Brevet FR2956614A1 — publié le 20110826

-1 Domaine de l'invention (0001) L'invention concerne les pneus pour véhicule poids lourd et plus particulièrement les bandes de roulement pour ces pneus. État de la technique (0002) Un pneu pour véhicule poids lourd comprend une bande de roulement dont la surface radialement à l'extérieur forme une surface de roulement destinée à venir en contact avec la chaussée pendant le roulage. Cette bande de roulement est pourvue, de manière connue, de rainures formant dans le contact avec la chaussée des volumes aptes à drainer l'eau présente sur une chaussée route par temps de pluie. (0003) Les pneus pour poids lourd ont la particularité de présenter une épaisseur de bande de roulement relativement importante comparativement à celle de pneu pour véhicule de tourisme ce qui permet 'obtenir des distances dutilisation du pneu qui sont très importantes (plusieurs centaines de milliers de kilomètres). (0004) Il résulte de la présence de cette épaisseur et de la nécessité lavoir une capacité de drainage satisfaisante même après une usure partielle de la bande de roulement que la personne du métier est contrainte de réaliser des rainures dont la profondeur sur la bande neuve (c'est-à-dire avant tout roulage) est relativement importante et donc proche de l'épaisseur de la bande de roulement. Cette profondeur importante conduit à une diminution sensible de la rigidité au moins à l'état neuf de la bande et par voie de conséquence génère une réduction de certaines performances. (0005) C'est la raison pour laquelle les déposants ont proposé un nouveau type de rainure qui a fait l'objet dun dépôt dune demande de brevet non encore publiée à la date de réalisation de la présente invention. Ce type de rainure est montrée avec le support de la figure 1 du présent document. (0006) Selon cette proposition, une bande de roulement 1 pour pneu de véhicule poids lourd est pourvue avec au moins une rainure 2 délimitée par des parois latérales en vis-à-vis, cette rainure 2 débouchant sur la surface de roulement 10 de façon discontinue en une pluralité de portions ouvertes vers l'extérieur de la bande, les parois latérales étant reliées par une partie formant le fond de la rainure. Ces portions ouvertes 21 comprennent deux extrémités se prolongeant sous la surface de roulement par des premiers canaux 22, 23, les canaux 22 ayant des entrées reliées aux extrémités des portions ouvertes 21. Chacune de ces rainures 2 offre une capacité de drainage à l'état neuf par la continuité 2956614 -2 avec les canaux 22, 23 ; cette capacité de drainage est remplie à l'état usé dès lors qu'en combinaison avec ces premiers canaux 22, 23 des deuxièmes canaux continus (non montrés ici) sont formés intégralement sous la surface de roulement, ces deuxièmes canaux étant ou non reliés aux premiers canaux 22, 23. Ainsi, il est possible de limiter la 5 diminution des rigidités de la bande de roulement, notamment la rigidité de cisaillement sous efforts tangentiels exercés en roulage dans le contact avec une chaussée, tout en conservant une capacité appropriée des rainures à évacuer l'eau présente sur la chaussée. (0007) Dans le cas de rainures totalement ouvertes sur la surface de roulement, il était connu que des objets (comme des cailloux) pouvaient rentrer dans ces rainures et 10 agresser le fond desdites rainures et des solutions avaient été proposées consistant à former sur le fond desdites rainures un redent continu ou une pluralité de redents discontinus pour empêcher lesdits objets de pénétrer dans le fond des rainures et venir blesser la structure de renforcement voire l'armature de carcasse du pneu. Par redent continu on entend une partie en relief formée sur le fond de la rainure et dont la hauteur 15 est au plus 20% de la profondeur de ladite rainure. (0008) Dans le cas des rainures partiellement ouvertes sur la surface de roulement et comportant des parties formant canaux sous la surface de roulement, le problème se pose, au moins lorsque la bande de roulement est neuve, 'lavoir une bonne circulation de l'eau dans la totalité de la rainure et en particulier dans les parties de ces rainures formant des 20 canaux à l'intérieur de la bande. Résumé de l'invention (0009) L'objectif de l'invention est féviter que la circulation de liquide dans les rainures soit empêchée par l'introduction de matière étrangère à l'intérieur des parties formant canaux radialement sous la surface de roulement. 