EP1578621A2 - Bandage elastique pour mesurer l adherence d un vehicul e qui en est equipe sur un sol - Google Patents

Bandage elastique pour mesurer l adherence d un vehicul e qui en est equipe sur un sol

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EP1578621A2
EP1578621A2 EP03706516A EP03706516A EP1578621A2 EP 1578621 A2 EP1578621 A2 EP 1578621A2 EP 03706516 A EP03706516 A EP 03706516A EP 03706516 A EP03706516 A EP 03706516A EP 1578621 A2 EP1578621 A2 EP 1578621A2
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EP
European Patent Office
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zone
central zone
rzz
central
elastic bandage
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03706516A
Other languages
German (de)
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EP1578621A3 (fr
Inventor
Bertrand Daval
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Michelin Recherche et Technique SA France
Original Assignee
Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Michelin Recherche et Technique SA France
Societe de Technologie Michelin SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Michelin Recherche et Technique SA Switzerland, Michelin Recherche et Technique SA France, Societe de Technologie Michelin SAS filed Critical Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Publication of EP1578621A2 publication Critical patent/EP1578621A2/fr
Publication of EP1578621A3 publication Critical patent/EP1578621A3/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C19/00—Tyre parts or constructions not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00—Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
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    • B60C11/03—Tread patterns
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01N19/00—Investigating materials by mechanical methods
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    • G01N19/00—Investigating materials by mechanical methods
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    • Y10T152/00—Resilient tires and wheels
    • Y10T152/10—Tires, resilient
    • Y10T152/10495—Pneumatic tire or inner tube
    • Y10T152/10513—Tire reinforcement material characterized by short length fibers or the like

Definitions

  • the present invention relates to an elastic tire, such as a tire, provided with means making it possible to measure the grip of a vehicle which is equipped with it on a road surface, such as a roadway. It relates more particularly to the determination of the adhesion characteristics of such an elastic bandage when running, from obtaining physical parameters in the contact area between this elastic bandage and the rolling surface. It has already been proposed to carry out permanent measurements in the tread of a tire while a vehicle equipped with it is running, in order to know in real time the forces which develop between a tire and the ground. We can consult on this subject the patent document DE-A-3937966.
  • the object of the present invention is to provide an elastic tire, such as a tire, comprising a tread which comprises at least one measuring block making it possible to effectively measure the grip of said tire on a road surface. , by providing as realistic information as possible about the safety margin that remains in driving the vehicle.
  • an elastic bandage is such that this measuring block, which is intended to come into contact with the ground at each turn of said bandage, comprises, seen on a radially external face of the tread, a central zone and an encircling zone surrounding the central zone, a sensor sensitive to at least one tangential force exerted on the radially external vertex of said central zone being provided opposite said summit, the central zone and the encircling zone satisfying both of the following two conditions: a) Rzz c ⁇ Rzz e b) (i) Rxz c / Rzz c > Rxz e / Rzz e or (ii) Ryz c / Rzz c > Ryz e / Rzz e , where: x, y and z represent the circumferential, axial and radial directions respectively for said tire,
  • Rzz c and Rzz e represent respectively the rigidities of said central zone and of said zone of encirclement at a force oriented perpendicular to said radially external face
  • Rxz c and Rxz e represent respectively the rigidities of said central zone and of said zone encircling a force oriented tangentially to said radially external face in the circumferential direction of the tire
  • Ryz c and Ryz e respectively represent the rigidities of said central zone and of said zone of encirclement at a force oriented tangentially to said radially external face in the axial direction of the tire.
  • condition a) reflects the fact that the central zone has a “vertical” rigidity (ie in the radial direction of the tire) less than that of the encircling zone.
  • condition b) it translates the fact that the ratio of the “tangential” stiffness (ie in the circumferential or axial direction of the tire) on the “vertical” stiffness is on the contrary higher for the central zone compared to the zone encirclement.
  • the central zone can also have a grip potential which is lower than that of the encircling zone and that of the rest of the tread. To do this, this central zone may for example be made of a material different from that of the encircling zone and the rest of the tread.
