Brevet FR2659276A1 — publié le 19910913

La présente invention concerne un pneumatique à structure radiale pour des véhicules à grande vitesse, dans lequel le rapport de la hauteur à la largeur H/B est inférieur ou égal à 0,6 Le pneumatique présente une région de bande de roulement renforcée par une ceinture, avec une sculpture de bande de roulement liée au sens de rotation La sculpture de bande de roulement est constituée d'éléments de sculpture disposés en V et orientés à forte pente par rapport au plan équatorial dans le sens circonférentiel Les éléments de sculpture s'étendent en oblique depuis la région centrale jusque dans des épaulements du pneu- matique et, dans la région des épaulements, ils sont coudés à partir d'un point d'inflexion en direction d'une parallèle à l'axe De tels éléments de sculpture forment des rainures obliques qui sont réparties sur la circonférence, partent de rainures circonférentielles et s'é- tendent en continu jusqu'aux épaulements ouverts du pneumatique. On connaît une telle sculpture de bande de roulement par la de- mande de brevet allemand N O 3431655 Les bandes de roulement de tels pneumatiques de véhicules sont relativement larges Grâce à la large rainure circonférentielle prévue et à la multiplicité de rainures obliques formées par des éléments de sculpture obliques, on garantit que soit empêché efficacement l'aquaplaning qui est plus redouté pour des pneumatiques larges que pour des pneumatiques normaux dans des conditions comparables de hauteur d'eau, et que l'eau qui s'accumule puisse continuer à être évacuée efficacement de la surface de contact du pneumatique même en cas de blocage des roues apparaissant lors d'un freinage à fond La sculpture de bande de roulement connue présente une large rainure circonférentielle, qui est délimitée par des extré- mités élargies des éléments de sculpture C'est pourquoi, à des vi- tesses élevées du véhicule, on obtient une usure par frottement accrue et une production de bruit accrue. La présente invention a pour but de fournir une sculpture de pneumatique du type mentionné en introduction qui présente des élé- ments de sculpture qui soient orientés avec une pente la plus forte possible, afin de garantir un drainage important par les rainures obliques orientées à forte pente, et afin de disposer, tant dans la région centrale que dans la région des épaulements, d'une sculpture positive qui maintienne relativement bas l'usure et la production de bruit. A la place des éléments de sculpture, la sculpture du pneuma- tique peut aussi présenter des'rainures délimitées par des éléments de sculpture. Selon l'invention, ce but est atteint en prévoyant une nervure circonférentielle, disposée dans le plan équatorial, qui forme deux rainures circonférentielles centrales entre elle et les éléments de sculpture disposés en V et réalisés en forme de runes Les éléments de sculpture sont orientés, par rapport au plan équatorial, d'un angle a de 5 à 30 dans la région centrale du pneumatique, et d'un angle a de ' à 85 dans les épaulements du pneumatique, à partir d'un point d'inflexion La région d'épaulement de chaque élément de sculpture est divisée en fourche La nervure circonférentielle centrale, qui peut être réalisée en zigzag ou droite, garantit que le pneumatique pré- sente une haute résistance à l'usure centrale par frottement, et que le bruit de la sculpture soit relativement faible La nervure circon- férentielle centrale garantit en outre que les deux rainures circonfé- rentielles centrales ainsi formées soient capables d'empêcher à tout moment des conditions d'aquaplaning; en effet, des rainures obliques orientées sous une pente relativement forte se raccordent à ces deux rainures circonférentielles, et elles permettent que l'eau qui s'accumule puisse à tout moment s'évacuer correctement Les éléments de sculpture en forme de runes présentent une partie centrale qui est orientée à pente relativement forte dans le sens circonférentiel, et les rainures obliques ainsi formées garantissent un drainage efficace. Cela est en outre assisté par une sculpture divisée des épaulements, qui peut disposer tant de plusieurs parties de nervures que de courtes rainures obliques supplémentaires. Les