25 (0010) L'objet de l'invention est un pneu pour véhicule poids lourd comportant une bande de roulement ayant une surface de roulement destinée à venir en contact avec une chaussée et pourvue à l'état neuf d'au moins une rainure délimitée par des parois latérales se faisant face, ces parois latérales étant reliées entre elles par un fond de rainure, cette rainure débouchant sur la surface de roulement de façon discontinue en une pluralité de 30 portions ouvertes vers l'extérieur de la bande, ces portions ouvertes ayant deux extrémités se prolongeant sous la surface de roulement par des canaux ayant des entrées reliées aux extrémités des portions ouvertes, ces entrées des canaux ayant une surface moyenne S. Cette bande de roulement est telle que chaque portion ouverte sur la surface de roulement 2956614 -3 est pourvue à chacune de ses extrémités d'un dispositif de fermeture pour fermer en partie la section des entrées des canaux lors du roulage du pneu et ménager un passage non fermé quelles que soient les conditions de roulage, ce dispositif de fermeture comprenant au moins une protubérance formée sur au moins une paroi délimitant la rainure. 5 (0011) Grâce à ce dispositif de fermeture partielle des extrémités de chaque partie de rainure formant canal sous la surface de roulement, il est possible de maintenir un drainage de liquide approprié tout en empêchant la pénétration de corps étrangers de dimensions telles que ces corps ne puissent être éjectés des canaux. (0012) Préférentiellement, le dispositif de fermeture est prévu pour fermer au moins 10 40% de la surface de section S des entrées des canaux et au plus 70% de cette surface S. Il doit être ici compris que la formulation de l'invention s'applique au cas où les canaux d'une même rainure n'ont pas tous la même surface de section S, c'est-à-dire que les entrées de canaux peuvent varier d'un canal à un autre. (0013) Préférentiellement pour laisser un passage à Peau, le dispositif de fermeture 15 est formé de manière à créer un passage formant ouverture entre le dispositif de fermeture et le fond de la rainure, ce passage ayant une section au moins égale à 30% de la surface de section S des entrées des canaux. (0014) Préférentiellement, chaque dispositif de fermeture d'au moins une rainure comprend deux protubérances séparées l'une de l'autre dans la direction de la largeur de la 20 rainure par une distance minimale D, chaque protubérance étant portée par une paroi de la rainure et séparée de la paroi opposée de cette même rainure par une distance minimale A. Ce dispositif de fermeture est en outre tel que la distance minimale D entre deux protubérances est inférieure à la distance minimale A. Préférentiellement la distance minimale D entre les protubérances n'est pas nulle à l'état neuf 25 (0015) Dans une forme de réalisation d'un dispositif de fermeture, celui-ci est constitué de deux demi protubérances de forme semi hémisphérique et faisant chacune saillie sur une paroi délimitant une rainure. (0016) Dans tous les cas, le dispositif selon l'invention exploite un mécanisme observé au moment du passage dans le contact avec la route : le changement de courbure 30 de la surface externe de la bande de roulement ainsi que les variations de tension à l'intérieur des structures renforçantes du pneu conduisent à une contraction transversale (c'est-à-dire dans une direction parallèle à l'axe de rotation du pneu) de la bande de roulement dans la partie centrale de l'empreinte de contact. Par partie centrale de 2956614 -4- rempreinte de contact, on entend ici sensiblement la partie à raplomb de Faxe de rotation. Il se produit en conséquence une réduction de la largeur des rainures orientées circonférentiellement en allant de rentrée de rempreinte vers le milieu de cette empreinte ; puis il y a à nouveau une ouverture en allant vers la sortie. Grâce à ce mécanisme, 5 inhérent à r écrasement du pneu et au roulage, le dispositif selon l'invention est particulièrement efficace puisque dans la partie la plus sensible au ramassage de corps étrangers ce dispositif ferme davantage encore les sections dentée et de sortie des canaux. (0017) Si, malgré la présence de ces dispositifs de fermeture, des corps étrangers 10 rentrent dans une partie formant canal sous la surface de roulement, ces corps étrangers ne sauraient être de dimensions telles qu'ils obstruent en totalité la section dudit canal. Il en résulte un maintien d'une capacité de drainage dans chacun des canaux. Brève description des dessins (0018) D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la 15 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. (0019) La figure 1 montre une vue partielle d'une bande de roulement comportant une rainure comprenant des parties s'ouvrant sur la surface de roulement et des parties sous jacentes ; 20 (0020) La figure 2 montre une vue partielle en élévation d'une rainure telle que représentée à la figure 1 et comprenant un dispositif selon une première variante de l'invention ; (0021) La figure 3 montre une coupe selon la ligne III-III prise sur la figure 2 ; (0022) La