Brevet FR2938209A1 — publié le 20100514

DESCRIPTION Domaine de l'invention La présente invention concerne un bandage pneumatique et, de préférence, un bandage pneumatique pour camion ou une bande de roulement destinée à un bandage pneumatique pour camion. Le bandage pneumatique comprend une rainure latérale de découplage de bande de roulement pour inhiber ou pour réduire la propagation des fissures depuis un flanc jusqu'à la bande de roulement. 1 o Fondement de l'invention L'utilisation de bandes de roulement conçues de manière spécifique pour des bandages pneumatiques destinés à des camions concerne diverses formes de bandages pneumatiques du type à nervures. Cet essieu non moteur manifeste des charges de dérive et de braquage, ainsi que des charges s'étendant en ligne droite. Selon l'avis de certains 15 hommes du métier spécialisés dans la technique, on pense que les nervures de la bande de roulement doivent posséder idéalement une arête vive en position adjacente aux rainures circonférentielles afin d'améliorer la conduite. Ces arêtes vives conventionnelles, lors d'une utilisation normale, sont susceptibles d'être à l'origine d'une usure irrégulière de la bande de roulement. Ainsi, il n'est pas rare de 20 rencontrer une forte érosion due à l'usure dans la zone d'épaulement d'une telle bande de roulement. Dans une approche conventionnelle, on peut faire usage d'une nervure continue en direction circonférentielle, disposés en position latérale, ladite nervure, dans des conditions de conduite normale, pouvant entrer en contact avec la route. La force ou la pression exercée par la nervure latérale sur la route est inférieure à la force ou à la 25 pression exercée par une nervure d'épaulement sur la route. Ainsi, le bandage pneumatique conventionnel peut s'appuyer sur la nervure latérale pour protéger l'arête vive de la nervure d'épaulement. Une autre approche conventionnelle englobe une nervure circonférentielle non encastrée en direction radiale, en position adjacente à une rainure étroite continue en 30 direction circonférentielle, et une nervure d'épaulement. Une autre approche conventionnelle encore procure une bande de roulement de bandages pneumatiques comprenant plusieurs rainures continues en direction circonférentielle, une paire de nervures d'épaulement encastrées en direction radiale, et une paire de rainures d'épaulement circonférentielles étroites faisant office de rainures de découplage. Les 35 nervures du bandage pneumatique, encastrées en direction radiale, à l'état moulé, sont susceptibles de ne pas entrer en contact avec la route, dans des conditions de charge statique et de conduite normale. Le bandage pneumatique peut manifester une usure 2938209 - 2 -- améliorée, en conservant l'arête vive de la nervure d'épaulement, sans donner lieu à d'autres problèmes d'usure non uniforme. Bien que les bandages pneumatiques conventionnels qui ont été mentionnés ci-dessus soient en mesure de procurer une usure au-delà de 160.000 km sur la bande de roulement de départ, une solution nouvelle est 5 supérieure pour faire face aux problèmes d'usure irrégulière de la bande de roulement serait souhaitable. Sommaire de l'invention L'invention concerne un bandage pneumatique, le bandage pneumatique englobant 1 o une bande de roulement, une carcasse, la carcasse possédant deux flancs, une ou plusieurs nappes radiales s'étendant à partir de deux talons annulaires et enveloppant de préférence ces derniers, et une structure de renforcement de ceintures qui vient se disposer en position radiale entre la bande de roulement et lesdites une ou plusieurs nappes radiales. La bande de roulement comprend une rainure de bande de roulement 15 s'étendant en direction circonférentielle et une nervure d'épaulement s'étendant en direction circonférentielle ; une nervure encastrée, la nervure encastrée étant encastrée en direction radiale et n'entrant pas en contact avec la route dans des conditions de charge statique nominale du bandage pneumatique, la nervure encastrée étant disposée à un bord latéral de la nervure d'épaulement ; et une rainure de découplage s'étendant en 20 