Brevet FR2811939A1 — publié le 20020125

La présente invention concerne un pneumatique convenant à des terrains irréguliers, et, plus précisément, un pneuma- tique ayant une sculpture du type à blocs qui peut donner de bonnes performances dans des conditions très diverses. Un pneumatique pour moto-cross ou pour terrain irré- gulier a habituellement une sculpture de bande de roulement du type à blocs. Par exemple, la demande mise à l'inspection publique de brevet japonais JP-A-6-171 311 décrit un pneumatique pour motocyclette ayant une sculpture à blocs destinée à des terrains boueux. La demande mise à l'inspection publique de brevet japonais JP-A-5-104 911 décrit un pneumatique de motocyclette ayant une sculpture à blocs destinée à des terrains meuples, par exemple au sable. En général, une sculpture à blocs dans laquelle prio- rité est donnée à la traction en terrain meuble a tendance à présenter une traction insuffisante lors du roulement sur un terrain dur. De manière analogue, une sculpture à blocs dans laquelle la priorité est donnée à la traction sur terrain dur a tendance à donner une traction insuffisante lors d'un roulement sur un terrain meuble. Il est difficile, pour un pneumatique ayant une sculpture à blocs, d'avoir de bonnes propriétés de traction à la fois sur terrain meuble et sur terrain dur. En conséquence, dans une course de moto- cross par exemple dans laquelle un pneumatique est soumis à des conditions très variables, il est difficile de réduire le temps au tour lorsque la sélection du pneumatique n'est pas convenable. La présente invention a donc pour objet la réalisation d'un pneumatique ayant une sculpture perfectionnée de bande de roulement qui peut donner de bonnes performances, par exemple de traction, dans des conditions très diverses à la fois sur sols meuble et dur. Un pneumatique selon l'invention comprend une partie de bande de roulement courbée afin que sa largeur maximale en coupe se trouve entre les bords de la bande de roulement, la partie de bande de roulement ayant: des blocs centraux placés circonférentiellement avec des pas Pi, des blocs axialement externes placés circonféren- tiellement avec des pas P3, et des blocs médians placés circonférentiellement avec des pas P2 entre les blocs centraux et les blocs axia- lement externes, et en ce que les pas P1 sont supérieurs aux pas P2, et les blocs centraux et les blocs médians sont pratiquement alignés après au moins n pas P1, n étant au moins égal à 2, au moins deux positions circonférentielles sont telles que les blocs centraux et les blocs médians sont pratique- ment alignés autour du pneumatique, et les positions circonférentielles des blocs axialement externes sont comprises entre celles des blocs médians. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexes sur lesquels: la figure 1 est une coupe d'un pneumatique selon l'invention; la figure 2 est une vue développée en plan de la partie de bande de roulement de ce pneumatique, représentant un exemple de sculpture de bande de roulement selon l'inven- tion; et les figures 3A et 3B sont des vues développées en plan représentant des sculptures de bande de roulement de pneuma- tiques de référence utilisés dans des essais comparatifs. Sur les dessins, le pneumatique 1 selon l'invention a une partie 2 de bande de roulement ayant des bords E de bande de roulement, une paire de parties 3 de flanc, une paire de parties 4 de talon ayant une tringle 5 à l'inté- rieur, une carcasse 6 disposée entre les parties de talon 4, et une ceinture éventuelle 7 d'armature de bande de roule- ment formée de câbles placés radialement à l'extérieur de la carcasse 6 dans la partie 2 de bande de roulement. Dans la partie 2 de bande de roulement, plusieurs blocs B formant une sculpture à blocs sont réalisés par des gorges de bande de roulement qui peuvent comprendre des gorges cir- conférentielles 9 et des gorges axiales 10. Dans ce mode de réalisation, le pneumatique i est destiné aux motocyclettes de cross-country. La partie 2 de bande de roulement est courbée à un rayon relativement petit par rapport au cas des pneumatiques pour automobiles, pour camions et autobus et analogues. En conséquence, la largeur maximale en coupe TW du pneumatique est comprise entre les bords E de la bande de roulement. La carcasse précitée 6 est composée d'au moins une nappe 6A de câbles