LU85931A1 - Perfectionnements aux dessins de la bande de roulement de pneumatiques pour vehicules automobiles - Google Patents

Description

PERFECTIONNEMENTS AUX DESSINS DE LA BANDE DE ROULEMENT DE PNEUMATIQUES POUR VEHICULES AUTOMOBILES La présente invention concerne les dessins de la bande de roulement de pneumatiques, en particulier les 05 dessins de la bande de roulement de pneumatiques de grandes dimensions, utilisés sur des roues de véhicules à haute capacité de charge qui sont destinés à être utilisés sur des routes en bon état, à des vitesses élevées .

10 On sait que tous les pneumatiques présentent, dans la couronne, une bande épaisse en matériau êlasto-mère qui s'étend d'une épaule à l'autre du pneumatique, cette bande étant pourvue d'un dessin, appelé précisément "dessin de la bande de roulement", consistant en 15 une série de rainures orientées différemment afin de subdiviser la bande en nervures (ou cordons) et/ou en blocs séparés les uns des autres par les rainures susmentionnées .

En général, dans l'épaisseur des nervures et des 20 blocs sont creusées des lamelles, c'est-à-dire des fines entailles dirigées depuis la surface vers l'intérieur du pneumatique, de profondeur variable -pouvant même être égale ou supérieure à celle des rainures- et qui peuvent déboucher sur les flancs des nervures et des blocs.

25 L'ensemble des pleins et des vides créés par les rainures et par les lamelles constitue précisément le dessin de la bande de roulement qui est un élément caractéristique et distinctif du pneumatique et qui peut varier en fonction principalement du type d'utilisation 30 auquel le pneumatique est destiné.

Dans les pneumatiques destinés aux véhicules qui doivent circuler à des vitesses élevées, il est préférable d’éviter les rainures transversales parce qu'elles donnent lieu à un bruit très important et à une perte de 35 rendement kilométrique du fait qu'elles entraînent des phénomènes d'usure irrégulière qui endommagent très ra-’ pidement la bande de roulement.

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Au contraire, ces pneumatiques sont habituellement caractérisés par des rainures longitudinales continues, en zigzag, à petit angle d'inclinaison par rapport à la direction circonférentielle, rainures qui divisent 05 la bande de roulement en une pluralité de nervures circonférentielles continues» Ces nervures sont en outre * pourvues de lamelles plus au moins profondes qui ont principalement pour but de rompre le film d'eau qui vient s ' interposer entre la surface de la route et la 10 surface des nervures de manière à favoriser l'ancrage direct de la nervure aux aspérités de la route et, par conséquent, les ^caractéristiques de tenue de route du pneumatique, spécialement dans les virages et, également, sur sol mouillé.

15 Toutefois, lesdites lamelles peuvent aussi deve nir la cause d'usures irrégulières qui confèrent des inconvénients supplémentaires au pneumatique et qui compromettent gravement la durée de vie de celui-ci.

En effet quand une nervure, au cours de la marche 20 en ligne droite, traverse la surface de contact avec le sol, elle est obligée de modifier sa configuration longitudinale de curviligne à plate, c'est-à-dire qu'elle modifie son profil de section en passant de l'arc à la corde correspondante et donc en subissant une contrac-25 tion en direction longitudinale. Bien que cette contraction soit atténuée par la présence de la lamelle transversale qui permet à la nervure ou mieux au bloc de se dilater aussi en direction longitudinale, elle détermine surtout un gonflement, c'est-à-dire une dilatation 30 transversale du bloc aggravée par la pression spécifique de contact qui dépend de la valeur de la charge pesant sur la roue.