direction circonférentielle, la rainure de découplage définissant une transition entre la nervure d'épaulement et la nervure encastrée. Un bord latéral de la nervure d'épaulement possède un premier rayon de courbure formant une transition depuis une surface externe en direction radiale de la nervure d'épaulement jusqu'à une première surface latérale de la rainure de découplage ; une surface de base de la rainure de découplage possède un 25 deuxième rayon de courbure formant une transition depuis la première surface latérale jusqu'à une deuxième surface latérale de la rainure de découplage ; et une surface externe en direction radiale de la nervure encastrée possède un troisième rayon de courbure formant une transition continue depuis la deuxième surface latérale jusqu'à une troisième surface latérale externe de la portion d'épaulement de la bande de roulement. 30 Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le bandage pneumatique comprend plusieurs desdites rainures de bande de roulement s'étendant en direction circonférentielle, une paire desdites nervures d'épaulement s'étendant en direction circonférentielle, une paire desdites nervures encastrées en direction radiale, les nervures encastrées étant disposées à un bord latéral respectif des nervures d'épaulement, et une 35 paire desdites rainures de découplage s'étendant en direction circonférentielle, chaque rainure de découplage définissant une transition entre une nervure d'épaulement respectif et une nervure encastrée. 2938209 - 3 Dans une autre forme de réalisation préférée de l'invention, le bandage pneumatique est symétrique par rapport au plan équatorial du bandage pneumatique. Dans une autre forme de réalisation préférée encore de l'invention, la surface externe en direction radiale de la nervure encastrée et le troisième rayon de courbure 5 définissent une protubérance pour repousser les matières qui pourraient endommager la bande de roulement. Dans une autre forme de réalisation préférée encore de l'invention, le premier rayon de courbure (RI) s'élève entre 4 mm et 8 mm. Dans une autre forme de réalisation préférée encore de l'invention, le deuxième 10 rayon de courbure s'élève entre 2 mm et 4 mm. Dans une autre forme de réalisation préférée encore de l'invention, le troisième rayon de courbure s'élève entre 1 mm et 3 mm. Dans une autre forme de réalisation préférée encore de l'invention, le premier rayon de courbure est plus grand que le deuxième rayon de courbure et le deuxième rayon de 15 courbure est plus grand que le troisième rayon de courbure. Dans une autre forme de réalisation préférée encore de l'invention, la distance radiale entre la surface de base de la rainure de découplage et la surface externe en direction radiale de la nervure encastrée se situe dans la plage de 4 à 10 mm, en variante de 5 à 8 mm, ou bien se situe dans la plage correspondant à 1,5 fois le deuxième rayon de 20 courbure à 2,5 fois le deuxième rayon de courbure. Dans une autre forme de réalisation préférée encore de l'invention, la nervure encastrée ou la zone d'épaulement du bandage pneumatique comprend une saillie latérale. Une telle saillie latérale apporte une protection supplémentaire contre les dégradations de l'épaulement. De préférence, la saillie latérale s'étend sur une distance 25 entre 2 mm et 5 mm en direction axiale. De préférence, la saillie latérale est disposée à l'intérieur en direction radiale, par rapport à la surface externe en direction radiale de la nervure encastrée. De préférence, le bandage pneumatique selon l'invention est un bandage pneumatique pour camion à nappe radiale à utiliser sur une remorque de camions de 30 gamme moyenne. Brève description des dessins La figure 1 est une vue schématique frontale en élévation d'une bande de roulement pour bandage pneumatique selon la présente invention. 35 La figure 2 est une vue schématique en coupe transversale d'un bandage pneumatique à utiliser avec la présente invention. 2938209 - 4 - La figure 3 est une vue détaillée schématique en coupe transversale d'une portion de la bande de roulement du bandage pneumatique de la figure 2. La figure 4 est un graphique dans lequel on représente l'amélioration de la performance d'un bandage pneumatique selon la présente invention. 