éléments de sculpture en forme de runes peuvent présenter une largeur au moins égale à 12 à 22 ma Ils se terminent librement dans la région des rainures circonférentielles Ces mêmes éléments de sculpture peuvent aussi être reliés à la nervure centrale par un pont de sculpture présent dans le fond de la sculpture La hauteur d'un tel pont de sculpture peut être égale à 1/3 à 1/2 de la profondeur de la sculpture Les transitions entre la nervure centrale et les pointes des éléments de sculpture dans ces ponts de sculpture peuvent être réalisées en talus, ou avec une inclinaison similaire, ou encore avec une forme de transition appropriée, afin de ne pas entraver les condi- tions de drainage. Afin de garantir une usure centrale relativement faible, une faible usure des épaulements et une production de bruit relativement faible, et en vue d'un drainage efficace de la région centrale et de la région des épaulements, la région des points d'inflexion est confi- gurée de telle sorte que l'écartement des points d'inflexion sur la largeur de la bande de roulement n'est pas supérieur à 67 % de la lar- geur d'empreinte du pneumatique, en étaht toutefois égal à 50 % à 67 % de cette 2 rgeur, pour des pneumatiques lrges présentant u rappcxt H/B nfris Eu au ég& à 0,6 Les éléments de sculpture, orientés à forte pente par rapport au plan équatorial, forment des rainures obliques également orientées à forte pente, qui disposent d'un canal de drainage rectiligne relative- ment long, qui ne s'étend en coude que dans la région des épaulements. C'est pourquoi, afin de garantir une évacuation efficace de l'eau, chaque élément de sculpture est pourvu dans la région des épaulements du pneumatique d'une multiplicité de rainures, sans que cela constitue un inconvénient pour le soutien de l'élément de sculpture dans l'épaulement La configuration en fourche de la sculpture des épaule- ments peut être subdivisée par une ou plusieurs rainures supplémen- taires qui se terminent à l'aveugle dans la sculpture d'épaulement En outre, un court élément de nervure supplémentaire peut être disposé entre les éléments de sculpture en forme de runes Ce court élément de nervure supplémentaire peut être pourvu ou dépourvu de rainure supplé- mentaire se terminant à l'aveugle La sculpture d'épaulement est ainsi divisée en une multiplicité de canaux supplémentaires de drainage, tout en disposant d'une proportion positive relativement élevée, qui est nécessaire pour obtenir une faible usure des épaulements. Selon des caractéristiques supplémentaires de l'invention, la nervure centrale peut présenter des prolongements respectifs en direc- tion de ses éléments de sculpture orientés à forte pente On peut ainsi réaliser la nervure circonférentielle centrale globalement ou au moins partiellement plus mince En outre, la région centrale des deux rainures circonférentielles qui sont formées par une telle nervure centrale est agrandie. En outre, les éléments de sculpture en forme de runes peuvent être divisés en plusieurs éléments partiels On ajoute ainsi une mul- tiplicité de rainures de débordement et de jonction aux rainures obliques déjà présentes, ce qui contribue à améliorer le drainage. L'exposé qui suit décrit plus en détails l'invention à l'aide d'exemples de réalisation Dans les dessins annexés: la figure 1 représente une sculpture de bande de roulement qui est constituée de nervures disposées en V, avec une inflexion au ni- veau des épaulements et une nervure centrale en zigzag, la figure 2 représente une sculpture de bande de roulement selon la figure 1, dans laquelle la nervure centrale présente des ponts de liaison avec les éléments de sculpture, la figure 3 représente une sculpture de bande de roulement qui est constituée d'une nervure circonférentielle centrale droite et d'éléments de sculpture disposés en V, avec une inflexion au niveau des épaulements, la figure 4 représente un agencement d'éléments de sculpture avec une bifurcation des nervures dans la région des épaulements, la figure 5 représente un agencement selon la figure 4 avec une variante de configuration de la bifurcation, la figure 6 représente un agencement selon la figure 4 ou 5 avec une autre variante de configuration de