Brevet FR3016553A1 — publié le 20150724

P10-3270-FR DISPOSITIF ANTI rniJIT NERVU POUR PNEU. DOM UNE DE L'INVENTION 10001] La présente invention concerne les bandes de roulement de pneu et plus particulièrement les bandes de roulement comprenant des rainures ces dernières étant pourvues de dispositifs de fermeture pour réduire le bruit généré par la mise en résonance de l'air dans ces rainures lors du roulage. ÉTAT DE LA TECHNIQUE [0002] Il est connu que le passage dans le contact d'un pneu en roulage sur une chaussée génère une circulation d'air dans chaque rainure notamment les rainures d'orientation générale circonférentielle. Avec la chaussée chaque rainure forme un tuyau ayant deux extrémités ouvertes. [0003] L'air dans ce tuyau forme une colonne d'air en vibration dont la fréquence de résonance dépend de la longueur séparant les deux extrémités du tuyau et en conséquence de la longueur de rainure affectée par le contact avec la chaussée. [0004] Cette résonance de l'air dans les rainures a comme conséquence de générer, dans un véhicule équipé avec ces pneus, un bruit à l'intérieur du véhicule et un bruit à l'extérieur du véhicule. Ces bruits intérieur et extérieur correspondent le plus souvent à une fréquence voisine de ou égale à 1 kHz correspondant à une fréquence particulièrement sensible à l'oreille humaine. [0005] Afin de réduire un tel bruit de résonance, il est connu de disposer (voir par exemple le document de brevet FR2715891), dans chaque rainure d'orientation circonférentielle ou globalement circonférentielle, une pluralité de membranes ou lames flexibles relativement peu épaisses en mélange de caoutchouc, chaque membrane ou lame flexible occupant toute la section de la rainure ou à tout le moins une grande partie de cette section pour former un dispositif de fermeture. [0006] Chaque lame flexible peut s'étendre à partir du fond de la rainure ou être fixée à l'une au moins des parois délimitant ladite rainure. Par relativement peu épaisse, on entend que chaque lame flexible est apte à fléchir pour ouvrir au moins partiellement la - 2 - section de la rainure sous l'effet d'un flux de liquide notamment lors d'un roulage par temps de pluie. Ces mêmes lames restent en position de fermeture de la rainure lors de roulage par temps sec et bloquent ainsi la circulation d'air. [0007] Grâce à ces lames flexibles, la longueur de la colonne d'air dans chaque rainure circonférentielle est réduite par rapport à la longueur totale de la rainure dans le contact, ce qui conduit à un changement de la fréquence de résonance. Le déplacement de fréquence se fait vers des valeurs de fréquences de résonance moins sensibles à l'oreille humaine. [0008] Bien entendu, pour conserver la fonction de drainage de l'eau, en cas de roulage sur chaussée revêtue d'eau, il est nécessaire que chaque membrane puisse fléchir d'une façon appropriée sous l'action de la pression de l'eau et ainsi ouvrir au moins partiellement la section de la rainure pour permettre un flux de liquide suffisant. [0009] Définitions : [0010] Un bloc est un élément en relief formé sur la bande de roulement qui est délimité par des creux ou rainures et comprenant des parois latérales et une face de contact destinée à venir en contact avec la chaussée. Cette face de contact a un centre géométrique défini comme le barycentre ou centre de gravité de la face. [0011] Une nervure est un élément en relief formé sur une bande de roulement, cet élément s'étendant dans la direction circonférentielle et faisant le tour du pneu. Une nervure comprend deux parois latérales et une face de contact, cette dernière étant destinée à venir en contact avec la chaussée pendant le roulage. [0012] Par direction radiale, on entend dans le présent document toute direction qui est perpendiculaire à l'axe de rotation du pneu (cette direction correspond à la direction de l'épaisseur de la bande de roulement). [0013] Par direction transversale ou axiale, on entend une direction parallèle à l'axe de rotation du pneu. [0014] Par direction circonférentielle, on entend une direction qui est tangente à tout cercle centré sur l'axe de rotation. Cette direction est perpendiculaire à la fois à la direction axiale et à une direction radiale. - 3 - [0015] Par axialement vers l'extérieur, on entend une direction qui est orientée vers l'extérieur de