose d'un ruban central de roulement 53 et de rangées latérales respectives 54, 55 d'éléments de profil d'épaulement, qui sont séparées du ruban de roulement 53 par des rainures périphériques 56, 57. Le ruban central de roulement est pourvu d'un ensemble de fines encoches 60, 61, 62, qui sont orientées en partie en oblique et en partie parallèlement à la ligne centrale périphérique x- x. Ces fines encoches créent un modèle analogue à un profil. Les éléments profilés d'épaulement sont agencés sous forme de blocs coudés 58, qui sont séparés l'un de l'autre par des rainures transversales 59 également coudées. La Figure 6 représente une vue en coupe d'un pneumatique de véhicule 61, dont la bande de roulement 62 est constituée par deux rubans centraux de roulement 64, 65 séparés par une rainure de profil 63 ainsi que par deux rainures latérales de profil 66, 67 et des rangées 68, 69 d'éléments de profil d'épaulement. Dans ce cas également, chaque ruban central de roulement 64, 65 est agencé sous la forme d'une large nervure, la largeur b étant supérieure ou égale à 25% et pouvant s'élever jusqu'à 40% de la largeur B du pneumatique. Chaque ruban de roulement peut être pourvu d'un ensemble de fines encoches ou bien d'au moins quelques fines encoches, ou bien il peut être agencé comme une surface lisse. Les parties positives du profil de chaque ruban de roulement sont respectivement supérieures ou égales à 90%. Les parties négatives correspondant aux rainures du profil s'élèvent approximativement et respectivement à 5% de la largeur B de section du pneumatique. La partie positive de profil des éléments d'épaulement s'élève au total à au moins 25% de la largeur B de section du pneumatique. Les profils de surfaces de roulement décrits ci-dessus sont caractérisés en commun par le fait qu'ils comportent un ruban central de roulement ou, le cas échéant, dans le cas de pneumatiques comparati- vement larges et ayant un faible rapport H/B, plusieurs larges rubans centraux de roulement. Ceux-ci ont une haute partie positive de profil de 90% ou 92% et plus. Ils coopèrent en combinaison avec des rainures de profil suffisamment larges et profondes ainsi qu'avec un profilage d'épaulement du type habituel et relativement ouvert. L'avantage obtenu en ce qui concerne l'émission de bruit par le pneumatique résulte à cet égard de l'utilisation d'une partie positive de profil, pratiquement de 100%, dans le large ruban central de roulement, qui n'intervient pratiquement pas dans la génération de bruit par suite de son degré de liberté limité. C'est seulement le profilage d'épaulement qui reste générateur de bruit en ce qui concerne le pneumatique. Les avantages concernant le comportement à l'aquaplaning ainsi que l'insensibilité aux rainurages de route et également la résistance à l'usure sont imputables au fait que les larges rubans centraux de roulement créent, du fait d'une partie positive de profil se rapprochant de 100%, des surfaces d'appui cohérentes et de grande largeur. Grace auxdites surfaces, le pneumatique reste dans une large mesure insensible à des rainurages d'une route. L'avantage concernant la résistance à l'usure résulte de l'utilisation intentionnelle du large ruban de roulement dans des zones fortement sollicitées. L'avantage concernant le comportement à l'aquaplaning se fait nettement sentir lorsque le large ruban central de roulement est associé à des nervures de profil relativement larges et à un profilage d'épaulement ouvert, le volume d'eau se présentant dans la zone de la bande de roulement en cas d'existence d'une grande quantité d'eau sur la route étant refoulé relativement rapidement et efficacement dans les rainures disponibles du profil et dans l'ensemble de rainures du profilage d'épaulement pour être ensuite évacué à l'air libre pratiquement sans entrave. REVENDICATIONS 1. Pneumatique de véhicule du type à carcasse radiale avec une bande de roulement renforcée par ceinture, qui comporte au moins un ruban central de roulement et des éléments de profil d'épaulement séparés de celui-ci par de larges rainures profilées, caractérisé en ce que le ruban central de roulement (3, 13, 23, 43, 53) correspond à une partie positive de profil de 92% et plus et a une largeur (b) comprise entre 25% et 65% de la largeur (B) de la section droite du pneumatique et en ce que les rainures de profil (6, 7; 16, 17; 26, 27; 46, 47; 56, 57) ont une largeur totale correspondant au moins à 10% de la largeur (B) de section droite du pneumatique. 2. Pneumatique de véhicule selon la revendica- tion 1, ayant un rapport hauteur/largeur -de section de pneumatique de 0, 6 et moins, caractérisé en ce que deux ou plus de deux rubans centraux de roulement (64, 65) comportent chacun une partie positive de profil de 90% et plus et chacun une largeur (b) de % à 40% de la largeur (B) de section du pneumatique et en ce que la rainure de profil (63) séparant iles rubans de roulement, de même que les rainures latérales de profil (66, 67) , ont chacune une largeur d'au moins 5% de la largeur (B) de section de pneumatique. 3. Pneumatique de véhicule selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le ou les rubans centraux de roulement comportent seulement des fines encoches (30, 31, 32; 50, 51, 52). 4. Pneumatique de véhicule selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est prévu un ensemble de fines encoches (30, 31, 32; 50, 51, 52; 60, 61, 62), par lesquelles est créé un modèle en forme de profil. 5. Pneumatique de véhicule selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé.en ce que le ou les rubans centraux de roulement sont exempts de fines encoches ou de rainures de manière à se présenter sous la forme d'une partie lisse.