5 Définitions L'expression "bourrage sur tringle" désigne une matière de charge élastomère disposée en position radiale au-dessus de la tringle de talon et entre les nappes et la nappe de retournement vers le haut. 1 o Le terme "talon" désigne la partie du bandage pneumatique comprenant un élément de traction annulaire enveloppé par des câblés de nappes et configuré, en présence ou en l'absence d'autres éléments de renforcement tels que des bandelettes intérieures aux plis, des bandelettes extérieures, des bourrages sur tringles, des protège-bout de talon et des bandelettes talons, pour correspondre à la jante nominale. 15 L'expression "structure de renforcement de ceintures" désigne au moins deux couches de nappes de câblés parallèles, tissées ou non tissées, sous-jacentes à la bande de roulement, de préférence non ancrées au talon. La structure de renforcement de ceintures englobe de préférence des câblés qui forment des angles à la fois gauche et droit dans la plage de 15 degrés à 68 degrés par rapport à la ligne médiane 20 circonférentielle du bandage pneumatique. Le terme "carcasse" désigne la carcasse proprement dite, la structure de renforcement de ceintures, les talons, les flancs et tous les autres composants du bandage pneumatique, à l'exception de la bande de roulement et de la sous-sculpture. La carcasse peut représenter du caoutchouc nouveau non vulcanisé ou bien du caoutchouc 25 préalablement vulcanisé auquel il s'agit d'adapter une nouvelle bande de roulement. Le terme "bandelette talon" désigne des bandes étroites de tissu placées autour du côté externe des talons pour protéger les nappes de câblés par rapport à la jante, distribuer la flexion au-dessus de la jante et rendre étanche le bandage pneumatique. Le terme "circonférentiel" désigne des lignes ou des directions s'étendant le long du 30 périmètre de la surface de la bande de roulement annulaire perpendiculaire à la direction axiale. Le terme "latéral" désigne une direction axiale. Le terme "nappe" désigne une couche continue de câblés parallèles enrobés de caoutchouc. 35 Les termes "radial" et "radialement" désignent des directions se rapprochant ou s'éloignant de l'axe de rotation du bandage pneumatique en direction radiale. 2938209 - 5 - Le terme "bandage pneumatique à nappe radiale" désigne un bandage pneumatique ceinturé ou restreint en direction circonférentielle dans lequel les câblés de nappe qui s'étendent d'un talon à l'autre sont posés en formant des angles de câblés entre 65° et 90° par rapport au plan équatorial du bandage pneumatique. 5 Le terme "épaulement" désigne la portion supérieure du flanc juste en dessous du bord de la bande de roulement. Affecte la négociation de virages. Le terme "flanc" désigne la portion d'un bandage pneumatique entre la bande de roulement et le talon. L'expression "bande de roulement" désigne un composant de caoutchouc moulé qui, lorsqu'il est collé à une carcasse de pneumatique, englobe la portion du pneumatique qui entre en contact avec la route lorsque le bandage pneumatique est normalement gonflé et soumis à une charge normale. Description détaillée d'une forme de réalisation donnée à titre d'exemple Dans les figures 1 et 2, on représente un bandage pneumatique 10 donné à titre d'exemple à utiliser avec la présente invention. Le bandage pneumatique 10 possède une bande de roulement 20 et une carcasse 12. La carcasse 12 possède deux flancs 14, 16, une ou plusieurs nappes radiales 18 s'étendant à partir de deux talons annulaires 13 et enveloppant de préférence ces derniers, et une structure de renforcement de ceintures 15 qui vient se disposer en position radiale entre la bande de roulement 20 et lesdites une ou plusieurs nappes radiales 18. Les nappes 18 et la structure de renforcement de ceintures 15 peuvent représenter une matière élastomère renforcée avec des câblés. Les câblés peuvent représenter par exemple des filaments de fil métallique en acier et l'élastomère peut représenter par exemple une matière de