figure 4-A montre en coupe une autre variante de dispositif selon 25 rinvention comprenant deux protubérances se faisant face ; (0023) La figure 4-B montre en coupe la variante de la figure 4-A lors du passage dans le contact avec une chaussée ; (0024) La figure 5 montre, vue en élévation, une autre variante de dispositif selon rinvention comprenant deux protubérances décalées rune par rapport à rautre dans la 30 direction principale de la rainure ; 2956614 -5 (0025) La figure 6 montre, vue en élévation, une autre variante de dispositif selon rinvention comprenant deux protubérances décalées rune par rapport à rautre à la fois dans la direction principale de la rainure et dans la direction de la profondeur de la rainure ; (0026) La figure 7 montre une coupe selon la ligne VII-VII prise sur la figure 6. 5 Description détaillée des dessins (0027) Pour simplifier la lecture des figures, des mêmes références sont employées pour indiquer des éléments structurellement ou fonctionnellement identiques. (0028) La figure 1 montre une vue partielle d'une bande de roulement 1 comprenant une surface de roulement 10 destinée à venir en contact avec une chaussée lors du roulage 10 d'un pneu pourvu avec cette bande. Cette bande de roulement comprend au moins une rainure 2 destinée notamment à drainer l'eau présente sur la chaussée par temps de pluie. Cette rainure 2 est formée de manière à présenter une pluralité de parties ouvertes 21 sur la surface de roulement 10 lorsque la bande est neuve, c'est-à-dire lorsqu'elle n'a pas encore été usée par roulage (correspondant à son état en sortie de moulage). Ces parties 15 ouvertes 21 sur la surface de roulement sont reliées entre elles par des canaux 22, 23 moulés sous ladite surface pour assurer la continuité de la rainure 2. Chaque rainure 2 est délimitée par deux parois 20, 20' en vis-à-vis, ces deux parois 20, 20' étant reliées entre elles par un fond de rainure 200. (0029) Pour faciliter le démoulage, chaque partie de la rainure formant un canal 22, 20 23 sous la surface de roulement est prolongée vers la surface de roulement 10 par une incision 30. Par incision, on entend ici l'espace délimité par des parois en vis-à-vis séparées par une distance inférieure à 2 mm et susceptibles de venir en contact l'une contre l'autre dans les conditions usuelles d'usage. (0030) À l'état neuf de la bande et jusqu'à disparition des parties ouvertes 21 25 initialement sur la surface de roulement, ce type de rainure 2 comportant des parties débouchant sur la surface de roulement réunies entre elles par des parties formant des canaux 22, 23 s'étendant sous la surface de roulement permet de réaliser un drainage de l'eau puisque les diverses parties de cette rainure sont raccordées entre elles. Un intérêt de ce type de rainure est de limiter la profondeur maximale de la rainure à l'état neuf car 30 cette profondeur maximale correspond à la profondeur des parties débouchant sur la surface de roulement et cette profondeur est inférieure à la profondeur des points de la rainure 2 les plus à l'intérieur de la bande de roulement. Ces points correspondent aux points du fond des canaux. 2956614 -6 (0031) La figure 2 montre une partie de la bande de roulement 1 comportant une rainure 2 telle que montrée à la figure 1, cette rainure comportant une pluralité de dispositifs de fermeture selon l'invention. Sur cette figure 2, on voit une partie ouverte formant une cavité 21 débouchant sur la surface de roulement 10, cette cavité 21 5 comprenant deux extrémités 211, 212 distantes l'une de l'autre dans la direction principale de la rainure. À chacune de ces extrémités 211, 212, la cavité 21 se prolonge par un canal 22 plongeant dans l'épaisseur de la bande de roulement. Chaque canal comprend une entrée 221, 222 reliée à une extrémité 211, 212 de la cavité 21 débouchant sur la surface de roulement, cette entrée ayant une section transversale d'aire S. Au droit de la 10 liaison entre chaque canal 22 et chaque cavité 21 sur la surface de roulement, il est formé un dispositif de fermeture 4 pour fermer en partie la section des entrées 221, 222 des canaux 22 lors du roulage du pneu et réserver un passage 5 non fermé quelles que soient les conditions de roulage (ce passage est visible sur la figure 3 qui montre une coupe transversale selon une ligne III-III prise sur la figure 2). Dans le cas présent, le dispositif 15 de fermeture 4 comprend une protubérance 41 de forme semi hémisphérique, cette protubérance 41 étant formée par moulage sur une paroi 20, 20' délimitant la rainure 2. Dans le cas présenté, la protubérance 4 est sensiblement pour moitié formée dans la cavité 21 débouchant sur la surface de roulement et pour l'autre moitié dans le canal 22 prolongeant ladite cavité. Par ailleurs, les