Brevet FR3014748A1 — publié le 20150619

- 1 - Bande de roulement comprenant des pavés courbes avec matière de couverture DOMAINE DE L'INVENTION [01] 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 courbes. ART ANTÉRIEUR [2] Le document US-4 057 089 décrit un pneumatique comprenant une bande de roulement. La bande de roulement comporte une pluralité de pavés. Chaque pavé s'étend de manière courbe d'un côté de la bande de roulement vers le centre de la bande de roulement. Plus particulièrement, les pavés sont incurvés le long de la courbure structurelle d'une parabole du second ordre. Une solution pour améliorer l'adhérence du pneumatique avec une telle bande de roulement est d'augmenter le nombre de pavés le long de la circonférence du pneu. Mais avec cette solution la largeur de chaque pavé diminue, ce qui rend chacun d'eux moins résistant avec quelques risques de déchirure du caoutchouc. [3] C'est l'objet de la présente invention que de proposer une bande de roulement avec un nombre énorme de pavés courbes le long de sa circonférence tout en maintenant ou améliorant la durabilité de cette bande de roulement. - 2 - DÉFINITIONS [4] Par "Pneu" on entend n'importe quel type de pneu élastique, qu'il soit soumis ou non à une pression 5 interne. [5] 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 10 est conçue pour entrer en contact avec la surface de la route quand le pneu se déplace. [6] Par "Pavé" on entend un élément en relief limité par quelques rainures. Chaque pavé comprend une 15 pluralité de faces latérales et une face de contact qui est capable d'entrer en contact avec la route quand le pneu roule. [7] Par "Côté de la bande de roulement" on entend 20 l'endroit dans le pneumatique où se produit une transition de la bande de roulement avec un côté du pneumatique. [8] Par "Rainure" on entend un découpage, dont les 25 faces de matière n'entrent pas en contact dans des conditions de déplacement normales. Généralement, la largeur d'une rainure est supérieure ou égale à 2 mm. [9] Par "Lamelle" on entend un découpage, dont les 30 faces de matière entrent en contact pendant des conditions de déplacement normales. Généralement, la largeur d'une lamelle est inférieure à 2 mm. 35 RÉSUMÉ DE L'INVENTION [10] L'invention concerne une bande de roulement faite d'une matière genre caoutchouc pour pneu. La bande de roulement comprend deux côtés et un centre. La bande de - 3 - roulement comporte une pluralité de pavés, chaque pavé s'étendant de manière courbe d'un côté de la bande de roulement vers le centre de cette bande de roulement, le pavé suivant une certaine courbure C. Chaque pavé 5 comprend au moins une face latérale, cette face latérale est couverte partiellement ou totalement par une matière de couverture. La matière de couverture a un module d'élasticité qui est supérieur au module d'élasticité de la matière genre caoutchouc constituant 10 le pavé. [11] En utilisant une matière de couverture, il est possible d'augmenter la raideur du pavé et de compenser ainsi la largeur limitée relative de ce pavé. 15 [12] Dans une variante, 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 20 et de préférence supérieur à 300 MPa. [13] En utilisant une matière de couverture ayant de telles caractéristiques, nous améliorons la capacité du pavé à gratter la neige sur la route. Par conséquent, l'adhérence sur route enneigée est améliorée. 25 [14] Dans une variante, la matière de couverture comprend un ensemble de fibres. [15] En utilisant des fibres, nous améliorons la résistance de la matière de couverture. 30 [16] Dans une variante où tout ou partie des pavés de la pluralité de pavés comprennent une lamelle principale s'étendant dans le pavé et suivant la même courbure C, cette lamelle principale sépare le pavé en 35 deux moitiés. [17] Suite à l'utilisation d'une matière de couverture, d'une part la raideur du pavé est améliorée, mais d'autre part la résistance mécanique du pavé à l'usure pourrait être moins importante. En utilisant une - 4 - lamelle principale s'étendant dans le pavé, nous compensons l'accroissement de la raideur résultant de la matière de couverture. En effet, nous créons des bords supplémentaires sur le pavé pour améliorer le grattage de la bande de roulement sur la neige. [18] Dans une variante, le pavé comprend une pluralité de lamelles secondaires, chaque lamelle secondaire s'étendant perpendiculairement à la lamelle principale. [19] Nous diminuons encore plus la raideur du pavé. En effet, nous créons des bords supplémentaires pour améliorer le grattage de la bande de roulement sur la neige. [20] Dans une variante, l'espacement entre la pluralité de lamelles secondaires est globalement le même tout le long de la lamelle principale. [22] L'uniformité de l'usure du pavé est améliorée. [21] Dans une variante