caoutchouc vulcanisé. De manière similaire, les talons annulaires 13 peuvent posséder des fils métalliques en acier réunis en faisceaux pour former une tringle de talon. Un composant de calandrage intérieur 19, par exemple un caoutchouc halogénobutyle, peuvent former une chambre quelque peu imperméable à l'air pour contenir la pression de l'air lorsque le bandage pneumatique 10 est gonflé. Le bandage pneumatique 10 peut englober en outre un bourrage sur tringle élastomère 61 disposé en position radiale au-dessus de chaque talon 13. Une nappe de retournement vers le haut 21 de la nappe 18 dans chaque zone de talon peut être renforcée avec une bandelette de protection de la tringle de talon 62, un renfort d'appui 63, une bandelette talon en gomme et en tissu 64, une bande de gommes 66, et/ou des coins élastomères. En outre, la structure de renforcement de ceintures 15 peut englober une bande de gomme constituée d'une matière en caoutchouc 72 et plusieurs bandes élastomère ou plusieurs coins élastomères dans les extrémités latérales ou dans les bords 2938209 - 6 - latéraux de la structure de renforcement de ceintures 15 à proximité des rainures de découplage 24 aux épaulements latéraux de la bande de roulement 20. Bien qu'elles ne soient pas requises pour la mise en oeuvre du concept inventif, ces caractéristiques sont révélées comme étant des caractéristiques utilisées par la forme de réalisation qui est 5 donnée à titre d'exemple. Conformément à la présente invention, la bande de roulement 20 peut posséder plusieurs rainures 22 continues en direction circonférentielle, une paire de nervures 23 formant des protubérances, encastrées en direction radiale, qui sont disposées aux extrémités latérales ou aux épaulements de la bande de roulement, une paire de rainures 1 o étroites circonférentielles de découplage 24, et plusieurs nervures de bande de roulement 25, y compris une paire de nervures d'épaulement 26, une nervure d'épaulement étant disposée en position adjacente à chaque rainure circonférentielle étroite de découplage 24. On peut utiliser plusieurs lamelles latérales 54 ou rainures latérales 56 sur la bande de roulement 20 donnée à titre d'exemple, comme représenté en figure 1. 15 Les nervures 23 encastrées en direction radiale n'entrent pas en contact avec la route sous une charge statique, ainsi que dans des conditions de conduite normales. A mi-distance entre les rainures de découplage étroite 24, on peut définir une ligne médiane CL de la bande de roulement 20. Les surfaces 27 entrant en contact avec la route, externes en direction radiale, desdites plusieurs nervures de bande de roulement 25 peuvent définir 20 une surface de bande de roulement 30 externes en direction radiale. La surface de bande de roulement externe 30 peut être disposée en position adjacente à la paire de rainures de découplage circonférentielles étroites 24 et peut s'étendre entre lesdites rainures. Si l'on ajoute une quantité trop importante de caoutchouc à la nervure d'épaulement 25, en position adjacente à une rainure de découplage 24, la zone en position adjacente à 25 la nervure d'épaulement 25 peut se trouver légèrement surchargée. Lorsque cette condition apparaît, on peut être confronté à une usure par érosion ou à une � usure en rivière � à la rainure 22 en position adjacente à la nervure d'épaulement 25. Pour empêcher cette caractéristique, on peut maintenir un équilibre latéral de la bande de roulement. De préférence, les deux bords des nervures d'épaulement 25 s'usent à une 3 o vitesse égale et uniforme. Cette condition permet d'obtenir un millage supérieur pour la bande de roulement 20 donnée à titre d'exemple. Le détail de la figure 3 représente une nervure d'épaulement 26 et une nervure 23 encastrée en direction radiale, qui sont séparées par la rainure de découplage 24. Le bord latéral 71 de la nervure d'épaulement 26 possède un premier rayon de courbure RI 35 formant une transition depuis la surface externe d'une tête en direction radiale de la nervure d'épaulement jusqu'à une première surface latérale généralement plane 73 de la rainure de découplage 24. Le premier