la cavité interne du pneu. [0016] Plan équatorial médian: plan perpendiculaire à l'axe de rotation et passant par les points du pneu axialement les plus à l'extérieur, ce plan équatorial divisant le pneu cn deux moitiés égales ou sensiblement égales. [0017] Les conditions usuelles de roulage du pneu ou conditions d'utilisation sont celles qui sont définies par la norme E.T.R.T.O. ; ces conditions d'utilisation précisent la pression de gonflage de référence correspondant à la capacité de charge du pneu indiquée par son indice de charge et son code vitesse. Ces conditions d'utilisation peuvent aussi être dites "conditions nominales" ou "conditions d'usage". [0018] Une découpure désigne de manière générique soit une rainure soit une incision et correspond à l'espace délimité par des parois de matière se faisant face et distantes l'une de l'autre d'une distance non nulle (dite "largeur de la découpure"). Co qui différencie une incision d'une rainure c'est précisément cette distance ; dans le cas d'une incision, cette distance est appropriée pour permettre la mise en contact au moins partielle des parois opposées délimitant ladite incision au moins lors du passage dans le contact avec la chaussée. Dans le cas d'une rainure, les parois de cette rainure ne peuvent venir en contact l'une contre l'autre dans les conditions usuelles de roulage. [0019] La surface de roulement d'une bande de roulement correspond à la surface de la bande venant en contact avec un sol lors du roulage d'un pneu pourvu d'une telle bande. [0020] Comme cela a été rappelé, les dispositifs formés de lames flexibles décrits dans l'art antérieur de par la nécessité de pouvoir fléchir sous un flux de liquide- sont reliés soit au fond d'une rainure soit à l'une des parois latérales délimitant une rainure. Dans ces deux cas, ces lames viennent au contact avec la chaussée lors du roulage. Lors de ce contact il se produit un phénomène de glissement relatif entre chaque lame et la chaussée et donc un frottement conduisant à une usure de la lame. Il a toutefois été constaté que l'usure de ces lames flexibles n'était pas en phase avec l'usure moyenne de la bande de roulement. On a pu constater en effet une usure différentielle avec le pneu qui amène chaque lame à être décalée vers l'extérieur par rapport à la surface de roulement après usure partielle. Outre le fait que cela n'est pas particulièrement esthétique, ces lames étant -4 en protubérance par rapport à la surface de roulement, il se produit à chaque passage dans le contact avec la chaussée un choc de chaque lame avec ladite chaussée, ce choc étant générateur de bruit. [0021] Le besoin s'est fait sentir d'obtenir un dispositif réducteur de bruit de résonance dans les rainures qui s'use plus régulièrement ou bien qui s'use de façon à être en léger retrait par rapport à la surface de roulement. BREF EXPOSÉ DE L 'INVENTION [0022] La présente invention est un perfectionnement des dispositifs anti bruit de résonance comprenant une pluralité de lames flexibles et vise à la fois à obtenir une usure plus régulière tout en facilitant le moulage et le démoulage de ces lames flexibles. [0023] À cet effet, l'invention a pour objet une bande de roulement pour pneu, comprenant au moins une rainure, cette rainure étant délimitée par deux parois en vis-à-vis reliées entre elles par un fond de rainure, cette rainure ayant une largeur et une profondeur, cette rainure comprenant au moins un dispositif anti bruit de résonance, ce dispositif étant formé d'au moins une lame de gomme flexible fixée à l'une des parois délimitant la rainure ou sur son fond et fermant au moins partiellement la section de la rainure, chaque lame flexible comprenant deux parois principales fermant au moins partiellement la section de la rainure, des parois d'extrémité délimitant ces parois principales et une paroi de liaison avec la bande de roulement, ce dispositif étant caractérisé en ce que chaque lame flexible comprend en outre au moins une nervure de relief sur l'une au moins de ses parois principales, cette nervure de relief prenant naissance sur la paroi portant la lame flexible et s'étendant sur au moins 50% de la longueur de la lame flexible, cette longueur étant mesurée - dans une direction perpendiculaire à la paroi portant cette lame flexible - entre deux parois d'extrémité. [0024] Par