Cette dilatation transversale provoque un glissement des bords du bloc vers l'extérieur, suivant une di-35 rection transversale. On génère ainsi des endroits d'usure, déprimés, qui attaquent les bords des blocs en J partant des pcir.r.s les plus saillants et des arêtes les '» » 3 plus aiguës et qui augmentent progressivement de dimen-„ sion jusqu'à ce qu'ils traversent complètement la surfa ce du bloc en préjudiciant sérieusement non seulement le rendement kilométrique mais aussi le confort de roule-05 ment vu que, au contact du sol, ils provoquent des vibrations dans la structure de véhicule.

, En vue d'atténuer la défectuosité provoquée par la présence des lamelles, on prévoit également sur les nervures des lamelles inclinées par rapport à la direc-10 tion de la marche afin de répartir sur un plus grand développement longitudinal tous les phénomènes de variation de la pression spécifique et de glssement qui se ; produisent dans la zone de la surface de contact avec le sol.

15 Toutefois, ce type de lamelle introduit un autre défaut constitué par le fait qu'elle se comporte comme un plan de glissement mutuel pour les deux blocs contigus à cause de la pression réciproque à laquelle les bords des deux blocs sont soumis en dessous de la surfa-20 ce de contact avec le sol.

Cette situation donne naissance à un glissement longitudinal relatif entre les deux blocs situés en face l'un de l'autre, ce qui constitue une source supplémentaire d'usures irrégulières à partir des bords qui se 25 font face vers les rainures principales, c'est-à-dire en substance à partir des points où les lamelles transversales s'ouvrent sur les rainures longitudinales.

La Demanderesse a constaté à présent qu'en dessinant les lamelles transversales susdites de manière op-30 portune et en adoptant un profil longitudinal adéquat des nervures, il est possible d'éliminer ou d'atténuer de façon très satisfaisante tous les défauts susmentionnés en obtenant ainsi des avantages notables, particulièrement en ce qui concerne le rendement kilométrique, 35 l'insensibilité à l'usure irrégulière, le confort et la tenue de route dans les virages et sur sol mouillé.

Le but de la présente invention est dès lors de Ί.

Λ procurer un nouveau dessin de bande de roulement pourvu d'un type de lamelle spécial qui est à même non seulement de rompre le film d'eau présent sur la route, mais en même temps de garantir -quand le pneumatique est sou-05 mis à de fortes sollicitations tangentielles (par exemple lors d'un freinage et en dérive)- pendant la marche - en ligne droite, le blocage réciproque des deux blocs divisés par la lamelle en évitant le glissement des bords des blocs et par conséquent la possibilité de for-10 mation d'usures irrégulières.

Par suite, l'objet de la présente invention est constitué par un pneumatique pour roues de véhicules comprenant dans la couronne une bande de roulement s'étendant axialement d'un flanc du pneumatique à l'autre 15 dans laquelle est creusé un dessin comprenant une pluralité de rainures circonférentielles en zigzag qui délimitent une pluralité de nervures, les deux nervures axialement externes étant circonfêrentiellement continues, au moins une nervure axialement interne étant sub-20 divisée en une série circonférentielle de blocs séparés les uns des autres par une lamelle transversale continue s'étendant d'un flanc à l'autre de la nervure et ouverte sur les deux rainures qui délimitent ladite nervure, caractérisé en ce que la ligne circonférentielle en zigzag 25 qui délimite chaque nervure est constituée par la succession périodique d'un long côté, incliné par rapport à la direction circonférentielle dudit pneumatique, et d'au moins un court côté, de longueur non supérieure à 35% de celle du long côté et disposé substantiellement 30 perpendiculairement à ce dernier, et en ce que la lamelle qui sépare deux blocs contigus l'un de l'autre a un tracé en forme de ligne brisée, constituée par trois segments successifs, le segment central étant rectiligne et s'étendant entre deux points dont l'un au moins est 35 extérieur par rapport à l'intervalle circonférentiel délimité par la paire de droites axiales qui passent par r les points où ladite lamelle débouche dans lesdites rai- ·* · 5 nures.