rayon de courbure RI peut s'élever par exemple 2938209 - 7 - entre 4 mm et 8 mm, par exemple à 6 mm. La surface de base courbe 74 de la rainure de découplage 24 possède un deuxième rayon de courbure R2 formant une transition depuis la première surface latérale 73 jusqu'à une deuxième surface latérale généralement plane 75 de la rainure de découplage 24. Le deuxième rayon de courbure R2 peut s'élever par 5 exemple entre 2 mm et 4 mm comme par exemple à 3 mm. La surface externe en direction radiale 77 de la nervure encastrée 23 possède un troisième rayon de courbure R3 formant une transition en continu depuis la deuxième surface latérale 75 jusqu'à une troisième surface latérale externe 79 généralement plane de la portion d'épaulement de la bande de roulement 20. La surface externe en direction radiale 77, arrondi en continu, formant une 10 protubérance, de la nervure encastrée 23 permet d'éviter des arêtes vives qui pourraient provoquer des dégradations. Le troisième rayon de courbure R3 peut par exemple s'élever entre 1 mm et 3 mm, comme par exemple à 2 mm. La configuration de moulage et la bande de roulement selon la présente invention peuvent procurer une meilleure résistance à la dégradation de la bande de roulement. Les 15 surfaces arrondies apportent une protection contre des déchirures ou des crevaisons en facilitant le rejet de matières dispersées sur la route telles que des cailloux et d'autres objets à arêtes vives. La configuration de moulage et la bande de roulement permettent également d'utiliser des composés de bande de roulement possédant une résistance au roulement inférieure (avec, par inhérence, une résistance au déchirement inférieure) à 20 utiliser sur des bandages pneumatiques sont destinés à des remorques pour des camions de gamme moyenne, en améliorant ainsi l'économie de carburant. De manière spécifique, les rainures de découplage et les nervures d'épaulement conformément à la présente invention permettent de réduire les dégradations par déchirures et d'autres dégradations potentielles que subit la portion d'épaulement de la 25 zone de bande de roulement, permettent d'utiliser des composés de bande de roulement qui possèdent une résistance inférieure au roulement et une résistance inférieure aux déchirures tout en conférant une résistance acceptable au bandage pneumatique, procurent des surfaces arrondies 71, 74, 77 ou des rayons RI, R2, R3 sur la portion marginale d'épaulement externe afin de réduire des dommages potentiels de l'épaulement 30 (c'est-à-dire à partir de cailloux, etc.) et réduisent les rainures et les lamelles sur les éléments d'épaulement et les éléments internes de bande de roulement afin de minimiser des sites de déclenchement de dégradation potentielle. Des données d'essai indiquent que la surface d'épaulement arrondie 71 et la protubérance encastrée 23 arrondie en continu procurent une meilleure résistance aux 35 dégradations que des modèles d'épaulements conventionnels, comme on peut le voir dans le graphique de la figure 4. En fait, lorsque la résistance au déchirement augmente, la 2938209 - s - configuration d'épaulement perfectionnée de la présente invention diminue de moitié le nombre de fragments et de morceaux. En outre, les nervures encastrées 23 peuvent posséder également des saillies latérales 37 afin d'augmenter la protection contre les dégradations de l'épaulement. Les 5 saillies 37 peuvent se disposer en position adjacente aux nervures encastrées 23 et à l'intérieur en direction radiale par rapport au troisième rayon de courbure R3. REVENDICATIONS1. Bandage pneumatique, le bandage pneumatique englobant une bande de roulement (20), une carcasse (12), la carcasse possédant deux flancs (14), une ou plusieurs nappes radiales (18) s'étendant à partir de deux talons annulaires (13) et enveloppant de préférence ces derniers, et une structure de renforcement de ceintures (15) qui vient se disposer en position radiale entre la bande de roulement (20) et lesdites une ou plusieurs nappes radiales (18), la bande de roulement (20) comprenant : une rainure de bande de roulement (22) s'étendant en direction circonférentielle