protubérances 4 sont formées pour être en 20 alternance sur une paroi de la rainure à une extrémité et sur la paroi en vis-à-vis à l'autre extrémité. On distingue débouchant sur la surface de roulement 10, les incisions 30 formées entre les canaux 22, 23 et ladite surface de roulement. (0032) Comme on peut le voir à la figure 3 montrant une coupe dans l'épaisseur de la bande de roulement au droit d'une ligne III-III sur la figure 2, il est réservé un 25 passage 5 entre le fond 200 de la rainure et la protubérance. Ce passage 5 ouvert quel que soit le niveau d'usure de la bande de roulement est au moins égal à 30% de la surface de section S des entrées des canaux. Dans le cas présent, la surface de section S de rentrée 221 du canal 22 est égale à la section des extrémités des cavités 21 débouchant sur la surface de roulement. En pointillés on voit la section du canal 23 qui après usure 30 partielle débouche sur la nouvelle surface de roulement. (0033) En conséquence et quand bien même cette protubérance rentre en contact avec la paroi opposée, le drainage de reau reste possible grâce au passage 5. 2956614 -7 (0034) Le dispositif de fermeture montré avec les figures 2 et 3 occupe en section transversale une surface égale à au moins 40% de la surface de section S des entrées des canaux et au plus 70% de cette surface S. (0035) La figure 4-A montre en coupe une autre variante de dispositif selon 5 Pinvention comprenant deux protubérances 41, 42 disposées à chaque extrémité des parties de rainures débouchant à l'état neuf sur la surface de roulement. Dans la variante présentée, les protubérances 41, 42 ont des formes semi hémisphériques tronquées. Par tronquées, on entend qu'elles comportent chacune une partie plane 410, 420 et que ces parties planes se font face dans la rainure. Lors du roulage, les parties planes 410, 420 10 rapprochent et viennent en contact l'une sur l'autre pour fermer partiellement la section d'entrée des canaux prolongeant les parties de la rainure débouchant sur la surface de roulement. (0036) La figue 4-B montre la même variante lors du passage dans le contact. Les parois 410, 420 en vis-à-vis des protubérances sont en contact. Bien entendu, entre les 15 protubérances 41, 42 et le fond 200 de la rainure un passage 5 est maintenu afin de permettre un drainage de l'eau. (0037) La figure 5 montre, vue en élévation, une autre variante de dispositif selon rinvention comprenant deux protubérances 41, 42 décalées rune par rapport à rautre dans la direction principale XX de la rainure, laquelle correspond dans le cas présent à la 20 direction circonférentielle. (0038) Le pneu pourvu avec cette bande est destiné à équiper un véhicule poids lourd et est de dimension 315/70 R 22.5. Cette bande comprend une rainure comportant une pluralité de parties ouvertes 21 sur la surface de roulement formant des cavités 21, ces cavités étant prolongées à ses extrémités par un canal 22 formé sous ladite surface. 25 (0039) Les cavités débouchant à l'état neuf sur la surface de roulement ont une longueur moyenne égale à 150 mm. (0040) Les parties formant canal 22 entre deux cavités 21 débouchant sur la surface de roulement ont une longueur totale de 140 mm. Ces parties formant canal comprennent des portions inclinées avec un angle de 23 degrés et des parties sensiblement parallèles à 30 la surface de roulement (comme cela est montré à la figure 1). 2956614 -8 (0041) Les cavités 21 ont une largeur moyenne de 12 mm et les parois font un angle de 15 degrés avec une perpendiculaire à la surface de roulement. La profondeur de ces cavités est égale à 7 mm. (0042) Les canaux 22 prolongeant ces cavités débouchant sur la surface de 5 roulement ont une largeur moyenne égale à 9 mm et une hauteur égale à 7 mm. (0043) Le dispositif de fermeture comprend une première protubérance 41 et une deuxième protubérance 42, chacune de ces protubérances ayant une épaisseur mesurée dans la direction de la profondeur de la rainure égale à 5.2 mm, une longueur L selon la direction principale XX de la rainure égale à 8.5 mm et une largeur R dans la direction de 10 la largeur de la rainure égale à 5 mm. Dans la partie 21 de la rainure s'ouvrant sur la surface de roulement 10, la distance A entre la première protubérance 41 présente dans cette partie de rainure et la paroi en vis-à-vis de la rainure est égale à 7 mm. Pour la deuxième protubérance, la distance A' séparant cette deuxième protubérance 42 de la paroi en vis-à-vis du canal est égale à 4 mm. 15 (0044) La distance minimale D entre les deux protubérances est égale à 2 mm. (0045) La figure 6 montre une autre variante du dispositif constituée de deux protubérances 41, 42 décalées rune par rapport à rautre dans la direction principale XX de la rainure. Dans cette