Suivant une forme d1 exécution particulière de l'invention, la ligne circonférentielle en zigzag qui délimite chaque nervure est constituée par la succession 05 périodique d'un "long" côté et de trois "courts" côtés, ladite lamelle s'étendant axialement entre les deux som-- mets créés respectivement par la rencontre de deux courts côtés sur chaque flanc, ledit long côté étant incliné par raport à la direction circonférentielle du 10 pneumatique suivant un angle ne dépassant pas 30e, l’angle compris entre deux côtés consécutifs de la dite ligne circonférentielle en zigzag étant compris entre 80e et 100°.

En combinaison avec ledit développement en zig-15 zag, le segment central de la ligne brisée qui constitue ladite lamelle a une longueur non inférieure à celle du plus court desdits courts côtés et un développement circonférentiel non inférieur à 25% du développement axial. De préférence, les deux segments d'extrémité de ladite 20 ligne brisée constituent le prolongement de l'un desdits courts côtés tandis que 1'angle formé par deux segments consécutifs de ladite ligne brisée est au moins égal à 30°.

En ce qui concerne les dimensions desdites lamel-25 les, leur profondeur est au moins égale à 60% de la profondeur desdites rainures circonférentielles, tandis que 1 leur largeur ne dépasse pas la valeur de 3 mm. Toute- « ^ fois, les segments de la ligne brisée qui constitue la dite lamelle peuvent aussi ne pas avoir la même largeur. 30 De toute façon, la présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit et des figures annexées, données à simple titre d'exemple non limitatif. Dans ces figures î - la figure 1 illustre, de manière très générale, le 35 principe de réalisation de l’invention et - la figure 2 représente une forme d'exécution du dessin de l'invention, encore améliorée et particulièrement 4.---+ 6 μ i avantageuse.

On voit,* en se référant à la figure 1, que celle-ci représente une partie circonférentielle limitée du dessin de bande de roulement en question, laquelle se 05 répète cependant de manière cyclique, identique à elle-même, sur toute la périphérie du pneumatique.

Ce dessin compred trois rainures circonférentielles 1 qui délimitent deux nervures centrales 2, substantiellement de même largeur, et deux nervures d'épaule 3, 10 c'est-à-dire en position axialement externe, qui présentent leur flanc axialement interne façonné suivant une configuration en zigzag, substantiellement parallèle à celle du flanc de la nervure adjacente.

Cette configuration est constituée par la succes-15 sion périodique d'un côté “a" que nous appelons "long" et d'un côté "b" que nous appelons "court", étant donné que le court côté susdit a une longueur qui ne dépasse pas 35% de la longueur du long côté.

En outre, les deux nervures centrales 2 sont sub-20 divisées en une pluralité de blocs disposés circonfêren-tiellement, créés par une série de lamelles transversales 4 constituées chacune par trois segments "c,d,e", parmi lesquels les deux segments latéraux "c" et "e" partent des points A et B qui sont respectivement le 25 point de rencontre entre le long côté et le court côté . dans la zone où se trouve un angle convexe, correspon dant à l'intérieur de la nervure.

• - On peut noter que ce type de lamelle transversale [ disposée de la manière indiquée et accouplée au type | 30 particulier de profil en zigzag des nervures crée une | indentation entre deux blocs contigus leur permettant de I supporter aisément les poussées transversales et empê- I chant tout mouvement relatif entre lesdits blocs dans ! I cette direction.

| 35 Dans la version représentée dans la figure, cha- ' que lamelle relie les deux sommets, sur les flancs oppo- M « /· ses de la nervure qui sont circonférentieliement les k * 7 plus proches l'un de l'autre. Si, à partir de ces som- - mets, nous traçons à présent une ligne transversale parallèle à l'axe du pneumatique, respectivement "r" et "s", ces deux lignes axiales délimitent sur la nervure 05 un intervalle circonférentiel "M", hachuré dans la figure, ayant un développement circonférentiel "x".

