Brevet FR3018224A1 — publié le 20150911

PNEUMATIQUE COMPORTANT UNE TEXTURE A FORT CONTRASTE SUR LA SURFACE DE ROULEMENT DOMAINE DE L'INVENTION [1] La présente invention concerne un pneumatique pour véhicule automobile comportant une bande de roulement, ladite bande de roulement comportant une surface de roulement. ETAT DE LA TECHNIQUE [2] Afin de mouler la bande de roulement d'un pneumatique, il est connu d'utiliser des éléments moulants fixés dans un moule. Par élément moulant, on entend tout élément du moule qui comporte une surface de moulage permettant de mouler une partie de la bande de roulement d'un pneumatique. Un élément moulant peut être ainsi un bloc assemblé sur un secteur du moule ou bien un cordon rapporté sur la surface radialement intérieure du moule. [3] Il est possible de réaliser un élément moulant par un procédé de fusion sélective plus communément nommé frittage. Ce procédé utilise un faisceau énergétique pour fusionner une poudre métallique. Par « faisceau énergétique », on entend un rayonnement électromagnétique (par exemple un faisceau laser) ou un faisceau de particules (par exemple un faisceau d'électrons). [4] Un procédé de frittage utilisant un laser, ci-après dénommé procédé de frittage laser, est connu du document EP1641580. Dans ce document, une première couche de poudre métallique est étalée sur un plateau. Tout ou partie des grains de cette première couche de poudre sont ensuite agglomérés par le faisceau d'un laser en fonction de la forme de l'objet que l'on souhaite obtenir. Une fois cette étape effectuée une deuxième couche de poudre est étalée sur la première couche de poudre pour être à son tour fusionnée sélectivement par laser. En répétant ces opérations d'étalement de couche et de fusion par laser, on construit couche par couche un objet fritté. [5] Un tel objet fritté est notamment représenté à la figure 3 du document EP0868955. Sur cette figure, on distingue aisément la structure en strates de l'objet fritté qui est un élément moulé destiné à être rapporté dans un moule pour pneumatique. Or cette structure en strates fait apparaître sur la surface de roulement du pneumatique moulé, des lignes de niveau qui sont le reflet de cette structure. Ce phénomène de lignes de niveau est augmenté par le caractère curviligne du moule. Ces lignes de niveau donnent au pneumatique un aspect peu esthétique. [6] Il existe donc un besoin de proposer une solution permettant de conserver l'utilisation du procédé de frittage laser pour fabriquer le moule servant à 10 mouler le pneumatique tout en essayant d'améliorer l'esthétisme du pneumatique. DEFINITIONS [7] Par « pneumatique », on entend tous les types de bandages élastiques soumis à une pression interne ou non. 15 [08] Par « matériau caoutchoutique », on entend un élastomère diénique, c'est-à-dire de manière connue un élastomère issu d'au moins en partie (c'est-à-dire homopolymère ou un copolymère) de monomères diènes (monomères porteurs de deux doubles liaisons carbone-carbone, conjuguées ou non). [09] Par « bande de roulement » d'un pneumatique, on entend une quantité 20 de matériau caoutchoutique délimitée par des surfaces latérales et par deux surfaces principales dont l'une, appelée surface de roulement, est destinée à entrer en contact avec une chaussée lorsque le pneumatique roule. 1101 Par « texture », on entend un groupement organisé d'éléments. [11] Par « flanc » d'un pneumatique, on entend une surface latérale du 25 pneumatique disposée entre la bande de roulement du pneumatique et un bourrelet de ce pneumatique. [12] Par « brin », on entend un élément filiforme dont la hauteur est au moins égale à 2 fois le diamètre d'un disque de même surface que la section moyenne du brin. [13] Par « lamelles », on entend des brins allongés qui présentent une longueur au moins égale à deux fois leur hauteur. RE SUME DE L'INVENTION [14] L'invention concerne un pneumatique en matériau caoutchoutique comprenant une bande de roulement. Cette bande de roulement comporte une surface de roulement destinée à entrer en contact avec une chaussée lorsque le pneumatique roule, cette surface de roulement présentant vue en coupe une certaine courbure. La surface de roulement comprend sur au moins 80% de sa surface une texture faisant contraste avec le reste du pneumatique, cette texture comportant une pluralité d'éléments en protubérance ou en creux par rapport à la surface de roulement et chaque élément s'étend perpendiculairement à la surface de roulement le long de la courbure de cette surface de roulement. [15] En utilisant une texture sur la surface de la bande de roulement, on masque ainsi la présence de lignes de niveau sur cette surface. [16] Par ailleurs, la texture formée par les éléments en