caoutchoutés. Dans cet exemple, la car- casse 6 est constituée de deux nappes diagonales formées chacune de câbles formant un angle compris entre 30 et 65 avec l'équateur C du pneumatique. Dans cet exemple, on uti- lise de préférence, pour les câbles de carcasse, des câbles de fibres organiques, par exemple de polyester, de "Nylon", de rayonne, d'aramide ou analogues. Cependant, selon l'invention, il est aussi possible d'utiliser des câbles métalliques (câbles d'acier) dans une nappe de carcasse et d'utiliser une structure radiale dont les câbles forment un angle de 85 à 90 avec l'équateur C du pneumatique. La figure 2 représente une partie courbe 2 de bande de roulement qui est développée sur un plan. A l'état développé, la bande de roulement 2a a une largeur LW comprise entre les bords E de la bande de roule- ment (appelée "largeur de bande de roulement développée LW"). A l'aide de cette largeur LW de bande de roulement développée, une région centrale A1, deux régions médianes A2 et deux régions axialement externes A3 sont délimitées de la manière suivante: la région centrale A1 est centrée sur l'équateur C du pneumatique et comprend 25 % de la largeur de la bande de roulement développée LW, les régions axiales externes A3 s'étendent chacune axialement vers l'intérieur depuis l'un des bords E de la bande de roulement sur 12,5 % de la largeur de la bande de roulement développée LW, et les régions médianes A2 comprises entre la région centrale A1 et les régions axialement externes A3 ont chacune une largeur de 25 % de la largeur LW de la bande de roulement dévelop- pée. Les blocs précités B de la bande de roulement comprennent des blocs centraux B1, des blocs médians B2 et des blocs axialement externes B3, définis chacun de la manière suivante. Le bloc central B1 est défini de manière que plus de 50 % de la surface supérieure de contact avec le sol soit comprise dans la région centrale Ai. Le bloc médian B2 est défini de manière que plus de 50 % de la surface supérieure de contact avec le sol de celui-ci soit comprise dans l'une des régions médianes A2. Le bloc axialement externe B3 est défini de manière que plus de 50 % de la surface supérieure de contact avec le sol de celui-ci soit compris dans l'une des régions axialement externes A3. Les blocs centraux B1 sont disposés dans la direction circonférentielle du pneumatique avec des pas circonféren- tiels P1. Les blocs médians B2 sont disposés dans la direc- tion circonférentielle du pneumatique avec des pas circon- férentiels P2. Les blocs axialement externes B3 sont disposés dans la direction circonférentielle du pneumatique avec des pas circonférentiels P3. Dans ce mode de réalisation, tous les blocs B1, B2 et B3 ont presque des formes rectangulaires et pratiquement les mêmes dimensions. Selon l'invention cependant, toute confi- guration peut être utilisée et il est en outre possible d'utiliser des formes différentes pour les blocs B1, B2 et B3. Les blocs B n'ont pas de gorge étroite, telle qu'une mince fente ou une coupe. Dans l'exemple de la figure 2, les blocs centraux B1 sont des paires de blocs centraux droit et gauche B1, et la paire de blocs centraux droit et gauche B1 est placée à droite et à gauche de l'équateur respectivement à une même position circonférentielle. Des distances axiales K entre les blocs centraux droit et gauche B1 sont changées dans la direction circonférentielle du pneumatique, de manière cyclique, avec répétition d'une augmentation progressive et d'une réduction progressive. Le rapport (Km/Ks) de la distance maximale Km à la distance minimale Ks est réglé entre 2,0 et 5,0. Les blocs centraux droits B1 sont placés suivant une ligne sinueuse (par exemple une courbe sinusoïdale). Les blocs centraux gauches B1 sont aussi placés suivant une ligne sinueuse qui est symétrique de celle des blocs cen- traux droits par rapport à l'équateur du pneumatique C. Dans cet exemple, des blocs droits et gauches appariés sont incorporés, mais un bloc unique peut être placé dans la région centrale A1 à la place d'une paire de blocs droit et gauche. De plus, un mélange comprenant une paire de blocs droit et gauche et un seul bloc est aussi possible. Par exemple, lorsque la distance minimale Ks est nulle, les blocs droit et gauche deviennent un bloc unique. Une telle disposition des blocs est acceptable. Les pas P1 des blocs