Brevet FR3016830A1 — publié le 20150731

Bande de roulement comprenant des pavés avec des couches de matière de revêtement DOMAINE DE L'INVENTION [1] La présente invention concerne un pneumatique convenant à des routes verglacées ou enneigées, et plus particulièrement un pneumatique pour routes verglacées ou enneigées dans lequel la bande de roulement du pneumatique comprend une pluralité de pavés. ART ANTÉRIEUR [2] Pour améliorer l'adhérence d'un pneu pour déplacements hivernaux, connu sous le nom de pneu neige, sur sol enneigé, on sait qu'on utilise dans la chape une matière genre caoutchouc ayant une faible module d'élasticité. Ainsi, la rigidité globale des pavés constituant ladite chape est donc réduite. [3] Le document JP 2009-7864 décrit un pneumatique comprenant une bande de roulement comportant quelques pavés. Chaque pavé comprend une lamelle principale s'étendant le long d'une direction circonférentielle et une pluralité de lamelles secondaires perpendiculaires à la lamelle principale. L'utilisation de telles lamelle principale et lamelles secondaires fait décroître la rigidité du pavé et améliore les performances d'accélération et les performances de freinage sur verglas. [4] Il est aussi bien connu que si la rigidité d'un pavé est trop faible, l'usure de ce pavé peut augmenter de manière spectaculaire. [5] C'est un objet de la présente invention que d'améliorer l'adhérence d'un pneu neige sur sol enneigé - 2 - et sol verglacé et en même temps de maintenir la durabilité de ce pneu. DÉFINITIONS [6] Par "Pneu" on entend n'importe quel type de pneu élastique, qu'il soit soumis ou non à une pression interne. [7] Par "Chape" d'un pneu on entend une quantité de matière de caoutchouc délimitée par des surfaces latérales et par deux surfaces principales, dont l'une est conçue pour entrer en contact avec la surface de la route quand le pneu se déplace. [8] Par "Pavé" on entend un élément en relief limité par quelques rainures. Chaque pavé comprend une pluralité de faces latérales et une face de contact qui est capable d'entrer en contact avec la route quand le pneu roule. [9] Par "Rainure" on entend un découpage, les faces délimitant la rainure n'entrant pas en contact dans des conditions normales de déplacement. Généralement, la largeur d'une rainure est supérieure ou égale à 2 mm. [10] Par "Lamelle" on entend un découpage, les faces délimitant la lamelle entrant en contact pendant des conditions normales de déplacement. Généralement, la largeur d'une lamelle est inférieure à 2 mm. [11] Par "Module d'élasticité" d'une matière élastique on entend la relation entre la variation de contrainte et la variation de déformation quand ledit matériau est soumis à des forces de traction ou de compression. - 3 - [12] Par "Direction circonférentielle" on entend une direction qui est tangente à tout cercle centré sur l'axe de rotation. Ladite direction est perpendiculaire à la fois à une direction axiale et à une direction radiale. RÉSUMÉ DE L'INVENTION [13] L'invention concerne une bande de roulement faite d'une matière genre caoutchouc pour pneu. La bande de roulement comprend une pluralité de pavés, chaque pavé comportant une face de contact, conçue pour entrer en contact avec le sol quand le pneu roule, et une pluralité de faces latérales. Chaque pavé comprend une lamelle principale s'étendant le long d'une direction principale. Chaque pavé comprend une pluralité de lamelles secondaires perpendiculaires à la lamelle principale. Chaque face latérale du pavé est couverte par une couche de matière de revêtement sur au moins 50% de la surface de cette face latérale. La matière de revêtement a un module d'élasticité qui est supérieur au module d'élasticité de la matière genre caoutchouc constituant le pavé. [14] La rigidité du pavé s'en trouve ainsi améliorée. Ainsi, on peut combiner une matière genre caoutchouc ayant un faible module d'élasticité avec un réseau de lamelle principale et de lamelles secondaires sans diminuer tellement la durabilité de ce pneu. [15] Dans une variante, la lamelle principale et/ou chaque lamelle secondaire comporte(nt) une partie agrandie dans la profondeur du pavé. [16] Nous améliorons l'effet d'évacuation de l'eau tout en renforçant l'adhérence sur sol verglacé. [17] Dans une variante, chaque lamelle secondaire s'ouvre sur une/les face(s) latérale(s) à une extrémité ou aux deux extrémités. - 4 - [18] Nous améliorons encore plus l'effet d'évacuation de l'eau. [19] Dans une variante, la couche de matière de revêtement comprend une matière élastomère dont le module en cisaillement dynamique G* soumis à une contrainte alternée maximale de 0,7 MPa, à une fréquence de 10 Hz et à une température de -100C, est supérieur à 200 MPa et de préférence supérieur à 300 MPa. [20] Dans une autre variante, la matière de revêtement comprend un ensemble de fibres. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS [21] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à partir de la description qui suit, fournie à titre d'exemple non limitatif et qui se réfère aux dessins ci-joints parmi lesquels : - la Figure 1 représente schématiquement une partie d'une bande de roulement selon l'invention ; - la Figure 2 représente schématiquement une pavé de la bande de roulement de la Figure 1 ; - la Figure 3 représente schématiquement un pavé de la bande de roulement de la Figure 1 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la Figure 4 représente schématiquement un pavé de la bande de roulement de la Figure 1 selon un troisième mode de réalisation de l'invention. [22] Dans la description qui suit, les éléments qui sont sensiblement identiques ou similaires seront désignés par des références identiques. [23] La Figure 1 représente une bande de roulement 1 faite d'une matière genre caoutchouc pour pneu.- La bande de roulement 1 comprend deux côtés et un centre, - 5 - ladite bande de roulement comportant une pluralité de pavés 3. Chaque pavé a ici une forme rectangulaire. [24] La Figure 2 représente plus précisément un paVé 3. Le pavé 3 comporte une face de contact 5 conçue pour entrer en contact avec le sol quand le pneu roule et une pluralité de faces latérales 7. Sur la face de contact 5, le pavé comprend une lamelle principale 9 s'étendant le long d'une direction principale, qui est ici une direction circonférentielle X. En fait, la lamelle principale 9 s'ouvre ici sur une/les face(s) latérale(s) 7 à une extrémité ou aux deux extrémités et le pavé 3 comprend une pluralité de lamelles secondaires 13 perpendiculaires à la lamelle principale 9 [25] Chaque face latérale 7 du pavé 3 est couverte par une couche 15 de la matière de revêtement sur au moins 50% de la surface de cette face latérale 7. Dans le mode de réalisation de la Figure 2, pour chaque face latérale 7 c'est toute la surface qui est couverte par la couche 15. La matière de couverture a un module d'élasticité qui est supérieur au module d'élasticité de la matière genre caoutchouc constituant le pavé 3. [26] Plus particulièrement, la matière de couverture comprend une matière élastomère dont le module en cisaillement dynamique G* soumis à une contrainte alternée maximale de 0,7 MPa, à une fréquence de 10 Hz et à une température de -10°C, est supérieur à 200 MPa et de préférence supérieur à 300 MPa. Dans le présent document, les termes "module d'élasticité G'" et "module de viscosité G"" désignent les propriétés dynamiques bien connues de l'homme du métier. On mesure lesdites propriétés sur un viscoanalyseur METRAVIB VA4O00, sur des éprouvettes moulées à partir de mélanges crus. On utilise des éprouvettes telles que celles décrites dans la norme ASTM D 5992-96 (version publiée en Septembre 2006, initialement approuvée en 1996) sur la figure X2.1 (mode de réalisation circulaire). Le diamètre de l'éprouvette est de 10 mm - 6 - (elle a donc une section circulaire de 78,5 mm2), l'épaisseur de chacune des parties du mélange type caoutchouc est de 2 mm, ce qui donne un rapport "diamètre sur épaisseur" de 5 (par opposition à la norme ISO 2856, citée dans la norme ASTM, paragraphe X2.4, qui recommande une valeur d/e de 2). On enregistre la réaction d'une éprouvette faite d'un mélange type caoutchouc vulcanisé soumise à un effort de cisaillement sinusoïdal alternatif simple, à une fréquence de 10 Hz. L'éprouvette est soumise à un effort de cisaillement sinusoïdal à 10 Hz, avec un effort contrôlé (0,7 MPa) appliqué symétriquement autour de sa position d'équilibre. La mesure est effectuée pendant une rampe de température augmentant de 1,5°C par minute, depuis une température