variante, les protubérances 41, 42 ont une géométrie identique à celle des protubérances de la variante montrée avec le support des figures 4-A et 4-B. 20 Cette variante présente ravantage de protéger une zone plus importante de la zone de transition. En effet, grâce au décalage entre les protubérances, la longueur protégée de la rainure est plus grande et, par conséquent, la zone de transition formée entre les parties 21 de rainure débouchant sur la surface de roulement et les parties 22 formant des canaux s'enfonçant dans l'épaisseur de la bande est mieux protégée vis-à-vis de rintroduction de 25 corps étrangers non fluides. (0046) La figure 7 montre une coupe réalisée selon la ligne VII-VII prise sur la figure 6. Dans le cas présent, les deux demi protubérances 41, 42 sont formées à des profondeurs différentes tout en étant décalées dans la direction de la rainure. De façon avantageuse, la distance minimale D séparant les deux demi protubérances est plus petite 30 que la distance minimale A séparant chaque demi protubérance de la paroi opposée de la rainure. De cette manière, on favorise l'écoulement d'un fluide tout limitant la circulation dans la rainure de corps solides étrangers. 2956614 -9 (0047) Préférentiellement et quelle que soit la variante considérée, chaque dispositif de fermeture doit se situer au plus près de l'entrée d'un canal pour être efficace. Ainsi chaque protubérance d'un dispositif de fermeture doit se situer dans la partie de la rainure sur au moins 50% et au plus 80% de sa longueur dans la partie de rainure s'ouvrant sur la 5 surface de roulement. Ceci conduit à ce que chaque protubérance s'étende sur au moins 20% de sa longueur dans une partie de rainure formant un canal et prolongeant une partie de rainure s'ouvrant sur la surface de roulement. (0048) L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés et diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. Notamment, on peut 10 prévoir que le dispositif de fermeture est formé de manière à être non apparent dans les parties de la rainure débouchant sur la surface de roulement. On peut prévoir que ce dispositif de fermeture est localisé dans la zone de canal inclinée reliant une partie débouchant et le canal sensiblement parallèle à la surface de roulement. REVENDICATIONS1 - Pneu pour véhicule poids lourd comportant une bande de roulement (1) ayant une surface de roulement (10) destinée à venir en contact avec une chaussée et pourvue à l'état neuf d'au moins une rainure délimitée par des parois latérales (20, 20') se faisant face, ces parois latérales étant reliées entre elles par un fond de rainure (200), cette rainure (2) débouchant sur la surface de roulement (10) de façon discontinue en une pluralité de portions ouvertes (21) vers l'extérieur de la bande, ces portions ouvertes (21) ayant deux extrémités (211, 212) se prolongeant sous la surface de roulement par des canaux (22) ayant des entrées (221, 222) reliées aux extrémités (211, 212) des portions ouvertes (21), ces entrées (221, 222) des canaux ayant une surface moyenne S, cette bande de roulement étant caractérisée en ce que chaque portion ouverte (21) sur la surface de roulement est pourvue à chacune de ses extrémités (211, 212) d'un dispositif de fermeture (4) pour fermer en partie la section des entrées (221, 222) des canaux lors du roulage du pneu et réserver un passage non fermé, ce dispositif de fermeture (4) comprenant au moins une protubérance (41) formée sur au moins une paroi délimitant la rainure. 2 - Pneu selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif de fermeture (4) est prévu pour fermer au moins 40% de la surface de section S des entrées (221, 222) des canaux et au plus 70% de cette surface S. 3 - Pneu selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que le dispositif de fermeture (4) est formé de manière à créer un passage (5) entre le dispositif de fermeture et le fond de la rainure, ce passage (5) ayant une section au moins égale à 30% de la surface de section S des entrées (221, 222) des canaux. 4 - Pneu selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le dispositif de fermeture (4) d'au moins une rainure (2) comprend deux protubérances (41, 42) séparées l'une de l'autre dans la direction de la largeur de la rainure par une distance minimale D, chaque protubérance étant portée par une paroi de la rainure et séparée de la paroi opposée de cette rainure par une distance minimale A, ce dispositif de fermeture (4) étant en outre caractérisé en ce que la distance minimale D entre deux protubérances (41, 42) est inférieure à la distance minimale A. 2956614 - 11 ù 5 - Pneu selon la revendication 4 caractérisé en ce que le dispositif de fermeture (4) comprend deux protubérances (41, 42) de forme semi hémisphérique.