une modulation de la rigidité de chaque lame flexible au contact de la chaussée, il a été observé de façon surprenante que le contact de frottement entre la chaussée et la lame flexible pourvue d'au moins une nervure de relief était suffisamment affecté pour modifier la forme de l'usure de ladite lame flexible et permettre d'obtenir une meilleure forme d'usure plus compatible avec les exigences de la clientèle en matière d'esthétique. Bien entendu, il est nécessaire de dimensionner ces nervures de relief de - 5 - façon que l'ajout de rigidité ne nuise pas à la fonction recherchée à savoir une flexibilité suffisante sous l'effet d'un écoulement de liquide afin d'assurer une performance satisfaisante en roulage par temps de pluie. [0025] En outre la présence d'au moins une nervure de relief est favorable au moment du moulage du pneu puisque dans le moule du pneu, ces nervures de relief correspondent à des canaux d'alimentation en matière caoutchoutique pour former la lame flexible. Dès lors que ces canaux s'étendent sur une assez grande partie de l'élément, le moulage s'en trouve amélioré. Par ailleurs, le démoulage est également amélioré notamment par une meilleure résistance de chaque lame flexible au déchirement. [0026] Préférentiellement chaque nervure a une forme demi-cylindrique ayant un rayon au moins égal à l'épaisseur de la lame flexible (distance entre les parois principales). [0027] Dans une variante de réalisation, une lame flexible - portée par une paroi délimitant une rainure ou par le fond de la rainure, comprend au moins une nervure, cette nervure ayant un tracé qui n'est pas rectiligne. Avantageusement, ce tracé peut être curviligne, ondulant ou zigzaguant. [0028] Encore plus avantageusement, chaque lame flexible portée par une paroi délimitant une rainure comprend au moins deux nervures s'étendant en direction des coins de la lame flexible et suffisamment près desdits coins pour avoir un effet sur l'ensemble de la lame. Par coin, on entend ici la région de la lame flexible qui est voisine de l'intersection de deux parois d'extrémité. [0029] Préférentiellement, des nervures sont formées sur les deux parois principales d'une lame flexible. Les nervures peuvent être formées sur chaque paroi de façon être décalées les unes par rapport aux autres lorsque l'on considère leur répartition sur chaque paroi. [0030] Les nervures peuvent avoir une épaisseur variable sur leur longueur prise entre leurs deux extrémités. De façon préférentielle, cette épaisseur est décroissante à partir de l'extrémité de la nervure située sur la zone de liaison de la lame avec une paroi ou un fond de rainure et jusqu'à l'autre extrémité de la nervure. -6- 100311 De façon avantageuse, chaque nervure de relief a une épaisseur qui est au moins égale à 0.15 fois l'épaisseur de la lame - mesurée en dehors des zones avec surépaisseur, et au plus 1.2 fois la même épaisseur. [0032] Ce dispositif réducteur de bruit peut bien entendu être mis en oeuvre avec tout type de rainure, que ce soit une rainure d'orientation circonférentielle, ou transversale ou oblique. [0033] 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. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES [0034] Les figures 1 et 2 montrent une première variante selon l'invention d'un dispositif de fermeture à l'état fermé ; [0035] Les figures 3 et 4 montrent une deuxième variante de l'invention ; [0036] La figure 5 montre une troisième variante de l'invention ; [0037] La figure 6 montre une quatrième variante de l'invention ; [0038] La figure 7 montre une cinquième variante de l'invention. DESCRIPTION DES FIGURES [0039] Pour les figures accompagnant cette description, des mêmes signes de référence peuvent être employés pour décrire des variantes de l'invention dès lors que ces signes de référence renvoient à des éléments d'une même nature, que cette nature soit structurelle ou bien fonctionnelle. [0040] Les figures 1 et 2 montrent une variante selon l'invention d'un dispositif de fermeture à l'état fermé. [0041] Dans cette première variante, une bande de roulement comprend une rainure 1 s'ouvrant sur la surface de roulement 10 de la bande ; cette rainure 1 est délimitée par deux parois 11, 12 en vis-à-vis, ces parois étant reliées par un fond 13 de rainure. Cette - 7 - rainure 1 comprend une pluralité de