Brevet FR2921585A1 — publié le 20090403

-1- (0001) Le domaine de l'invention concerne les bandes de roulement de pneus et plus particulièrement l'état de surface de la surface de roulement de telles bandes. (0002) Le roulage hivernal sur des routes recouvertes de neige et glace requiert une bande de roulement pourvue d'un grand nombre d'arêtes et de creux afin de permettre une meilleure adhérence par le stockage et/ou l'évacuation des particules fluides ou solides présentes sur ces routes. (0003) Par évacuation, on entend que les particules sont drainées hors du contact direct entre la bande de roulement et la chaussée. (0004) Si la mise en oeuvre de moyens permettant de réaliser ce drainage après une usure initiale est possible (notamment par l'apparition sur la surface de roulement de cavités présentes initialement dans la bande), il a été constaté qu'avant d'atteindre ce premier état d'usure initiale, une bande de roulement pouvait présenter des performances inférieures. (0005) L'objet de l'invention est en conséquence de fournir une solution technique au problème posé par une performance en adhérence ("grip" en anglais) insuffisante dans les premiers kilomètres de roulage d'une bande de roulement neuve. (0006) Dans ce but, la bande de roulement pour pneu selon l'invention est pourvue d'une pluralité de rainures délimitant des blocs et/ou des nervures, ces rainures ayant une profondeur moyenne H. Cette bande de roulement a une surface de roulement prévue pour venir en contact avec la chaussée pendant le roulage formée par les surfaces externes des différents éléments (blocs et / ou nervures). Cette surface de roulement comprend en outre sur ses éléments de sculpture une pluralité de premières cavités ayant une profondeur faible, chacune de ces premières cavités étant délimitée par au moins une paroi principale coupant la surface de roulement selon une première ligne de contour fermée et de plus, chaque première cavité comprend une seconde cavité, ayant une profondeur P2, cette seconde cavité s'ouvrant sur la paroi principale délimitant la première cavité. Cette seconde cavité est délimitée par une paroi principale. La bande selon l'invention est caractérisée en ce que l'intersection de la paroi délimitant la seconde cavité avec la paroi principale de la première cavité est une ligne géométrique fermée dont la longueur est différente de la longueur de la ligne géométrique d'intersection de la première cavité avec la surface de roulement. -2 (0007) Une forme préférentielle de réalisation de l'invention consiste à réaliser chaque seconde cavité de manière que la longueur de la ligne d'intersection de la seconde cavité avec la paroi principale de la première cavité est inférieure à la longueur de la ligne d'intersection de la paroi principale de la première cavité avec la surface de roulement. (0008) Avantageusement les profondeurs des premières cavités sont inférieures à 10% de la profondeur moyenne des rainures formées sur la bande de roulement. (0009) Et encore plus préférentiellement, la somme des profondeurs des première et seconde cavités est au plus égale à 20% de la profondeur moyenne des rainures. Ainsi, il est possible de créer un volume initial approprié pour capter des particules présentes sur la chaussée sans pour autant affecter la rigidité de la bande. (0010) Pour obtenir un effet sensible dans la phase initiale d'usage d'un pneu, il est préférable que la bande de roulement soit pourvue quasi entièrement avec des premières cavités sur l'ensemble de sa surface de roulement et que le pourcentage des surfaces en creux des deuxièmes cavités en projection sur la surface de roulement soit au moins égal à 20% et au plus égal à 70% de la surface projetée des premières cavités sur la surface de roulement totale. (0011) D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. (0012) La figure 1 montre la surface de roulement d'une bande de roulement selon l'invention destinée à un pneu pour véhicule de tourisme ; (0013) La figure 2 montre une vue locale agrandie de la surface de roulement montrée à la figure 1 ; (0014) La figure 3 montre une coupe selon la ligne III-III sur la figure 2 ; (0015) La figure 4 montre une autre variante d'une bande de roulement selon l'invention ; (0016) La figure 5 montre une coupe selon la ligne V- V sur la figure 4. (0017) Pour faciliter la lecture des figures et de la description associée, les mêmes références sont employées pour désigner des éléments structurels identiques quelle que soit la variante considérée. -3 (0018) La figure 1 montre une variante de l'invention selon laquelle la surface de roulement 