protubérance ou en creux permet de « piéger » tout ou partie des rayons lumineux incidents qui rencontrent la surface de la bande de roulement. Ceci permet de donner un aspect plus noir à cette surface de roulement et en conséquence cela permet d'améliorer son contraste et donc sa visibilité par rapport au reste du pneumatique. [17] Dans une variante de réalisation non limitative, au moins 30% des éléments en protubérance de la texture fait un angle a supérieur à 40° par rapport à un plan tangent à la surface de roulement et au plus 25% des éléments en protubérance de la texture fait un angle a inférieur à 20° par rapport au plan tangent. On améliore ainsi davantage la capacité de la texture à piéger la lumière. [18] Dans un variante de réalisation non limitative, tout ou partie des éléments en protubérance sont des brins répartis dans la texture selon une densité au moins égale à un brin par millimètre carré (mm2), chaque brin ayant une section moyenne comprise entre 0,003 mm2 et 1 mm2. [19] Dans une autre variante de réalisation non limitative, tout ou partie des éléments en protubérance sont des lamelles sensiblement parallèles entre elles, le pas des lamelles dans la texture étant au plus égal à 0,5 mm, chaque lamelle ayant une largeur moyenne comprise entre 0,03 mm et 0,25 mm. [20] Dans une autre variante de réalisation non limitative, tout ou partie des éléments en protubérance forme des parallélépipèdes de côté compris entre 0,05 mm et 0,5 mm, de hauteur comprise entre 0,05 mm et 0,5 mm, la distance entre deux parallélépipèdes adjacents dans la texture étant comprise entre 0,05 mm et 0,5 mm. [21] Dans une autre variante de réalisation non limitative, les éléments en protubérance présentent dans la texture des formes et des distances entre éléments en protubérances variables. [22] Cela permet de créer de l'aléatoire dans la texture, ce qui permet de rendre moins visible ces éléments. [23] Dans un deuxième mode de réalisation non limitatif, les éléments en creux forment des ouvertures sur la surface de roulement et la texture comprend une pluralité d'ouvertures, lesdites ouvertures étant réparties dans la texture selon une densité au moins égale à une ouverture par millimètre carré (mm2), ces ouvertures présentant sur la surface de roulement des diamètres équivalents compris entre 0,03 mm et 1,2 mm. [24] La texture présente ainsi une plus grande pérennité. En effet, comme cette texture est composée d'éléments en creux par rapport à la surface de la bande de 30 roulement, l'impact de frottements d'une chaussée sur cette texture est plus faible. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS [25] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple, sans caractère limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente schématiquement une vue en perspective d'une partie d'un pneumatique comportant une bande de roulement conforme à l'art antérieur ; - la figure 2 représente schématiquement une vue en perspective d'une partie d'un pneumatique comportant une texture particulière sur la surface de la bande de roulement, conformément à l'invention ; - la figure 3 représente une partie de la texture de la figure 2, selon une première variante de réalisation non limitative d'un premier mode de réalisation de ladite texture selon lequel la texture présente des éléments en protubérance ; - la figure 4 représente une partie de la texture de la figure 2, selon une deuxième variante de réalisation non limitative d'un premier mode de réalisation de ladite texture selon lequel la texture présente des éléments en protubérance ; - la figure 5 représente une partie de la texture de la figure 2, selon une troisième variante de réalisation non limitative d'un premier mode de réalisation de ladite texture selon lequel la texture présente des éléments en protubérance ; - la figure 6 représente une partie de la texture de la figure 2, selon une quatrième variante de réalisation non limitative d'un premier mode de réalisation de ladite texture selon lequel la texture présente des éléments en protubérance ; - la figure 7 représente une partie de la texture de la figure 2, selon un deuxième mode de réalisation de ladite texture selon lequel la texture présente des éléments en creux ; et - la figure 8 représente une vue agrandie d'une cavité d'un élément en creux de la texture de la figure 7. [26] Dans la description qui va suivre, des éléments sensiblement identiques ou similaires seront désignés par des références identiques. [27] La figure 1 représente une partie du pneumatique 1 comportant une bande de roulement 2 selon l'art antérieur. Comme on peut le voir, la bande de roulement 2 comporte une surface de roulement 20 et des rainures 21. En raison du procédé de frittage