Brevet FR3014750A1 — publié le 20150619

- 1 - Bande de roulement comprenant pavés et de fines rainures sur les pavés 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, qui comporte de fines rainures formées dans la surface de la chape. ART ANTÉRIEUR [2] Le document WO-03 089 257 présente un pneumatique qui comporte de fines rainures formées dans la surface de la chape pour améliorer les performances de freinage et de motricité sur les routes verglacées dans les premières phases d'usure et qui empêche la neige d'encrasser les rainures fines, permettant de ce fait d'accroître encore l'effet d'amélioration des performances de freinage et de motricité. La profondeur de la rainure fine se situe entre 0,1 et 0,8 mm, la largeur de la rainure fine se situe entre 0,1 et 0,8 mm et l'espacement entre ces rainures fines se situe entre 0,5 et 2,0 mm. [03] C'est un objet de la présente invention que d'améliorer plus, dans les premières phases d'usure, de frein, les performances de freinage et de motricité d'un pneumatique comprenant de fines rainures. DÉFINITIONS - 2 - [04] Par "Pneu" on entend n'importe quel type de pneu élastique, qu'il soit soumis ou non à une pression interne. [05] Par "Pneu neige" ou "Pneu d'hiver" on entend un pneu identifié par les lettres M+S ou M.S ou même M&S, marquées sur au moins un des flancs du pneu. Ledit pneu neige se caractérise par un dessin de la bande de roulement et un mélange caoutchouté qui est conçu avant 10 tout pour assurer, dans la boue et dans la neige fraîche ou fondante, un comportement amélioré par rapport à celui d'un pneu de type routier conçu pour rouler sur un sol qui n'est pas enneigé. 15 [06] 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. 20 [7] Par "Pavé" on entend un élément en relief limité par quelques grosses 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 25 pneu roule. [8] Par "Module d'élasticité" d'un matériau élastique on entend la relation entre la variation de contrainte et la variation de déformation quand ledit matériau est 30 soumis à des forces de traction ou de compression. RÉSUMÉ DE L'INVENTION [9] L'invention concerne une bande de roulement faite 35 d'une matière genre caoutchouc pour un pneu destiné à des déplacements hivernaux. Cette bande de roulement comprend une pluralité de pavés, chaque pavé comprenant une face de contact conçue pour entrer en contact avec le sol quand le pneu roule, la face de contact - 3 - comportant une pluralité de lamelles qui y sont formées et une pluralité de fines rainures moins profondes que les lamelles. Chaque pavé comprend au moins une face latérale, cette face latérale est couverte par une 5 matière de couverture, la matière de couverture ayant un module d'élasticité qui est supérieur au module d'élasticité de la matière genre caoutchouc constituant le pavé. 10 [10] La matière de couverture augmente la raideur globale du pavé, améliorant ainsi l'action des fines rainures sur la neige et le verglas. Par conséquent, on améliore les performances de freinage et de motricité d'un pneumatique. 15 [11] Dans une variante, les fines rainures ne s'étendent pas jusqu'à la matière de couverture. [12] On limite ainsi la création de craquelures dans la matière de couverture. 20 [13] Dans une variante, les fines rainures s'étendent obliquement. [14] Il est possible d'améliorer l'action des fines rainures sur la neige et le verglas en particulier 25 pendant un freinage en virage. [15] Dans un mode de réalisation préféré, la matière de couverture comprend une matière élastomère dont le module en cisaillement dynamique G* soumis à une 30 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. [16] En utilisant une matière de couverture ayant de 35 telles caractéristiques, nous améliorons la capacité du pavé à gratter la neige et le verglas sur la route. Par conséquent, l'adhérence sur route enneigée/verglacée est améliorée. - 4 -- [17] Dans une variante, la matière de couverture comprend un ensemble de fibres. [18] En utilisant des fibres, nous améliorons la résistance de la matière de couverture. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS [19] D'autres caractéristiques et avantages de 10 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 pavé d'une bande de roulement selon l'invention; 15 - la Figure 2 est une vue en coupe le long de la ligne A-A' de la Figure 1; - la Figure 3 représente schématiquement un pavé d'une bande de roulement selon un deuxième mode de réalisation de l'invention; 20 - la Figure 4 représente schématiquement un pavé d'une bande de roulement selon un troisième mode de réalisation de l'invention. [20] Dans la description qui suit, les éléments qui 25 sont sensiblement identiques ou similaires seront désignés par des références identiques. [21] La Figure 1 représente un pavé 1 d'une bande de roulement. Ce