dispositifs réducteurs de bruit de résonance 2, ces dispositifs étant régulièrement répartis dans la rainure 1. [0042] Chaque dispositif 2 est formé par une lame flexible 3 unique moulée avec la bande de roulement. La figure 1 montre une telle lame flexible 3 obturant quasiment en totalité la section transversale de la rainure 1 à l'état neuf de la bande. Cette lame flexible 3 a une épaisseur moyenne égale à 0.6 mm et est apte à fléchir sous l'action d'un flux de liquide s'écoulant dans la rainure 1 notamment lors de roulage par temps de pluie. [0043] Cette lame flexible 3 est solidaire du fond 13 de la rainure et comprend des faces principales 31, 32 obturant la section transversale de la rainure ; une face principale 31 est visible sur la figure 1. Cette lame flexible 3 comprend en outre des faces d'extrémité dont une face de contact 30 qui est destinée à venir en contact avec le sol pendant le roulage. À l'état neuf, la face de contact 30 de la lame flexible est en léger décalage vers l'intérieur par rapport à la surface de roulement 10. [0044] En outre cette lame flexible 3 comprend sur une de ses faces principales 31, une nervure 4 de renforcement en relief ayant une forme allongée et de section semi circulaire. La hauteur de cette nervure 4 par rapport à la face principale 31 est ici égale à 80% de la hauteur de la lame mesurée perpendiculairement par rapport à sa base. Cette nervure de relief 4 prend naissance sur le fond 13 de la rainure et s'étend sur quasiment toute la hauteur de la lame flexible, c'est-à-dire quasiment jusqu'à la face de contact 30 de la lame. Cette nervure 4 est positionnée au milieu de la face principale 31. Ainsi le surcroit de rigidité généré par cette nervure 4 est limité pour permettre la flexion de la lame 3 mais suffisant pour modifier les conditions de contact de la lame lors du roulage avec la chaussée. Il s'ensuit une amélioration de l'usure de la lame flexible 3 puisque cette lame 3 voit sa face de contact 30 venant à chaque tour de roue en contact avec la chaussée sensiblement au même niveau par rapport à la surface de roulement 10 de la bande de roulement et non plus faisant protrusion par rapport à cette surface après une usure partielle de la bande. [0045] Dans le cas présent, la nervure 4 visible sur la figure lb qui est une coupe selon la ligne I-I montrée sur la figure 2, est formée sur une seule face principale 31. Il est ainsi en outre possible de bénéficier d'un effet directionnel en positionnant cette nervure 4 de - 8 - façon à limiter la flexion dans une direction comparativement à la flexion dans une direction opposée. [0046] Dans une deuxième variante de l'invention montrée avec les figures 3 et 4, une bande de roulement comprend au moins une rainure 1 portant sur l'une des parois 11, 12 délimitant cette rainure une lame flexible 3 jouant le rôle de dispositif réducteur de bruit de résonance en roulage. [0047] Cette lame 3 s'étend dans la profondeur et la largeur de la rainure 1 de manière à fermer la rainure à la circulation d'air. Par ailleurs, cette lame 3 comprend trois nervures 41, 41', 42 de renforcement en relief, deux de ces nervures en relief étant formées sur une face principale 31 tandis que la troisième est formée sur l'autre face principale 32. Ces nervures de forme allongée et de section semi circulaire s'étendent à partir de la paroi de la bande portant la lame flexible et sur quasiment toute la longueur de la lame flexible (correspondant ici à la largeur de la rainure). En outre, ces nervures 41, 41', 42 sont disposées de manière à être en positions décalées les unes par rapport aux autres. [0048] Dans une troisième variante de l'invention montrée avec la figure 5, une lame flexible 3 portée par le fond 13 d'une rainure 1 comprend sur ses deux faces principales 31, 32 deux nervures 41 ? 