laser utilisé, l'ensemble de la surface de roulement 20 comporte des lignes de niveau 4. [28] La figure 2 représente une partie du pneumatique 1 comportant une bande de roulement 2 selon l'invention. La bande de roulement 2 comporte une surface de roulement 20 et des rainures 21. La surface de roulement 20 comporte sur au moins 80% de sa surface une texture 3 faisant contraste avec le reste du pneumatique 1, notamment le flanc du pneumatique 1. Dans l'exemple illustré, la texture 3 s'étend sur l'ensemble de la surface de roulement 20 et cache l'ensemble des lignes de niveau 4. [29] Selon un premier mode de réalisation non limitatif de la texture 3, la texture 3 comprend une pluralité d'éléments en protubérance par rapport à la surface de roulement 20. L'effet de ces éléments en protubérance est de « piéger » une grande quantité des rayons lumineux incidents qui rencontrent la texture 3. Dans ce premier mode de réalisation, la texture 3 (appelée « velours ») permet d'obtenir, d'une part, un visuel de type « velours » car les éléments en protubérance absorbent la lumière et rendent ainsi la surface de roulement 20 plus noire, et d'autre part, un toucher de type « velours », lesdits éléments en protubérance procurant une surface de roulement 20 agréable au toucher. [30] Par ailleurs, selon une variante de réalisation non limitative, au moins 30% des 30 éléments en protubérance de la texture 3 fait un angle a supérieur à 40° par rapport à un plan tangent X à la surface de roulement et au plus 25% des éléments en protubérance de la texture fait un angle a inférieur à 20° par rapport au plan tangent X. Sur la partie en zoom de la texture 3 de la figure 2 sont illustrés schématiquement les éléments en protubérance, ledit plan tangent X et ledit angle a. On notera que l'angle a est l'angle entre le plan tangent X et le côté des éléments en protubérance. Cette variante s'applique pour les éléments en protubérance 6 et 7 décrits ci-après. [31] La figure 3 illustre la texture 3 selon une première variante de réalisation non limitative du premier mode de réalisation. Dans cette variante, tout ou partie des éléments en protubérance sont des brins 6 répartis dans la texture 3 selon une densité au moins égale à un brin par millimètre carré (mm2), chaque brin ayant une section moyenne S comprise entre 0,003 mm2 et 1 mm2. On notera que la section moyenne de chaque brin correspond à la moyenne des sections S mesurées à intervalles réguliers depuis la base du brin. Les brins 6 ont une forme globalement conique avec une section diminuant dans la hauteur Hb de ces brins. [32] La figure 4 illustre la texture 3 selon une deuxième variante de réalisation non limitative du premier mode de réalisation. Dans cette variante, tout ou partie des éléments en protubérance sont des lamelles 7 sensiblement parallèles entre elles, le pas P des lamelles dans la texture étant compris entre 0,1 mm et 0,5 mm, chaque lamelle 7 ayant une largeur moyenne comprise entre 0,03 mm et 0,25 mm. On notera que la largeur moyenne correspond à la moyenne des largeurs 1 mesurées à intervalles réguliers dans la hauteur Hl de la lamelle, la hauteur de chaque lamelle étant comprise entre 0,05 et 0,5 mm. [33] Dans une autre variante de réalisation, la texture comporte une combinaison de brins 6 et de lamelles 7. [34] La figure 5 illustre la texture 3 selon une troisième variante de réalisation non limitative du premier mode de réalisation. Dans cette variante, tout ou partie des éléments en protubérance forme des parallélépipèdes 8 de côté C compris entre 0,05 mm et 0,5 mm, de hauteur Hp comprise entre 0,05 mm et 0,5 mm, la distance Dp entre deux parallélépipèdes adjacents 8 dans la texture étant comprise entre 0,05 mm et 0.5 mm. 1351 Dans une autre variante de réalisation, la texture comporte une combinaison des éléments en relief 6, 7 et 8, ou 6 et 8, ou encore 7 et 8 décrits ci-dessus. [36] La figure 6 illustre la texture 3 selon une quatrième variante de réalisation non limitative du premier mode de réalisation. Dans cette variante, les éléments en protubérance 9 présentent dans la texture 3 des formes et des distances entre éléments en protubérance variables. Cette variante permet de rendre moins visible les éléments en protubérance sur la texture 3. [37] Selon un deuxième mode de réalisation non limitatif de la texture 3, la texture 3 comprend une pluralité d'éléments en creux 10 (appelés également trous) par rapport à la surface de roulement 20. Les éléments en creux 10 sont composés d'ouvertures 11 sur la surface de roulement 20 et de cavités 12 associées s'étendant dans la profondeur de la surface de roulement 20. [38] Ainsi, la texture 3 comprend une pluralité d'ouvertures 11 dans la surface de roulement 