  • a sensor is installed to perform a measurement on this measurement block.
  • the adaptation consists in providing a central measurement zone, surrounded by an encircling zone, which has properties identical to that which is used in a significant part of the tread.
  • the term “properties” is understood to mean an overall evaluation having a contribution coming from the intrinsic characteristics of the material used, and possibly a contribution conditioned by the shape given by the molding of the material, the latter possibly even being dominant.
  • the term “significant portion” is understood to mean a part of the tread designed solely as a function of the properties of use that the designer of the tire wanted to impart to the tire in question, as opposed to what is wanted to perform a measurement.
  • the term “potential for adhesion of any element” is understood to mean the ratio between the maximum overall tangential force that this element, taken as a whole, can undergo during its contact with the ground, at a place given, and the normal force applied to this element.
  • vibration potential denotes the ratio between the local tangential stress and the local vertical stress which are exerted at a given point on a tread element sliding on the ground.
  • available grip margin The difference between the adhesion potential of an element and the ratio between the overall tangential force and the global vertical force actually applied to this element, taken as a whole, during its passage, is called "available grip margin". in the contact area.
  • the invention relates to an elastic tire consisting of a tire, the tread of which is based on rubber.
  • the tread of the elastic bandage comprises tread blocks separated from each other by grooves of width generally equal to or greater than 2 mm, the encircling zone being separated from the central zone by lamellae and / or incision (s) which have a substantially reduced width compared to that of said grooves and which are provided for decoupling the material of the central zone from that of the encircling zone.
  • lamellae and / or incision (s) typically have widths of less than 2 mm and preferably less than 1 mm. Even more preferably, they have widths ranging from 0.3 mm to 0.8 mm.
  • the area of the apex of the central area is less than 20% of the area of the radially outer face of the encircling area.
  • the "vertical" rigidity of the central zone is minimized to such an extent that the tire according to the invention also satisfies the following condition: a bis ) Rzz c / ⁇ 0.2. Rzz e .
  • the ratio (“tangential” stiffness / “vertical” stiffness) for the central zone is maximized to such an extent that said bandage also satisfies the following condition: ba ) (i) Rxz c / Rzz c > 1.5. Rxz e / Rzz e or (ii) Ryz c / Rzz c > 1.5. Ryz e / Rzz e .
  • the central zone consists of a compressible and isotropic material, such as a cellular rubber composition (ie cellular, for example with closed cells, which is obtained in a manner known in the art. area of a blowing agent), which contributes to significantly minimizing the “vertical” rigidity Rzz c of the central zone and therefore to maximizing the stiffness ratio Rxz c / Rzz c or Ryz c / Rzz c , hence the desired optimization of the sliding of said central area.
  • a compressible and isotropic material such as a cellular rubber composition (ie cellular, for example with closed cells, which is obtained in a manner known in the art. area of a blowing agent), which contributes to significantly minimizing the “vertical” rigidity Rzz c of the central zone and therefore to maximizing the stiffness ratio Rxz c / Rzz c or Ryz c / Rzz c , hence the desired optimization of the sliding of said central area.
  • said central zone has an orthotropic character, and it consists of composite layers which are superimposed either in the axial direction or in the circumferential direction of the bandage (respectively when said condition b) is satisfied by said inequality (i) or by said inequality (ii)) and which are each based on a rubber composition in which are oriented reinforcements of organic or mineral type, for example metallic or textile reinforcements, substantially parallel to the median circumferential plane of said bandage or else perpendicular to this plane (superposition of said layers in the circumferential and axial directions, respectively).
  • said composite layers which are two by two adjacent respectively comprise textile fibers which are oriented at opposite angles with the circumferential or axial direction of the bandage.
  • these angles are substantially between ⁇ 20 ° and ⁇ 45 ° and, even more preferably, they are substantially equal to ⁇ 30 °.
  • Each composite layer preferably has a thickness ranging from 0.5 mm to 3 mm and, even more preferably, ranging from 0.5 mm to 1 mm.