et une nervure d'épaulement (26) s'étendant en direction circonférentielle ; une nervure encastrée (23), la nervure encastrée (23) étant encastrée en direction radiale et n'entrant pas en contact avec la route dans des conditions de charge statique nominale du bandage pneumatique (10), la nervure encastrée (23) étant disposée à un bord latéral de la nervure d'épaulement (26) ; une rainure de découplage (24) s'étendant en direction circonférentielle, la rainure de découplage (24) définissant une transition entre la nervure d'épaulement (26) et la nervure encastrée (23) ; dans lequel un bord latéral de la nervure d'épaulement (26) possède un premier rayon de courbure (RI) formant une transition depuis une surface externe (71) en direction radiale de la nervure d'épaulement (26) jusqu'à une première surface latérale (73) de la rainure de découplage (24) ; une surface de base (74) de la rainure de découplage (24) possède un deuxième rayon de courbure (R2) formant une transition depuis la première surface latérale (73) jusqu'à une deuxième surface latérale (75) de la rainure de découplage (24) ; et une surface externe (77) en direction radiale de la nervure encastrée (23) possède un troisième rayon de courbure (R3) formant une transition continue depuis la deuxième surface latérale (75) jusqu'à une troisième surface latérale externe (79) de la portion d'épaulement de la bande de roulement (20). 2. Bandage pneumatique selon la revendication 1, comprenant plusieurs desdites rainures de bande de roulement (22) s'étendant en direction circonférentielle, une paire desdites nervures d'épaulement (26) s'étendant en direction circonférentielle, une paire desdites nervures (23) encastrées en direction radiale, les nervures encastrées (23) étant disposées à un bord latéral respectif des nervures d'épaulement (26), et une paire desdites rainures de découplage (24) s'étendant en direction circonférentielle, chaque rainure de découplage (24) définissant une transition entre une nervure d'épaulement respectif (26) et une nervure encastrée (23). 2938209 - 10 - 3. Bandage pneumatique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est symétrique par rapport au plan équatorial (CL) du bandage pneumatique (10). 4. Bandage pneumatique tel qu'indiqué à la revendication 1 ou 2, dans lequel la 5 surface externe (77) en direction radiale de la nervure encastrée (23) et le troisième rayon de courbure (R3) définissent une protubérance pour repousser les matières. 5. Bandage pneumatique tel qu'indiqué à la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier rayon de courbure (RI) s'élève entre 4 mm et 8 mm ; et/ou le deuxième rayon de 10 courbure (R2) s'élève entre 2 mm et 4 mm ; et/ou le troisième rayon de courbure (R3) s'élève entre 1 mm et 3 mm. 6. Bandage pneumatique tel qu'indiqué à la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier rayon de courbure (RI) est plus grand que le deuxième rayon de courbure (R2) et 15 le deuxième rayon de courbure (R2) est plus grand que le troisième rayon de courbure (R3). 7. Bandage pneumatique tel qu'indiqué à la revendication 1 ou 2, dans lequel la distance radiale entre la surface de base (74) de la rainure de découplage (24) et la 20 surface externe (77) en direction radiale de la nervure encastrée (23) se situe dans la plage de 4 à 10 mm, en variante de 5 à 8 mm, ou bien se situe dans la plage correspondant à 1,5 fois le deuxième rayon de courbure (R2) à 2,5 fois le deuxième rayon de courbure (R2). 25 8. Bandage pneumatique tel qu'indiqué à la revendication 1 ou 2, dans lequel la nervure encastrée (23) ou la zone d'épaulement du bandage pneumatique comprend une saillie latérale (37). 9. Bandage pneumatique tel qu'indiqué à la revendication 8, dans lequel la saillie 30 latérale (37) est disposée à l'intérieur en direction radiale, par rapport à la surface externe en direction radiale de la nervure encastrée (23). 10. Bandage pneumatique selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le bandage pneumatique est un bandage pneumatique pour camion à nappe radiale à utiliser sur une 35 remorque de camions de gamme moyenne.