10 d'une bande de roulement 1 d'un pneu pour véhicule de tourisme. Cette bande de roulement 1 comprend une pluralité de rainures longitudinales 21 et transversales 22 délimitant des blocs de sculpture 4 dont l'une des surfaces orientée vers l'extérieur de la bande forme une partie de la surface de roulement 10 de ladite bande. (0019) Ces rainures ont une profondeur moyenne H égale dans le cas présent à 0.5 mm. (0020) En outre, sur cette bande de roulement 1 à l'état neuf et sur chaque bloc de sculpture 4, il a été moulé une pluralité de premières cavités 50 s'ouvrant sur la surface extérieure dudit bloc, chaque première cavité 50 étant prolongée vers l'intérieur de la bande par un seconde cavité 60. On montre une vue agrandie d'une partie d'un bloc 4 d'une telle bande de roulement avec la figure 2, sur laquelle on distingue une pluralité de premières cavités 50 et secondes cavités 60. (0021) Comme le montre la figure 3 qui est une coupe selon la ligne III-III réalisée sur la figure 2, chaque première cavité 50 de profondeur Pl (égale à 0.1 mm) est délimitée par une paroi principale 51 ayant dans le cas présent la forme générale d'une pyramide tronquée. Les lignes d'intersection 52 des faces de ladite pyramide font un angle égal à 12 degrés avec la surface de roulement. La paroi principale 51 de cette première cavité 50 coupe la surface de roulement 10 selon une ligne géométrique 53 de contour fermé ayant une longueur Cl. Cette ligne géométrique 53 forme une arête apte à exercer un effort d'accrochage du pneu sur la chaussée et sur les matériaux recouvrant la chaussée (comme de la neige). L'arête formée par l'intersection de la paroi principale 51 de la première cavité 50 avec la surface de roulement 10 a une forme sensiblement carrée de longueur de côté A égale à 1.2 mm dans le cas présent. (0022) Les premières cavités 50 sont formées de manière à être contiguës les unes aux autres sur chaque bloc 4 de sculpture de la bande de roulement (par contiguë, on entend ici qu'une partie d'une arête d'une première cavité est également partie d'une arête d'une autre première cavité). Grâce à cette disposition, il est possible d'améliorer l'efficacité de la collecte des particules sur la chaussée et ainsi augmenter l'efficacité des arêtes en contact avec la chaussée. Dans le cas présent, un côté d'un premier carré est également côté d'un carré adjacent au premier carré. -4 (0023) La fonction des premières cavités 50 est d'accroître les efforts de pression sur l'arête en contact avec la chaussée tout en captant et orientant les particules libres présentes sur la chaussée vers le fond de ladite première cavité. (0024) En outre, chaque première cavité 50 est prolongée dans l'épaisseur de la bande de roulement par une seconde cavité 60 de profondeur P2, ici égale à 0.4 mm, s'ouvrant sur la paroi principale 51 de la première cavité 50. Cette seconde cavité 60, jouant le rôle de réservoir pour les particules libres, est délimitée par une paroi 61 dont l'intersection avec la paroi principale 51 de la première cavité 50 est une ligne circulaire de contour fermée dont la longueur C2 est inférieure à la longueur Cl de la ligne d'intersection 53 de la première cavité avec la surface de roulement 10. (0025) Dans le cas présent, la seconde cavité 60 est de forme circulaire cylindrique dont le diamètre D est égal à 0.8 mm et débouche sur le fond d'une première cavité 50. La profondeur totale (somme des profondeurs P1 et P2) des première et seconde cavités est égale à 0.4 mm. (0026) Si dans le cas présenté avec la figure 2, les premières cavités sont contiguës, il est également possible de les disjoindre les unes par rapport aux autres de manière à avoir une partie de surface de roulement non affectée par ces premières cavités. Préférentiellement, deux premières cavités voisines l'une de l'autre sont disposées de manière que la distance minimale entre les lignes géométriques d'intersection des parois de ces premières cavités avec la surface de roulement soit au plus égale à 4 millimètres. De cette façon, on peut optimiser la collecte des particules sur la chaussée vers les secondes cavités et réduire d'autant leur nombre entre la surface de roulement et la chaussée. (0027) Afin d'optimiser la collecte de particules et leur stockage temporaire pendant le passage dans le contact avec la chaussée, il est recommandé de choisir un volume total des premières et secondes cavités par unité de surface sur la surface de roulement au moins égal à 5 millimètres cube (5 mm3). Ainsi on réalise une quantité suffisante de premières cavités pour drainer les particules libres vers