pavé 1 est fait d'une matière genre 30 caoutchouc pour un pneu destiné à des déplacements hivernaux. Le pavé 1 comprend une face de contact 2 conçue pour entrer en contact avec le sol quand le pneu roule. Cette face de contact 2 comporte une pluralité de lamelles 3. Cette face de contact 2 comporte 35 effectivement une pluralité de fines rainures 5. [22] La Figure 2 est une vue en coupe le long d'une ligne A-A' sur la Figure 1. Sur cette vue, on peut remarquer que la profondeur Dg des fines rainures 5 est - 5 - moins importante que la profondeur Ds de la lamelle 3. En fait, la largeur des fines rainures est inférieure à la largeur de la lamelle 3. Plus précisément, la profondeur de la rainure fine se situe entre 0,1 et 0,8 mm, la largeur de la rainure fine se situe entre 0,1 et 0,8 mm et l'espacement entre ces rainures fines se situe entre 0,5 et 3,0 mm. Dans une variante, la largeur des fines rainures est égale à la largeur de la lamelle 3. [23] Le pavé 1 sur les Figures 1 et 2 comprend quatre faces latérales 4. Ces faces latérales 4 sont recouvertes par une matière de couverture 7. La matière de couverture a un module d'élasticité qui est supérieur au module d'élasticité de la matière genre caoutchouc constituant le pavé 1. [24] 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 VA4000, 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 (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 - 6 - 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* = (G'2 +G"2 ) . [25] Dans une variante, la matière élastomère de la couche de couverture comprend un mélange reposant sur 25 au moins un élastomère diénique qui est très fortement chargé en soufre, telle que l'ébonite. [26] Dans une variante, la matière de couverture comprend un ensemble de fibres, par exemple un ensemble 30 tridimensionnel de fibres constituant un feutre. Les fibres dudit feutre peuvent être choisies dans le 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 35 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. - 7 - [27] Dans une autre variante, la matière élastomère 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. [28] La Figure 3 représente un pavé 1 d'une bande de roulement selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Dans ce deuxième mode de réalisation, les fines rainures 5 ne s'étendent pas jusqu'à la matière de couverture 7. [29] La Figure 4 représente un pavé 1 d'une bande de roulement selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Dans ce troisième mode de réalisation, les fines rainures 5 s'étendent obliquement. Ainsi, l'angle a entre la rainure fine et une direction circonférentielle X est inférieur à 20°. Plus particulièrement, cet angle a est inférieur ou égal à 10°. [30] L'invention ne se limite pas aux exemples décrits et représentés et on peut y apporter diverses 25 modifications sans s'écarter de sa portée. [31] La Figure 1 et la Figure 2 représentent un pavé comportant des faces latérales entièrement recouvertes par la matière de couverture. Dans une variante, les faces latérales sont recouvertes en partie par la 30 matière de couverture. [32] La Figure 3 et la Figure 4 représentent différents modes de réalisation dans lesquels les lamelles et les fines rainures font entre elles un certain angle. Entre les lamelles et les fines rainures toutes les 35 combinaisons angulaires sont possibles. REVENDICATIONS1. Bande de roulement faite d'une matière genre caoutchouc pour un pneu destiné à des déplacements hivernaux, ladite bande de roulement comprenant une pluralité de pavés (1), chaque pavé comprenant une face de contact (2) conçue pour entrer en contact avec le sol quand le pneu roule, la face de contact comportant une pluralité de lamelles (3) qui y sont formées et une pluralité de fines rainures (5) moins profondes que les lamelles (3), caractérisée en ce que chaque pavé (1) comprend au moins une face latérale (4) et en ce que cette face latérale est recouverte par une matière de couverture (7), la matière de couverture (7) ayant un module d'élasticité qui est supérieur au module d'élasticité de la matière genre caoutchouc constituant le pavé (1). 2. Bande de roulement selon la revendication 1, 20 caractérisée en ce que les fines rainures (5) ne s'étendent pas jusqu'à la matière de couverture (7). 3. Bande de roulement selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les fines 25 rainures (5) s'étendent obliquement. 4. Bande de roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la matière de couverture (7) comprend une matière élastomère dont 30 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 -1000, est supérieur à 200 MPa et de préférence supérieur à 300 MPa. 35 5. Bande de roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la matière de couverture (7) comprend un ensemble de fibres.