- On peut noter aisément que le segment central "d" de ladite lamelle transversale se développe entre deux points "P et Q" dont le point P est extérieur à l'inter- 10 valle susdit ; par conséquent, le développement circonférentiel "PQ" est tel qu'il garantit l'effet de blocage réciproque des blocs contigus.

* Cette idée de solution du problème a été dévelop pée davantage et a été perfectionnée suivant le dessin 15 illustré à la figure 2 qui représente une forme d'exécution préférée du pneumatique de l'invention.

Ce dessin comprend quatre rainures circonférentielles 5 qui délimitent trois nervures circonférentielles centrales 6, toutes substantiellement de la même 20 largeur, et deux nervures d'épaule 7, c'est-à-dire en position axialement externe, qui présentent leur flanc axialement interne formé suivant un tracé en zigzag parallèle à celui de la nervure adjacente.

Ce tracé en zigzag est constitué par la succes-25 sion périodique d'un long côté "1" suivi par trois courts côtés "i". Ces définitions - doivent s'entendre dans le sens qui a déjà été indiqué à propos de la figure 1 ; en d'autre mots, on désigne par "courts côtés" ceux qui ont une longueur ne dépassant pas 35% du plus 30 long des côtés qui définissent la trajectoire du tracé en zigzag susdit.

Les courts côtés ont tous à peu près la même longueur et tous les côtés sont substantiellement perpendiculaires les uns aux autres, c'est-à-dire qu'ils sont 35 inclinés réciproquement suivant un angle "v" égal à 95° - et en tout cas compris entre 80° et 100°.

• De plus, les longs cotés sont inclinés par rap- s port à la direction circonférentielle du pneumatique suivant un angle "w" de faible valeur, c'est-à-dire égal

Sk à 18° mais en tout état de cause non supérieur à 30e et compris, de préférence, entre 5° et 20°.

05 On peut noter que 11 inclinaison des longs côtés susdits, c'est-à-dire la valeur de l'angle "w", peut varier dans les limites fixées, en passant d'une nervure à l'autre et aussi dans la même nervure.

Les nervures centrales susmentionnées sont encore 10 divisées en une pluralité de blocs au moyen de fines lamelles transversales 8 qui s'ouvrent sur les deux flancs de chaque nervure. Le tracé de ces lamelles peut être très varié dans les limites de l'invention. Suivant la version particulière préférée du dessin représentée dans 15 la figure, où le développement de ces lamelles est schématisé par une ligne brisée comprenant trois tronçons "m,n,p", les tronçons initiaux "m" et le tronçon final "p" constituent le prolongement des courts côtés disposés perpendiculairement au long côté, le point d'ouver-20 ture des lamelles dans les rainures longitudinales qui délimitent la nervure étant constitué par le point de rencontre de deux courts côtés contigus.

Dans cette version, le tronçon central "n" de la rainure s'étend entre deux points C et D qui se trouvent 25 tous deux à l'extérieur de l'intervalle circonférentiel (hachuré dans la figure) déjà décrit à propos de la figure 1. Ceci n'est qu'une condition préférée étant donné, comme on l'a déjà dit, qu'il est essentiel que l'un seulement de ces points se trouve à 1'extérieur de 1'in-30 tervalle susdit.

Les points d'ouverture de la lamelle dans les rainures pourraient aussi se trouver sur la même ligne axiale. Dans ce cas, il n'existerait plus aucun intervalle circonférentiel et, dans une telle éventualité, 35 les points C et D se trouveront de préférence en des .parties opposées de ladite ligne axiale unique.

! v ! De toute façon, quelle oue soit la version parti- 9

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culière du dessin réalisé, la longueur du tronçon C-D sera au moins égale à la longueur du plus court desdits courts côtés et aura un développement circonférentiel non inférieur à 25% du développement axial "h". De pré-05 férence, elle devra se développer, en direction circonférentielle, au moins 5 mm au-delà du développement de - l'intervalle circonférentiel correspondant.