les réservoirs constitués par les secondes cavités. (0028) Préférentiellement, les secondes cavités ont des formes quelconques de dimensions appropriées pour contenir au moins un corps sphérique de diamètre égal à 0.2 millimètres. -5- (0029) Les figures 4 et 5 montrent une autre variante de réalisation de premières et secondes cavités. La figure 4 montre une vue partielle de surface d'une bande de roulement selon l'invention et la figure 5 montre une coupe réalisée sur la figure 4 selon la ligne V-V. Dans cette variante, les premières cavités 50 coupent la surface de roulement pour former une arête circulaire de diamètre Dl. Ces premières cavités 50, ayant la forme d'une partie de sphère, sont prolongées à l'intérieur de la bande par des secondes cavités 60, ces seconde cavités ayant également la forme d'une partie de sphère de diamètre D3 inférieur au diamètre D1. La paroi 61 de la seconde cavité 60 coupe la paroi 51 de la première cavité 50 suivant un cercle de diamètre D2, ce diamètre D2 étant inférieur au diamètre D3. Le volume de la seconde cavité est approprié pour permettre le stockage d'une pluralité de particules de forme sphérique ou sensiblement sphérique de diamètre 0.2 mm. Par sensiblement sphérique, on entend ici une particule de matière qui peut être contenue dans une sphère de diamètre égal à 0.2 mm. (0030) Préférentiellement, le volume total des premières et secondes cavités par unité de surface sur la surface de roulement est au moins égal à 5 millimètres cube (mm3). (0031) L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés et diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. 30 REVENDICATIONS 1 ù Bande de roulement (1) pour pneu, cette bande étant pourvue d'une pluralité de rainures (21, 22) délimitant des blocs (4) et/ou des nervures, ces rainures ayant une profondeur moyenne H, cette bande de roulement ayant une surface de roulement (10) prévue pour venir en contact avec la chaussée pendant le roulage, cette surface de roulement comprenant une pluralité de premières cavités (50) de profondeur P1, chacune de ces premières cavités (50) étant délimitée par au moins une paroi principale (51) coupant la surface de roulement (10) selon une première ligne (53) de contour fermé, de plus, chaque première cavité (50) incluant une seconde cavité (60) de profondeur P2 s'ouvrant sur la paroi principale (51) délimitant la première cavité (50), cette seconde cavité (60) étant délimitée par une seconde paroi (61), caractérisé en ce que l'intersection de la seconde paroi (61) de la seconde cavité (60) avec la paroi principale(51) de la première cavité (50) est une ligne géométrique fermée (62) ayant une longueur différente de la longueur de la ligne géométrique (63) d'intersection de la première cavité (50) avec la surface de roulement (10). 2- Une bande de roulement selon la revendication 1 caractérisée en ce que la longueur de la ligne d'intersection (62) de la seconde cavité (60) avec la paroi principale (51) de la première cavité (50) est inférieure à la longueur de la ligne d'intersection (53) de la paroi principale (51) de la première cavité (50) avec la surface de roulement (10). 3- Bande de roulement selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que la profondeur (P1) 25 des premières cavités (50) est inférieure à 10% de la profondeur H des rainures (21, 22). 4- Une bande de roulement selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que la somme des profondeurs (P1, P2) des première et seconde cavités est au plus égale à 20% de la profondeur H des rainures (21, 22). 5- Une bande de roulement selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que le pourcentage des surfaces en creux des deuxièmes cavités en projection sur la surface de-7 roulement est au moins égal à 20% et au plus égal à 70% de la surface projetée des premières cavités sur la surface de roulement totale. 6 - Une bande de roulement selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que la 5 distance minimale entre deux quelconques lignes géométriques d'intersection des parois des premières cavités avec la surface de roulement est au plus égale à 4 millimètres. 7- Une bande de roulement selon l'une des revendications I à 6 caractérisée en ce que les secondes cavités (60) ont des dimensions appropriées pour contenir un corps de forme sphérique 10 de diamètre égal à 0.2 millimètres. 8- Une bande de roulement selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisée en ce que le volume total des premières et secondes cavités par unité de surface sur la surface de roulement est au moins égal à 5 millimètres cube (5 mm3). 15