centraux B1 sont réglés entre 30 et 70 mm. Il n'est pas toujours nécessaire que les pas P1 aient une valeur constante. De petites variations sont pos- sibles. Cette remarque s'applique aussi aux autres pas P2 et P3. Les pas P2 des blocs médians B2 sont réglés afin qu'ils soient inférieurs aux pas Pl. Bien que les pas P2 soient différents des pas Pi, à plusieurs positions circonférentielles 11 autour du pneu- matique, les blocs centraux B1 et les blocs médians B2 sont pratiquement alignés (comme indiqué dans la suite par l'expression "position alignée 11 des blocs"). Les positions alignées 11 des blocs sont disposées pour chaque fraction d'au moins deux pas P1 (nombre n). De préférence, le nombre n est réglé entre 3 et 8 et avan- tageusement entre 4 et 6. Sur la figure 2, le nombre n est égal à 4, c'est-à-dire que les positions alignées 11 des blocs se retrouvent après quatre pas P1. A chaque position 11, deux blocs centraux B1 et deux blocs médians B2 sont alignés. De façon générale, on peut considérer qu'un pas P2 est égal à n/(n + 1) fois le pas Pl. Le changement précité de distance axiale entre les paires de blocs centraux droits et gauches B1 est réalisé en synchronisme avec une période de nombre de pas P1 n afin que les distances axiales deviennent maximales dans les posi- tions alignées 11 des blocs et minimales dans la position médiane. Dans cet exemple, les blocs médians B2 de chaque région médiane A2 sont disposés suivant une ligne sinueuse qui est parallèle à la ligne sinueuse précitée des blocs centraux droits ou gauches, en position axiale vers l'intérieur près des blocs médians B2. En conséquence, dans les positions alignées 11 des blocs, les blocs B1 et B2 alignés en direction axiale sont presque équidistants. Les pas P3 des blocs axialement externes B3 ne sont pas supérieurs au pas P2 des blocs médians B2, et le rapport P2/P3 est compris entre 1 et 1,5. Les positions circonférentielles des blocs axialement externes B3 sont comprises entre celles des blocs médians B2 si bien que les blocs B3 et les blocs B2 sont décalés. En d'autres termes, les blocs axialement externes B3 ne sont pas alignés sur les blocs médians adjacents B2. Les blocs axialement externes B3 ont des positions axiales disposées suivant une droite pratiquement. Le bord précité E de la bande de roulement est ainsi défini par une droite tangente aux points ou bords axialement externes des surfaces de contact avec le sol des blocs axialement externes B3. Dans l'exemple indiqué sur la figure 2, les pas P3 sont pratiquement égaux aux pas P2. Les positions circonféren- tielles des blocs axialement externes B3 se trouvent au milieu de celles des blocs médians B2. On considère maintenant les petites variations prêci- tées des pas P1, P2 et P3; comme le pas moyen est égal à la circonférence divisée par le nombre de pas (Pl ou P2 ou P3), les faces supérieures de contact avec le sol des blocs ne s'écartent pas de lignes axiales correspondant à des pas réguliers égaux au pas moyen. Les petites variations indiquent que cette condition est remplie. La description précédente des pas P1, P2 et P3 peut être mieux comprise lorsqu'on considère un tel pas moyen. En outre, il est préférable que le rapport portée-creus (L/S) de la bande de roulement soit réglé entre 18 et 28 %. Ce rapport portée-creux L/S est égal au rapport de la surface L de portée qui est la surface totale des faces supérieures de contact avec le sol Ba de tous les blocs B à la région de creux qui représente la surface restante. Essai comparatif Des pneumatiques d'essais ayant la structure interne indiquée sur la figure i et les sculptures de bande de roulement indiquées sur les figures 2, 3A, 3B ont été confectionnés et testés pour la détermination des propriétés de traction et de maniement lors du roulement sur terrains meuble, dur et moyen. A l'aide d'une motocyclette de cross-country de 250 cm3 munie aux roues avant et arrière de pneumatiques d'essais (dimension avant 90/100-20, arrière 110/90-19), les proprié- tés de traction et de maniement et notamment de stabilité en virage ont été évaluées à cinq niveaux par les sensations du pilote d'essais. Les résultats des essais sont indiqués dans le tableau 1. Tableau 1 Pneumatique Ex. Ref.1 Ref.2 Sculpture Fig.2 Fig.3A Fig.3B Largeur de bande de roulement LW (mm) Avant 100 100 100 Arrière 130 130 130 Hauteur