La profondeur des lamelles transversales 8 susdites est égale à la profondeur des rainures circonféren-10 tielles 5 qui délimitent les nervures, mais ne doit pas -de toute manière- être inférieure à 60% de leur profondeur, tandis que la largeur de chaque lamelle en direction circonférentielle est égale pour tous les trois segments "m,n,p" et est de 3 mm. Cette valeur est une 15 valeur maximale qui ne doit pas être dépassée, tandis que 1'équivalence de largeur entre les trois segments constitutifs de la lamelle est une condition tout à fait préférentielle. Toutes les valeurs données ici s'entendent comme des valeurs mesurées sur le pneumatique monté 20 sur la jante et gonflé à la pression d'utilisation.

L'angle "y” formé par deux segments contigus desdites lamelles a une valeur au moins égale à 30e, tandis que la distance circonférentielle "k" entre deux lamelles successives qui délimitent un bloc doit être compri-25 se entre la moitié du développement axial "h" de la la-. melle et six fois ladite valeur "h".

Il s'est avéré que le pneumatique de 1'invention possède des caractéristiques qualitatives nettement supérieures à celles des pneumatiques connus. De plus, il 30 a résolu, en grande partie et de manière satisfaisante, les problèmes de sensibilité à l'usure précoce et irrê-gulière qui ont été décrits et mis en évidence ci-avant.

En particulier, on a obtenu des avantages en ce qui concerne le rendement spécifique moyen et la rêsis-35 tance à l'amorçage des usures irrégulières, en plus . d'autres améliorations qui concernent le confort et la .ri, tenue de route, articulièrement en virage, non seulement 4

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10 sur sol sec mais spécialement sur sol mouillé.

En effet, le Demanderesse a pu constater -dans le cadre d'essais divers- que, sur un fond glissant ayant un coefficient d1attrition entre le sol et le pneumati-05 que égal à 0,2/0,3, le pneumatique de l'invention apporte un gain considérable en ce qui concerne la tenue de route en comparaison avec les meileurs pneumatiques connus, ce gain étant compris franchement entre 30% et 50% par rapport aux pneumatiques ayant des dessins équiva-10 lents mais sans lamelle.

Sans que cela puisse constituer une contrainte quelconque pour la présente invention, la Demanderessse pense que ces avantages et ces améliorations peuvent provenir des circonstances suivantes.

15 En premier lieu, le choix des valeurs de largeur des lamelles en combinaison avec des valeurs adéquates pour la distance entre les lamelles -et, par conséquent, pour le développement circonférentiel des blocs- compense probablement de manière optimale la contraction du 20 bloc en dessous de la surface de contact avec le sol, en minimisant donc 11 importance des glissements marginaux qui sont la cause principale de l'amorçage d'usures irrégulières .

En second lieu, la combinaison entre le profil 25 spècial en zigzag de la nervure et le tracé en ligne brisée des lamelles, qui ne sont d'ailleurs présentes que sur les nervures centrales, confère aux blocs susdits une configuration substantiellement massive dans toutes les zones, c'est-à-dire une configuration exempte 30 de parties caractérisées par des aspérités très aiguës, mais en même temps une flexibilité longitudinale élevée qui compense la diversité de développement de la circonférence de roulement du pneumatique par rapport à son centre et sur les épaules, en minimisant ainsi les glis-35 sements longitudinaux relatifs entre les diverses zones circonférentielles de la bande de roulement.

* / En même temps, le dessin particulier des lamel- —K.

·. " ** 11 les, en combinaison avec leur épaisseur et sous l'effet des poussées relatives sur les bords qui font face respectivement aux deux blocs contigus, détermine le compactage des deux blocs à travers la lamelle et une in-05 dentation réciproque qui bloque tout déplacement latéral relatif des blocs en rendant la nervure plus stable ausi bien pendant la marche en ligne droite que sous l'effet des sollicitations de dérive. Cette stabilité constitue un avantage, particulièremebnt en ce qui concerne les 10 caractéristiques de précision de la direction et la tenue de route, mais aussi pour l'usure de la bande de roulement, spécialement au cours de la conduite dans des virages.