42 en relief de forme curviligne. Chaque nervure 41, 42 prend naissance sur le fond 13 de la rainure 1 et s'étend jusqu'à un coin 33, 34 de la lame proche de la paroi d'extrémité 30 destinée à venir en contact à chaque tour de roue avec la chaussée pendant le roulage. [0049] Cette variante outre qu'elle permet de résoudre le problème posé de l'usure de la lame flexible, offre un autre avantage : celui de faciliter l'opération de moulage de la lame. [0050] Dans une autre variante montrée avec la figure 6, on dispose, sur une face principale 31 d'une lame flexible 3 d'épaisseur égale à 0.7 mm portée par le fond 13 d'une rainure 1, trois nervures en relief 41, 41', 41" de section semi circulaire de rayon égal à 0.4 mm. La nervure intermédiaire 41", c'est-à-dire la nervure située entre les deux autres nervures 41, 41' a une longueur supérieure à la longueur des deux autres afin de permettre une répartition appropriée de l'ajout de rigidité. - 9 - [0051] Dans la cinquième variante de l'invention montrée avec la figure 7, la lame flexible 3 fixée au fond 13 d'une rainure 1 et s'étendant quasiment jusqu'à être au niveau de la surface de roulement 10 de la bande comprend une nervure en relief 4, cette nervure ayant deux extrémités 44, 45. Une première extrémité 44 est située sur la région de liaison de la lame avec le fond 13 et une seconde extrémité 45 est voisine de la paroi d'extrémité 30 de la lame 3 destinée à venir en contact avec la chaussée pendant le roulage. Entre ces deux extrémités, la nervure 4 présente une diminution régulière de son épaisseur (c'est-à-dire de sa hauteur par rapport à la lame). À son extrémité 44 sur la zone de liaison avec le fond 13 de la rainure, l'épaisseur est égale à 1 mm et à son autre extrémité 45 son épaisseur est égale à 0.2 mm. [0052] L'invention ayant été décrite de manière générale et au moyen de quelques variantes, il doit être compris que cette invention n'est pas limitée à ces seules variantes décrites et représentées. Les diverses variantes décrites ici peuvent être combinées entre elles par la personne du métier en fonction de l'objectif poursuivi sans sortir de son cadre tel que défini par les revendications. REVENDICATIONS1- Bande de roulement pour pneu, comprenant au moins une rainure (1), cette rainure étant délimitée par deux parois (11, 12) en vis-à-vis reliées entre elles par un fond (13) de rainure, cette rainure ayant une largeur et une profondeur, cette rainure (1) comprenant au moins un dispositif anti bruit de résonance, ce dispositif étant formé d'au moins une lame (3) de gomme flexible fixée à l'une des parois (11, 12) délimitant la rainure ou sur son fond (13) et fermant au moins partiellement la section de la rainure, chaque lame flexible (3) comprenant deux parois principales (31, 32) fermant la section de la rainure, des parois d'extrémité (30) délimitant ces parois principales et une paroi de liaison avec la bande de roulement, ce dispositif étant caractérisé en ce que chaque lame flexible (3) comprend en outre au moins une nervure (4) en relief sur l'une au moins de ses parois principales (31, 32), cette nervure (4) en relief prenant naissance sur la paroi ou sur le fond portant la lame flexible et s'étendant sur au moins 50% de la longueur de la lame flexible, cette longueur étant mesurée - dans une direction perpendiculaire à la paroi portant cette lame flexible - entre deux parois d'extrémité. 2- Bande de roulement pour pneu selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'une lame flexible (3) comprend au moins une nervure (4), cette nervure ayant un tracé qui n'est pas 20 rectiligne. 3- Bande de roulement pour pneu selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisée en ce que chaque lame flexible (3) comprend au moins deux nervures (41, 41') s'étendant en direction des coins (33, 34) de la lame flexible et suffisamment près 25 desdits coins pour avoir un effet sur l'ensemble de la lame. 4- Bande de roulement pour pneu selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que des nervures (41, 41', 42) sont formées sur les deux parois principales (31, 32) d'une lame flexible (3). 30-11- 5- Bande de roulement pour pneu selon la revendication 1 caractérisée en ce que les nervures sont formées de façon être décalées les unes par rapport aux autres lorsque l'on considère leur répartition sur chaque paroi. 6- Bande de roulement pour pneu selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que chaque nervure de relief a une épaisseur qui varie de façon décroissante à partir de la zone de liaison de la lame avec une paroi ou un fond de rainure. 7- Bande de roulement pour pneu selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisée en ce que chaque nervure de relief a une épaisseur qui est au moins égale à 0.15 fois l'épaisseur de la lame et au plus égale à 1.2 fois la même épaisseur.