des blocs (mm) Avant 11,5 11,5 11,5 Arrière 17 17 17 Rapport portée/creux (%) Avant 20 20 20 Arrière 20 20 20 Nombre de positions de blocs alignés 11 Avant 11 - - Arrière 9 - - Pas (mmn) Avant P1 49,7 49,7 49,7 P2 39,8 49,7 49,7 P3 39,8 49,7 49,7 Arrière P1 59,6 59,6 59,6 P2 47,7 59,6 59,6 P3 47,7 59,6 59,6 Résultats d'essais Dur Traction C E E Maniement C E E Moyen Traction A D D Maniement A D D Meuble Traction A A A Maniement B B B A: excellent, B: bon, C: convenable, D: insuffisant, E: mauvais Comme l'indiquent les résultats d'essais, dans les pneumatiques selon l'invention, la plage applicable a été élargie du terrain meuble vers le terrain dur et recouvre entièrement le terrain moyen. Dans le cas des pneumatiques d'essais ayant un rapport portée-creux de 20 %, l'applica- tion la plus convenable peut être celle des terrains moyens et meubles. Cependant, par réglage du rapport portêe-creux dans la plage de 22 à 28 %, l'application convenable est changée vers le terrain dur. Le réglage du rapport portée- creux entre 20 et 24 % fait passer l'application convenable aux terrains moyens. Le réglage du rapport portée-creux entre 18 et 22 % fait passer l'application aux terrains meubles. Dans tous les cas, la plage d'application est considérablement élargie. L'invention s'applique avantageusement aux pneumatiques de motocyclettes, mais elle convient aussi aux pneumatiques de divers véhicules, tels que les buggys. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux pneumatiques qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Pneumatique, caractérisé en ce qu'il comprend: une partie (2) de bande de roulement courbée afin que sa largeur maximale en coupe se trouve entre les bords de la bande de roulement, la partie (2) de bande de roulement ayant: des blocs centraux (B1) placés circonférentielle- ment avec des pas P1, des blocs axialement externes (B3) placés circon- férentiellement avec des pas P3, et des blocs médians (B2) placés circonférentielle- ment avec des pas P2 entre les blocs centraux (B1) et les blocs axialement externes (B3), et en ce que les pas P1 sont supérieurs aux pas P2, et les blocs centraux (B1) et les blocs médians (B2) sont pratiquement alignés après au moins n pas Pi, n étant au moins égal à 2, au moins deux positions circonférentielles (11) sont telles que les blocs centraux (B1) et les blocs médians (B2) sont pratiquement alignés autour du pneumatique, et les positions circonférentielles (11) des blocs axiale- ment externes (B3) sont comprises entre celles des blocs médians (B2). 2. Pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre de pas P2 est égal à n + i lorsque le nombre de pas P2 est égal à n entre au moins deux positions circonférentielles (11) auxquelles les blocs centraux (B1) et les blocs médians (B2) sont pratiquement alignés. 3. Pneumatique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le rapport portée/creux de la partie de bande de roulement est compris entre 18 et 28 %. 4. Pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les blocs centraux (B1) sont des paires de blocs droits et gauches, les blocs droits et gauches appariés étant placés de part et d'autre de l'équateur (C) du pneu- matique avec des positions circonférentielles (11) pratique- ment identiques. 5. Pneumatique selon la revendication 4, caractérisé en ce que les distances axiales comprises entre les blocs droits et gauches changent cycliquement en direction circon- férentielle. 6. Pneumatique selon la revendication 4, caractérisé en ce que les blocs droits se trouvent sur une ligne circon- férentielle sinueuse et les blocs gauches se trouvent sur une ligne circonférentielle sinueuse symétrique de la ligne circonférentielle sinueuse des blocs droits par rapport à l'équateur (C) du pneumatique. 7. Pneumatique selon la revendication 6, caractérisé en ce que les blocs médians (B2) se trouvent sur une ligne circonférentielle sinueuse analogue à la ligne circonfé- rentielle sinueuse des blocs centraux (B1) adjacents. 8. Pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pas moyen Pl., des pas Pl, le pas moyen P2av des pas P2 et le pas moyen P3av des pas P3 sont tels que Plav > P2av = P3av 9. Pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pas moyen Plav des pas P1, le pas moyen P2av des pas P2 et le pas moyen P3av des pas P3 sont tels que Plav > P2av > P3av-