Tmin inférieure à la température (Tg) de transition vitreuse de la matière, jusqu'à une température Tmax qui peut correspondre au palier caoutchouc de la matière. Avant de commencer le balayage, on stabilise l'éprouvette à la température Tmin pendant 20 minutes pour atteindre une température uniforme à l'intérieur de l'éprouvette. Les résultats utilisés sont le module d'élasticité en cisaillement dynamique (G') et le module de viscosité en cisaillement (G") aux températures choisies (dans ce cas 0°, 5° et 20°C). Le "module complexe" G* est défini comme la valeur absolue de la somme complexe du module d'élasticité G' et du module de viscosité G" : G*=-NAG'2+G"2). [27] Dans une variante, la matière élastomère de la couche de couverture comprend un mélange reposant sur au moins un élastomère diénique qui est très fortement chargé en soufre, telle que l'ébonite. [28] Dans une variante, la matière de couverture comprend un ensemble de fibres, par exemple un ensemble tridimensionnel de fibres constituant un feutre. Les fibres dudit feutre peuvent être choisies dans le - 7 - groupe constitué de fibres textiles, de fibres minérales et d'un mélange de celles-ci. Il convient aussi de noter que les fibres dudit feutre peuvent être choisies parmi les fibres textiles d'origine naturelle, par exemple dans le groupe de la soie, du coton, du bambou, de la cellulose, des fibres de laine et des mélanges de ceux-ci. [29] Dans une autre variante, la matière élastonière de la couche de couverture comprend un mélange reposant sur au moins un polymère thermoplastique, tel que le polyéthylène téréphtalate (PET). Un tel polymère peut avoir un module de Young de plus de 1 GPa. [30] La Figure 3 représente un pavé de la bande de roulement selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. La lamelle principale 9 a ici une partie agrandie 17 dans la profondeur du pavé 3. [31] La Figure 4 représente un troisième mode de réalisation dans lequel les lamelles secondaires 13 s'ouvrent sur les faces latérales 7 aux deux extrémités. En fait, les lamelles secondaires comportent ici aussi une partie agrandie 17 dans la profondeur du pavé 3. [32] L'invention ne se limite pas aux exemples décrits et représentés et on peut y apporter diverses modifications sans s'écarter de sa portée. [33] Dans une variante, la direction principale de la lamelle principale 9 est une direction transversale Y perpendiculaire à la direction circonférentielle X. [34] Dans une autre variante, la direction principale de la lamelle principale 9 est oblique. REVENDICATIONS1. Bande de roulement faite d'une matière genre caoutchouc pour pneu, ladite bande de roulement (1) comprenant une pluralité de pavés (3), chaque pavé (3) comportant une face de contact (5) conçue pour entrer en contact avec le sol quand le pneu roule et une pluralité de faces latérales (7), chaque pavé (3) comprenant une lam elle principale (9) s'étendant le long d'une direction principale, chaque pavé (3) comprenant une pluralité de lamelles secondaires (13) perpendiculaires à la lamelle principale (9), caractérisée en ce que chaque face latérale (7) du pavé (3) est couverte par une couche (15) de matière de revêtement sur au moins 50% de la surface de cette face latérale (7) et en ce que la matière de revêtement a un module d'élasticité qui est supérieur au module d'élasticité de la matière genre caoutchouc constituant le pavé (3). 2. Bande de roulement selon la revendication 1, caractérisée en ce que la lamelle principale (9) et/ou chaque lamelle secondaire (13) comporte(nt) une partie agrandie (17) dans la profondeur du pavé (3). 3. Bande de roulement selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que chaque lamelle secondaire (13) s'ouvre sur une/des face(s) latérale(s) (7) à une extrémité ou aux deux extrémités. 4. Bande de roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la couche (15) de matière de revêtement comprend une matière élastomère dont le module en cisaillement dynamique G* soumis à une contrainte alternée maximale de 0,7 MPa, à une fréquence de 10 Hz et à une température de -10°C, est supérieur à 200 MPa et de préférence supérieur à 300 MPa.- 9 - 5. Bande de roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la matière de revêtement comprend un ensemble de fibres.