  • This orthotropic composite structure of the central zone makes it possible to increase the “tangential” rigidity Rxz or Ryz of this zone for a given “vertical” rigidity, which contributes to further maximizing the abovementioned stiffness ratio Rxz c / Rzz c or Ryz c / Rzz c and therefore to optimize the sliding of said central area.
  • the anisotropy ratio in extension or in compression of such a central composite zone according to the invention can vary from 3 to 7 and, preferably, from 3 to 4.
  • said central zone substantially admits as an element of symmetry the median circumferential plane of said bandage, and said condition b) is satisfied by said inequality (i).
  • said central area has an elongated shape (for example rectangular or ellipsoidal) in said circumferential direction of said bandage. It will be noted that this reduced width of the central zone (in the axial direction of the tire for this first embodiment) contributes to minimizing the “vertical” rigidity Rzz of the central zone and, consequently, to specifically maximizing the stiffness ratio Rxz c / Rzz c , hence the desired optimization of the sliding of the central area.
  • said apex of said central zone which is in the form of a parallelepiped, has its sides respectively opposite four elements of parallelepipedal sculpture forming said encircling zone.
  • at least one of the lateral faces of said central zone which extends from a short side of said vertex is inclined at an angle ranging from -45 ° at + 45 ° (for example ⁇ 30 °) relative to a plane perpendicular to said vertex containing said short side. This inclination of the or each lateral face of the central zone extending from a short side of said vertex contributes to optimizing the sliding of said central zone in the contact area.
  • the tread of the tire has tread blocks separated from each other by grooves of width generally equal to or greater than 2 mm, the encircling zone being separated from the central zone by lamellae or incision (s) which have a substantially reduced width compared to that of said grooves and which are provided for decoupling the material of the central zone from that of the encircling zone, each long side of said vertex being connected to one of said sculpture elements located opposite by one of said strips and at least one of the short sides of said apex being connected to the sculpture element opposite by one of said incision (s).
  • these strips and / or incision (s) typically have widths of less than 2 mm and preferably less than 1 mm.
  • the incision which connects the or each short side of the apex of the central zone to the corresponding sculpture element of the encircling zone has the effect of optimizing the "flattening" of the measurement block comprising this central zone in the area of contact with the road surface.
  • said central area is located in the shoulder area of the bandage and said condition b) is satisfied by said inequality (ii).
  • said central zone has an elongated shape (for example rectangular or ellipsoidal) in the axial direction of the tire.
  • this reduced width of the central zone contributes to minimizing the “vertical” rigidity Rzz of said central zone and, consequently, to specifically maximizing the stiffness ratio Ryz c / Rzz c , hence the sought-after optimization of the sliding of the central zone.
  • the central zone of parallelepiped shape, is housed between the wings of a first sculpture element of the zone of encirclement having a substantially "U" section in a plane perpendicular to the radial direction. of the tire, said wings extending parallel to said axial direction and having their respective ends practically aligned with one of the short sides of said apex of the central zone, which short side faces a second element of parallelepipedal sculpture of the zone d 'encirclement.
  • At least one of the lateral faces of said central zone which extends from a short side of said vertex is inclined at an angle ranging from -45 ° at + 45 ° (for example ⁇ 30 °) relative to a plane perpendicular to said vertex containing said short side.
  • This inclination of the or each lateral face of the central zone extending from a short side of said vertex contributes to optimizing the sliding of said central zone in the contact area.
  • the tread of the bandage comprises tread blocks separated from each other by grooves, the encircling zone being separated from the central zone by strips or incision (s) which have a width substantially reduced compared to that of said grooves and which are provided for decoupling the material of the central zone from that of the encircling zone, the other short side of said vertex which faces the core of said the first U-shaped sculpture element being connected to the latter by a lamella, while said short side which is aligned with the ends of said wings is connected to said second sculpture element by an incision.
  • this incision has the effect of optimizing the "flattening" of the measurement block comprising this central zone in the area of contact with the rolling ground.