Il est bien entendu que la présente description 15 est donnée à simple titre d'exemple non limitatif et que les modifications et variantes, même non expressément décrites ici mais facilement déductibles de la présente description par un technicien de la branche, entrent ^^également dans la portée de la présente invention.

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Claims (11)

1. Pneumatique pour roues de véhicules comprenant dans la couronne une bande de roulement s'étendant axia-lement d'un flanc du pneumatique à l'autre dans laquelle 05 est creusé un dessin comprenant une pluralité de rainures cironfêrentielles en zigzag qui délimitent une pluralité de nervures, les deux nervures axialement externes étant circonférentiellement continues, au moins une nervure axialement interne étant subdivisée en une série 10 circonférentielle de blocs séparés les uns des autres par une lamelle transversale continues s'étendant d'un flanc à l'autre de la nervure et ouverte sur les deux * rainures qui délimitent ladite nervure, caractérisé en ce que la ligne circonférentielle en zigzag qui délimite 15 chaque nervure est constituée par la succession périodique d'un long côté, incliné par raport à la direction circonférentielle dudit pneumatique, et d'au moins un court côté, de longueur non supérieure à 35% de celle du long côté et disposé substantiellement perpendiculaire- 20 ment à ce dernier, et en ce que la lamelle qui sépare deux blocs contigus l'un de l'autre a un tracé en forme de ligne brisée, constituée par trois segments successifs, le segment central étant rectiligne et s'étendant entre deux points dont l'un au moins est extérieur par 25 rapport à l'intervalle circonférentiel délimité par la , paire de droites axiales qui passent par les points où ladite lamelle débouche dans lesdites rainures.

2. Pneumatique suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la ligne circonférentielle en zigzag 30 qui délimite chaque nervure est constituée par la succession périodique d'un long côté et de trois courts côtés, ladite lamelle s'étendant axialement entre les deux sommets créés respectivement par la rencontre de deux courts côtés sur chaque flanc.

3. Pneumatique suivant la revendication 1 carac- térisê en ce que ledit long côté est incliné par rapport l· \ * , à la direction circonférentielle du pneumatique suivant "ff. *: 7· 13 un angle dont la valeur n'est pas supérieure à 30e.

4. Pneumatique suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'angle compris entre deux côtés contigus de ladite ligne circonférentielle en zigzag est com- 05 pris entre 80e et 100°.

5. Pneumatique suivant la revendication 2 carac- - térisé en ce que le segment central de la ligne brisée qui constitue ladite lamelle transversale a une longueur non inférieure à celle du plus court desdits court côtés 10 et un développement circonférentiel non inférieur a 25% du développement axial de ladite lamelle.

6. Pneumatique suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la profondeur de ladite lamelle est au moins égale à 60% de la profondeur desdites rainures 15 circonférentielles.

7. Pneumatique suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la largeur desdites lamelles ne dépasse pas la valeur de 3 mm.

8. Pneumatique suivant la revendication 7 carac-20 térisé en ce que au moins deux segments de la ligne brisée constituant ladite lamelle ont une largeur différente 1'une de 1'autre.

9. Pneumatique suivant la revendication 2 caractérisé en ce que les deux segments d'estrémité de ladite 25 ligne brisée constituent chacun le prolongement d'un des deux courts côtés.

10. Pneumatique suivant la revendication 2 caractérisé en ce que l'angle formé par deux segments consécutifs de ladite ligne brisée est au moins égal à 30°.

11. Pneumatique suivant la revendication 1 carac térisé en ce que la distance circonférentielle entre deux lamelles contiguës est comprise entre la moitié du développement axial de ladite lamelle et six fois ledit * développement axial. ^__/ ^ ---"v i r