la bifurcation, la figure 7 représente une sculpture de bande de roulement qui est constituée d'une nervure circonférentielle centrale présentant des prolongements, et d'éléments de sculpture disposés en V, la figure 8 représente une variante de réalisation de la figure 7, la figure 9 représente une sculpture de bande de roulement selon la figure 8, avec des éléments de sculpture divisés en éléments par- tiels, et la figure 10 représente un détail, approximativement grandeur nature, d'une sculpture de bande de roulement selon la figure 1. La présente invention a pour objet une sculpture de bande de roulement pour des pneumatiques radiaux qui conviennent pour des véhicules à grande vitesse et dont le rapport de la hauteur à la largeur H/B est inférieur ou égal à 0,6. La sculpture de bande de roulement 1 selon la figure 1 est constituée d'éléments de sculpture 2 et 3 disposés en oblique, qui sont orientés avec une pente relativement forte dans le sens circonfé- rentiel dans chaque moitié de bande de roulement, et qui sont disposés par paires en forme de V Le sens de roulement du pneumatique muni de cette sculpture de bande de roulement liée au sens de rotation est dé- signé par L. L'angle " par rapport au plan équatorial X-X est ici égal à 14 Les éléments de sculpture sont disposés avec leurs pointes de sculpture 2 a,3 a dans la région centrale de la sculpture Une nervure centrale en zigzag 4, continue dans le sens circonférentiel, est disposée entre ces éléments Deux rainures circonférentielles 5,6 sont ainsi pré- sentes dans la région centrale de la sculpture de bande de roulement. Les rainures obliques 7,8 qui sont formées par les éléments de sculp- ture 2,3 sont directement raccordées à ces rainures circonféren- tielles. On dispose ainsi d'un système de rainures avec des rainures cen- trales et des rainures obliques orientées à forte pente dans le sens circonférentiel, système qui garantit un drainage efficace. Les éléments de sculpture 2,3 sont coudés en direction de la parallè- le à l'axe en des points d'inflexion 9,10, l'angle /3 par rapport au plan équatorial X-X étant ici égal à 70 On garantit ainsi que l'eau qui s'écoule dans la région centrale et dans les régions voisines de la bande de roulement puisse s'évacuer rapidement dans les rainures ouvertes des épaulements Pour des pneumatiques larges, la disposition des éléments de sculpture 2,3 est choisie avec une orientation par rapport au sens circonférentiel présentant une pente suffisamment forte pour que la production de bruit soit relativement faible Cette mesure est efficacement assistée par la nervure médiane 4 présente dans la région centrale Cette nervure peut présenter une largeur de 13 à 22 mm La largeur des éléments de sculpture orientés en oblique est choisie entre 12 et 20 mm La largeur de ces éléments de sculpture peut être la même pour toutes les nervures Mais elle peut aussi être différente pour les différents éléments de sculpture, ou être récur- rente, par exemple en étant différente tous les deux éléments Cela dépend entre autres du pas de la sculpture Grâce à la présence d'une nervure centrale 4 relativement large, l'usure centrale par frottement est avantageusement faible. Grâce qu fait que la sculpture coudée ou en forme de fourche 11, 12 des épaulements est bifurquée, le drainage est très efficace, et l'u- sure par frottement des épaulements est avantageusement relativement faible La bifurcation des épaulements est constituée de deux nervures 11 et 13 et de la rainure 14 se terminant à l'aveugle La largeur d'empreinte du pneumatique est désignée A La configuration bifurquée des épaulements du pneumatique occupe environ 1/3 de l'empreinte, plus la partie qui débouche dans l'arrondi de l'épaulement Avec des nervu- res larges, la rigidité de forme des éléments de sculpture, notamment dans la région centrale, est suffisante pour que les sollicitations qui apparaissent dans des millions de cycles de contact au sol puissent être reçues sans usure notablement rapide. Si la nervure centrale est réalisée plus mince, comme on peut le voir pour la sculpture de bande de roulement 20 de la figure 2, cette nervure circonférentielle est alors rigidement reliée aux pointes ou aux parties