  • Fig. 1 is a plan view of a sector of a tire tread comprising a measuring block according to a first embodiment of the invention, with reference to a schematic view in axial section of this tread,
  • - Fig. 2 is a plan view of a sector of a tire tread comprising a measuring block according to a second embodiment of the invention, still with reference to a schematic view in axial section of this tread, - Figs. 3 and 4 are respectively views in section along the planes ILT-i ⁇ and IV-iV of FIG. 1 of the tread shown in this FIG. 1
  • FIG. 5 and 6 are respectively views in section along the planes V-V and VI-VI of FIG. 2 of the tread shown in this FIG. 2
  • Fig. 7 is a schematic perspective view illustrating the structure of a composite measuring block according to the invention comprising reinforcements oriented in the circumferential direction of the tire at a given angle with this direction, and
  • Fig. 8 is a graph illustrating the variation, as a function of the angle of the fibers for a measuring block according to FIG. 7, on the one hand, of the ratio (stiffness Rzz c to a force oriented perpendicular to the surface of the tread / stiffness Rxz c to a force oriented tangentially to said surface) and, on the other hand, of the force applied to said measurement block.
  • Fig. 1 a tread sector 1 of a tire according to a first exemplary embodiment of the invention comprising tread blocks 2 and, facing this sector, this tread 1 viewed in axial section which admits for axis of symmetry the median circumferential plane P of the tire.
  • the tread 1 comprises a measuring block 3 which extends locally from the radially internal face 4 to the radially external face 5 of this tread 1. In the example of FIG. 1, this measurement block 3 is centered on said median circumferential plane P.
  • block is meant in the present description a sculpture element 2 of parallelepipedal shape or not, such as a rubber “bread”, which is surrounded on its periphery by a groove or groove 6 connecting it to other blocks. This groove is relatively deep and has a width typically equal to or greater than 2 mm.
  • the measuring block 3 of FIG. 1 forms a cross substantially in the shape of a "+".
  • This measuring block 3 comprises a central zone 10 and a surrounding zone 20 of the same height in the radial direction Z of the tire (see Figs. 3 and 4), the surrounding zone 20 surrounding the central zone 10 and being connected to the latter by strips and / or incision (s) 30, 31, 32, 33 of reduced width compared to that of a groove as mentioned above.
  • These strips and / or incision (s) 30 to 33 which are visible in Figs. 3 and 4 and which typically have widths less than 2 mm and preferably less than 1 mm, are intended to ensure mechanical decoupling of the materials from the central zone 10 and the encircling zone 20 for the adhesion measurements.
  • the central zone 10 has in this example a shape of a parallelepiped whose rectangular apex 11 (ie the radially outer face) has its sides 12, 13, 14, 15 respectively opposite four sculpture elements 21, 22, 23, 24, also in the form of a parallelepiped, which form the encircling zone 20.
  • a sensor 40 sensitive to at least one tangential force exerted on said apex 11, which can measure stresses or displacements.
  • the sensor 40 is housed in the mass of the central zone 10, radially outside the internal face 4 of the tread 1 and close to this internal face 4, so that this sensor 40 is not affected by tread wear 1 in rolling. It is a question of measuring one or more states correlated to the deformations or the stresses which the tire undergoes during rolling, at the contact surface opposite this location, in the longitudinal and transverse directions.
  • This sensor 40 may for example be of the Hall effect type, comprising in a known manner a magnetic element and at least one Hall effect device.
  • this sensor 40 is a nail type force sensor as described in European patent application EP-A-1 275 949 in the name of the applicant, the content of which is incorporated into the present description by reference.
  • this nail type sensor is a force sensor comprising a rigid rod intended to be stressed by a force and a head, said head comprising an element integral with the rod intended to be deformed or stressed when said rod is stressed, said element carrying means for measuring deformation or stress and comprising anchor points which have a position relative to said rod at rest and which substantially maintain this position, when said rod is stressed, said anchor points being discrete or else continuous on the edge of said deformable element.
  • Said deformable element can be a solid membrane, such as a circular membrane, and said deformable element comprises for example radiating arms connected together in a central part at the level of which said rod is fixed, said anchor points being located at ends of said arms.