où chaque pavé comporte des parois latérales, les lamelles secondaires ne s'étendent pas jusqu'à l'une des parois latérales du pavé. [22] Nous évitons ainsi la propagation des crevasses à 25 l'intérieur du pavé. [23] Dans une variante, la lamelle principale ayant une profondeur de lamelle principale et les lamelles secondaires ayant une profondeur de lamelle secondaire, 30 la profondeur des lamelles secondaires est différente de la profondeur de la lamelle principale. [24] Ainsi est-il possible d'ajuster plus précisément la raideur dans le pavé. 35 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS [25] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à partir de la description qui - 5 - 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 un pavé de la bande de roulement de la Figure 1 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention; - la Figure 3 représente schématiquement un pavé de la bande de roulement de la Figure 1 selon un troisième 10 mode de réalisation de l'invention. [26] Dans la description qui suit, les éléments qui sont sensiblement identiques ou similaires seront 15 désignés par des références identiques. [27] 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 3 et un centre 20 5, ladite bande de roulement comportant une pluralité de pavés 7. Chaque pavé s'étend de manière courbe d'un côté 3 de la bande de roulement vers le centre 5 de cette bande de roulement, le pavé suivant une certaine courbure C. Par "vers le centre", on entend que le pavé 25 s'arrête au niveau du centre, ou juste avant le centre ou juste après le centre. Le centre signifie une ligne s'étendant dans une direction circonférentielle et divisant la bande de roulement en deux demi-bandes de roulement. 30 [28] Chaque pavé comprend des faces latérales 8, lesdites faces latérales étant recouvertes en partie ou en totalité par un matière de couverture 9. Cette matière de couverture a un module d'élasticité qui est supérieur au module d'élasticité de la matière genre 35 caoutchouc constituant le pavé 7. [29] 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 - 6 - 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 10 publiée en Septembre 2006, initialement approuvée en 1996) sur la circulaire). Le (elle a donc l'épaisseur de 15 caoutchouc est figure X2.1 (mode de réalisation diamètre de l'éprouvette est de 10 mm circulaire de 78,5 mm2), parties du mélange type de 2 mm, ce qui donne un rapport une section chacune des "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 20 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 25 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 30 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 35 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 - 7 - d'élasticité G' et du module de viscosité G": G*=-Ni(G'2+G"2). [30] Dans une variante, la matière élastomère de la 5 couche de couverture comprend un mélange reposant sur au moins un élastomère diénique qui est très fortement chargé en soufre, telle que l'ébonite. [31] Dans une variante, la matière de couverture 10 comprend un ensemble de fibres, par exemple un ensemble 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 15 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. 20 [32] 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 25 avoir un module de Young de plus de 1 GPa. [33] La Figure 2 représente un pavé de la bande de roulement selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode de réalisation, la totalité 30 des pavés 7 comprennent une lamelle principale 13 s'étendant dans le pavé et suivant la courbure C. La lamelle principale sépare le pavé en deux moitiés 7a, 7b. Dans une variante, seulement une partie des pavés 7 comprennent la lamelle principale 13. 35 [34] La Figure 3 représente un troisième mode de réalisation dans lequel le pavé comprend une pluralité de lamelles secondaires 15, chaque lamelle secondaire s'étendant perpendiculairement à la lamelle principale - 8 - 13. La profondeur des lamelles secondaires 15 est globalement égale à la profondeur de la lamelle principale 13. Dans une variante, la profondeur des lamelles secondaires est différente de la profondeur de la lamelle principale. Par exemple, la profondeur des lamelles secondaires est inférieure à la profondeur de la lamelle principale. Toutes les combinaisons de profondeur entre la lamelle principale et les lamelles secondaires sont possibles. [35] En fait, l'espacement entre la pluralité de lamelles secondaires 15 est globalement le même tout le long de la lamelle principale 13. [36] En plus, les lamelles secondaires 15 ne s'étendent pas jusqu'à l'une des parois latérales 8 du pavé 7. 15 [37] L'invention ne se limite pas aux exemples décrits et représentés et on peut y apporter diverses modifications sans s'écarter de sa portée.