20, lesdites ouvertures 11 étant réparties dans la texture 3 selon une densité au moins égale à une ouverture par millimètre carré (mm2) et présentant sur la surface de roulement des diamètres Dt équivalents compris entre 0,03 mm et 1,2 mm. [39] Dans un mode de réalisation non limitatif, les ouvertures 11 occupent au moins 30% de la texture 3. Selon d'autres modes de réalisation non limitatifs, les ouvertures 11 occupent au moins 50% de la texture 3, voire plus de 70%. On notera que plus le taux d'occupation des ouvertures sur la texture est important, meilleur est le masquage des lignes de niveau issues du procédé de moulage, et meilleure est la qualité de contraste de cette texture par rapport au reste de la bande de roulement. [40] Les ouvertures 11 se prolongent dans la profondeur de la surface de roulement 20 pour former des cavités 12. [41] L'effet de ces cavités 12 est de « piéger » une grande quantité des 30 rayons lumineux incidents qui rencontrent la texture 3, mais également d'offrir une plus grande pérennité de la texture 3. En effet, comme les cavités 12 sont en creux dans la surface de roulement 20, l'impact des agressions mécaniques sur la texture, tels que des frottements d'une chaussée est plus faible que pour des protubérances. Dans ce deuxième mode de réalisation, la texture 3 (appelée « velours ») permet d'obtenir un visuel de type « velours » car les cavités absorbent la lumière et rendent ainsi la surface de roulement 20 plus noire. [42] Dans un mode de réalisation non limitatif, tout ou partie des cavités 12 a une profondeur au moins égale à 0.1mm. Dans une variante de réalisation non limitative, tout ou partie des cavités 12 a une profondeur comprise entre 0.2 mm et 0.6 mm. De cette manière, on s'assure qu'une grande quantité de rayons lumineux incidents qui rencontre la texture 3 est piégée par ladite texture et, comme la profondeur des cavités est limitée, on évite également de trop dégrader la résistance mécanique de la surface de roulement 20. [43] La figure 7 illustre la texture 3 selon une première variante non limitative de ce deuxième mode de réalisation. Dans cette variante, tout ou partie des cavités 12 sont en forme de cônes qui s'étendent dans la profondeur de la surface de roulement 20 et débouchent sur la surface de roulement en formant des ouvertures circulaires 11. Les cavités 12 ont ainsi une section qui diminue dans la profondeur de la surface de roulement 20. De cette manière, on améliore le contraste de la texture 3 et donc de la surface de roulement 20 par rapport au reste de la bande de roulement 2. On notera que dans cette variante, les ouvertures 11 des cavités 12 ne se touchent pas. Les ouvertures 11 sont séparées par des zones intermédiaires 13. En outre, les ouvertures 11 sont régulièrement réparties sur tout ou partie de la surface de roulement 20 de sorte que la distance d entre chaque ouverture de la texture est globalement similaire. [44] La figure 8 est un zoom sur une cavité 12 d'un élément en creux 10 de la texture de la figure 7. Dans un mode de réalisation non limitatif, tout ou partie des cavités a au moins une paroi 14 qui, selon une vue en coupe, forme un angle p compris entre 10° et 60° par rapport à une direction Z perpendiculaire à la texture 3. [45] A chaque fois qu'un rayon lumineux rencontre une paroi 14 de la cavité 12, celui-ci est réfléchi par ladite paroi 14. La direction de réflexion du rayon lumineux dépend de la direction initiale de ce rayon lumineux et de l'angle d'inclinaison de la paroi 14. Ainsi, en fonction de cette direction initiale et de cet angle d'inclinaison, le rayon lumineux peut être renvoyé vers une autre paroi 14 de la cavité. A l'inverse, le rayon lumineux peut être renvoyé à l'extérieur de la cavité, par exemple directement vers un observateur. Dans le premier cas, le rayon lumineux « se perd » dans la cavité et il ne sera plus perceptible par l'oeil d'un observateur. Dans le second cas, l'observateur peut percevoir le rayon lumineux et la texture peut apparaître alors comme étant plus claire et donc moins en contraste vis-à-vis du reste de la bande de roulement. En choisissant une cavité 12 ayant au moins une paroi 14 qui forme un angle R compris entre 10° et 60°, on s'assure qu'une grande partie des rayons lumineux rentrant dans la cavité 12 va être absorbée par cette cavité sous l'effet de réflexions multiples à l'intérieur de la cavité. De cette manière, on améliore le contraste de la texture 3 (et donc de la surface de roulement 20) par rapport au reste du pneumatique 1 (notamment par rapport au flanc), tout en conservant le même taux d'occupation des cavités dans la texture. En outre, avec cette inclinaison de paroi, on améliore globalement la résistance de la