initiales des éléments de sculpture 22,23 par l'intermé- diaire de ponts de sculpture 25,26, qui se trouvent dans le fond de la sculpture et présentent environ la moitié de la hauteur de la sculpture Les ponts de sculpture 25,26 sont de préférence dotés de parties de transition qui sont configurées d'une manière favorable pour l'écoulement de l'eau recueillie et évacuée. La sculpture de bande de roulement 30 selon la figure 3 est consti- tuée d'une nervure médiane centrale 34 avec des contours s'étendant parallèlement au plan équatorial X-X, et d'éléments de sculpture 32, 33 qui sont orientés en V et disposés à distance de la nervure cen- trale (extrémités 32 a et 33 a) Cette forme de réalisation présente l'avantage que les rainures circonférentielles centrales 35,36 s'é- tendent dans le sens circonférentiel en ligne droite et en étant ouvertes. Les rainures obliques 27,28 débouchent sous un angle très raide dans les rainures circonférentielles 35,36 qui s'étendent en ligne droite, et elles se poursuivent continuellement dans la même direction vers les points d'inflexion de la sculpture des épaulements. Selon la figure 4, la sculpture d'épaulement 41 des éléments de sculpture coudés 42 de la bande de roulement est élargie en forme de fourche Il est par exemple prévu trois courtes nervures bifurquantes 43, qui sont combi- nées à deux courtes rainures 44 se terminant à l'aveugle. Selon la figure 5, la sculpture d'épaulement 51 de la bande de rou- lement 50 est constituée d'une courte nervure supplémentaire 52, et la rainure oblique 53 est divisée, entre les éléments de sculpture 55, en deux rainures débouchantes 54 par une courte nervure supplémentaire 52. La division de la sculpture d'épaulement 61 de la bande de roulement selon la figure 6 est constituée d'une courte nervure 62 en forme de U Les éléments de sculpture 63 s'étendent par leur partie de ner- vure coudée 64 approximativement en parallèle à l'axe, et la nervure en U 62 est disposée entre deux parties de nervures de ce type. Ces différentes formes de réalisation de la sculpture des épau- lements disposent de proportions négatives de sculpture respectives différentes, et elles sont choisies en fonction des exigences de la sculpture d'épaulement à réaliser sur un pneumatique large présentant un rapport H/B inférieur ou égal à 0,6. La figure 7 présente une forme de réalisation de la sculpture de bande de roulement 71 dans laquelle la nervure médiane centrale 74 dispose de prolongements 75,76 qui sont présents en direction des élé- ments de sculpture 72,73 disposés en oblique Cette sculpture présente l'avantage que la nervure centrale est élargie et simultanément divi- sée par le court évidement présent sur les prolongements Les rainures circonférentielles se trouvent ainsi plus décalées en direction des épaulements. Les avantages en sont une résistance améliorée à l'usure par frotte- ment, et une évacuation améliorée de l'eau hors de la région médiane. La figure 8 présente une forme de réalisation de la sculpture de bande de roulement 81 qui est similaire à celle de la figure 7, mais la nervure centrale 84 est ici différemment divisée en des parties de nervure 85,86, les surfaces des parties 85 et 86 étant de tailles dif- férentes Cette sculpture présente l'avantage que la région centrale obtient une possibilité encore meilleure d'évacuation de l'eau, grâce aux évidements 87 qui sont réalisés plus profonds. La figure 9 présente une forme de réalisation d'une sculpture de bande de roulement 91, dont les éléments de sculpture disposés en obli- que 92,93 sont divisés en nervures partielles 94,95,96 dont la longueur ast en particulier égale à trois fois la largeur de l'élément dp structure respectif 92 ou 93 (les parties 97,98,99 étant analogues aux parties correspondantes de la fdtgure 8), fournis- sant ainsi un système de rainures avec des rainures transversales de liaison supplémentaires L'avantage en est que la sculpture apporte une capacité encore améliorée de recueillement et d'évacuation de l'eau, et que l'aquaplaning est évité d'une manière encore plus sûre. En outre, la résistance au dérapage par temps de pluie est amé- liorée par les arêtes supplémentaires qui sont maintenant fournies