texture, notamment lors de frottements répétés avec la chaussée. [46] L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés et diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. [47] Ainsi, selon une autre variante de réalisation non limitative, les lamelles 7 de la figure 4 peuvent être discontinues. Elles présentent une partie plane entre elles. Elles peuvent en outre présenter entre elles des différences de section. De plus, les lamelles peuvent posséder des courbures ou des angles, notamment dans leur longueur. Elles peuvent en outre, être de longueur variable. [48] Ainsi, selon une autre variante de réalisation non limitative, les ouvertures 11 peuvent avoir la forme circulaire, carrée, ou encore polygonales (par exemple hexagonales) et les cavités 12 correspondantes une forme de cylindres, de parallélépipèdes, ou encore de polygones. Avec ces deux dernières structures (carrée ou polygonale), il est possible d'organiser plus facilement les ouvertures 11 les unes par rapport aux autres de sorte à limiter la surface des zones intermédiaires 13 entre ces ouvertures. Avec de telles formes d'ouvertures, on peut arriver plus aisément à des taux conséquents d'occupation des ouvertures. [49] Ainsi, l'invention décrite présente notamment les avantages suivants : - la texture 3 permet de masquer les lignes de niveau sur la surface de roulement ; - la texture 3 (que ce soit avec des éléments en protubérance et/ou avec des éléments en creux) permet dans le même temps d'absorber la lumière et donc de donner un aspect plus noir à la surface de roulement 20 par rapport au reste de la bande de roulement 2. On améliore ainsi le contraste de la surface de roulement 20 par rapport au reste de la bande de roulement ; et - La texture 3 permet d'obtenir un visuel de la surface de roulement 20 de type « velours » et/ou un toucher agréable au niveau de la surface de roulement 20 de type « velours ».15 REVENDICATIONS1. Pneumatique (1) en matériau caoutchoutique comprenant une bande de roulement (2), ladite bande de roulement comportant une surface de roulement (20) destinée à entrer en contact avec une chaussée lorsque le pneumatique roule, cette surface de roulement présentant vue en coupe une certaine courbure caractérisé en ce que la surface de roulement (20) comprend sur au moins 80% de sa surface une texture (3) faisant contraste avec le reste du pneumatique, cette texture (3) comportant une 10 pluralité d'éléments (6, 7, 8, 9, 10) en protubérance ou en creux par rapport à la surface de roulement (20) et en ce que chaque élément s'étend perpendiculairement (0=90°) à la surface de roulement (20) le long de la courbure de cette surface de roulement (20). 2. Pneumatique (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que au moins 15 30% des éléments (6, 7) en protubérance de la texture (3) fait un angle a supérieur à 40° par rapport à un plan tangent à la surface de roulement (20) et en ce que au plus 25% des éléments (6, 7) en protubérance de la texture (3) fait un angle a inférieur à 20° par rapport au plan tangent. 20 3. Pneumatique (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que tout ou partie des éléments en protubérance sont des brins (6) répartis dans la texture (3) selon une densité au moins égale à un brin par millimètre carré (mm2), chaque brin ayant une section moyenne comprise entre 0, 003 mm2 et 1 mm2. 25 4. Pneumatique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que tout ou partie des éléments en protubérance sont des lamelles (7) sensiblement parallèles entre elles, le pas des lamelles dans la texture (3) étant au plus égal à 0,5 mm, chaque lamelle ayant une largeur moyenne comprise entre 0,03 mm et 0,25 mm. 30 5. Pneumatique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,caractérisé en ce que tout ou partie des éléments en protubérance forme des parallélépipèdes (8) de côté (C) compris entre 0,05 mm et 0,5 mm, de hauteur (Hp) comprise entre 0,05 mm et 0,5 mm, la distance entre deux parallélépipèdes adjacents (8) dans la texture étant comprise entre 0,05 mm et 0.5 mm. 6. Pneumatique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les éléments en protubérance (9) présentent dans la texture (3) des formes et des distances entre éléments en protubérance variables. 7. Pneumatique (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments en creux (10) forment des ouvertures (11) sur la surface de roulement (20) et la texture (3) comprend une pluralité d'ouvertures (11), lesdites ouvertures (11) étant réparties dans la texture (3) selon une densité au moins égale à une ouverture par millimètre carré (mm2), ces ouvertures (11) présentant sur la surface de roulement (20) des diamètres équivalents (Dt) compris entre 0,03 mm et 1,2 mm.