par les nervures partielles. La figure 10 représente un détail quasiment grandeur nature de la sculpture de bande de roulement 1, o l'écartement K entre les points d'inflexion 9 est égal à 67 % de la largeur d'empreinte A. REVENDICATIONS 1 Pneumatique radial pour des véhicules à grande vitesse, dans lequel le rapport de la hauteur à la largeur (H/B) est inférieur ou égal à 0,6, et présentant une région de bande de roulement renforcée par une ceinture et dont la sculpture de bande de roulement, liée au sens de rotation, est constituée d'éléments de sculpture qui sont dis- posés en V et orientés à forte pente par rapport au plan équatorial X- X dans le sens circonférentiel, et qui s'étendent depuis la région centrale jusque dans les épaulements du pneumatique et sont coudés à partir d'un point d'inflexion en direction de la parallèle à l'axe, et ces éléments de sculpture formant des rainures obliques qui partent de rainures circonférentielles centrales, sont réparties sur la circonfé- rence, et s'étendent en continu jusqu'aux épaulements du pneumatique, caractérisé en ce qu'une nervure circonférentielle ( 4,24,34), dis- posée dans le plan équatorial, forme deux rainures circonférentielles centrales ( 5,6) entre elle et les éléments de sculpture ( 2,3)-disposés en V et réalisés en forme de runes, les éléments de sculpture étant inclinés, par rapport au plan équatorial, d'un angle a de 5 à 30 dans la région centrale, et d'un angle 1 de 65 ' à 85 ', à partir d'un point d'inflexion ( 9,10), dans la région des épaulements du pneuma- tique, et en ce que la région des épaulements ( 11,12) est divisée en fourche. 2 Pneumatique de véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que la nervure circonférentielle centrale ( 4) est réalisée en zigzag, et en ce que les pointes ( 2 a,3 a) des éléments de sculpture ( 2, 3) se terminent à une distance donnée mais sélectionnable devant la nervure circonférentielle ( 4). 3 Pneumatique de véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que la nervure circonférentielle centrale ( 34) est réalisée droite, et les pointes ( 32 a,33 a) des éléments de sculpture ( 32,33) se terminent à une distance donnée mais sélectionnable devant la ner- vure ( 34). 4 Pneumatique de véhicule selon la revendication 2 ou 3, carac- térisé en ce que les pointes des éléments de sculpture ( 22,23) sont reliées à la nervure circonférentielle ( 24) par des ponts de sculpture respectifs ( 26,27) qui sont présents dans le fond de la sculpture. Pneumatique de véhicule selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que l'écartement K des points d'inflexion ( 9,10) est égal à 50 % à 67 % de la largeur d'empreinte (A) du pneumatique. 6 Pneumatique de véhicule selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément de sculpture ( 2,22,32) présente, dans l'épaulement du pneumatique, au moins une courte rai- nure ( 14) qui se termine à l'aveugle. 7 Pneumatique de véhicule selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 6, caractérisé en ce qu'une nervure supplémentaire ( 52), pourvue ou dépourvue de rainure ( 61) se terminant à l'aveugle, est disposée entre les régions d'épaulements bifurquées d'éléments de sculpture voisins ( 23). 8 Pneumatique de véhicule selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 7, caractérisé en ce que la largeur b des différents élé- ments de sculpture ( 2,3) est identique. 9 Pneumatique de véhicule selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 7, caractérisé en ce que la largeur des différents éléments de sculpture ( 2,3) est différente. 10 Pneumatique de véhicule selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 9, caractérisé en ce que la nervure circonférentielle ( 74) présente des prolongements ( 75,76,8 5) respectivement présents sous l'angle a dans le sens d'orientation de l'élément de sculpture. 11 Pneumatique de véhicule selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 10, caractérisé en ce que l'élément de sculpture ( 92) est divisé en éléments partiels ( 94,95,96). 12 Pneumatique de véhicule selon la revendication 11, caracté- risé en ce que la longueur des éléments partiels est notamment égale à trois fois la largeur de l'élément de sculpture.