  • each large side 12, 13 of said apex 11 is connected to the sculpture element 21, 22 facing one another by a strip 30, 31 of width, for example equal to 0.8 mm.
  • one of the short sides 14 of said apex 11 is connected to the trimming element 23 opposite by another strip 32 of width similar to those of the strips 30, 31, while the other short side 15 of said apex 11 is connected to the sculpting element 24 opposite by an incision 33 whose width is less than that of the lamellae 30 to 32 (the width of the incision 33 can for example vary from 0.3 to 0.8 mm ).
  • the incision 33 is such that it does not reach the radially internal face 4 of the tread 1, so that it does not completely separate the central area 10 and the trimming element 24.
  • one of the legs of the cross formed by the measuring block 3 comprises in the axial direction Y of the tire, on the one hand and on the other side of the central zone 10 and in a manner practically aligned with the latter, the two sculpture elements 21, 22 situated opposite the long sides 12, 13.
  • the other leg of this cross which s extends in the circumferential direction X of the tire, it is such that the two tread elements 23, 24 situated opposite the short sides 14, 15 have a width greater than that of the latter, so that these elements 23, 24 are extend beyond the central zone 10 in said direction Y.
  • each strip 30, 31, 32 contributes, during the passage of the measuring block 3 in the area of contact with the running floor, to reduce the rigidity Rzz c of the central zone 10 to a force oriented perpendicular to the radially external face 5 of the tread 1 with respect to the corresponding stiffness Rzz e of the encircling zone 20.
  • the incision 33 contributes, when passing through the cont area act, increasing the rigidity Rxz c of the central zone 10 to a force oriented tangentially to said radially external face 5 in the circumferential direction X of the tire with respect to the corresponding rigidity Rxz e of the encircling zone 20.
  • the area of the apex 11 of the central zone 10 is provided for much less than that of the radially external face of the sculpture elements 21, 22, 23, 24 forming the encircling zone 20, so that during the rolling of the tire according to the invention, this central zone 10 is surrounded over a significant area by the encircling zone 20 which is by definition much more compact than the central zone 10 (ie of vertical rigidity greater than that of the latter), which results in the fact that said central zone 10 does not "take up" all of the forces exerted on the crown reinforcement of the tire.
  • the apex 11 of the central zone 10 has a length of 20 mm (in the circumferential direction X), a width of 8 mm (in the axial direction Y) and a height of 8 mm (in the radial direction Z), and the area of said apex 11 is less than 10% of the area of the encircling area 20.
  • a tread sector 101 of a tire comprising tread blocks 102 and, facing this sector, this tread 101 seen in axial section.
  • the tread 101 comprises a measuring block 103 which extends locally from the radially inner face 104 to the radially outer face 105 of the tread 101.
  • this measurement block 103 is located in the area of the shoulder of the tire. It will be noted that the relative dimensions of the different sculpture blocks 102 are also respected in this FIG. 2.
  • the measurement block 103 of FIG. 2 includes a central zone 110 and a surrounding zone 120 of the same height in the radial direction Z of the tire (see FIGS. 5 and 6), the surrounding zone 120 surrounding the central zone 110 and being connected to the latter by lamellae and / or incisions 130, 131, 132, 133 of reduced width compared to that of a groove 106 as mentioned above with reference to FIG. 1.
  • the lamellae and / or incision (s) 130 to 133 which are visible in FIGS. 5 and 6 and which typically have widths of less than 2 mm and preferably less than 1 mm, are intended to ensure mechanical decoupling of the materials from the central zone 110 and from the encircling zone 120 for the adhesion measurements.
  • the central area 110 has in this example a shape of a parallelepiped which is elongated in the axial direction Y of the tire and which is housed between the wings 121a and 121b of a tread element 121, which forms part of the encircling area 120 and has a section perpendicular to the radial direction Z of the tire which is practically in the shape of a "U". More specifically, the wings 121a and 121b of the element 121 extend parallel to this direction Y and have their respective ends which are aligned with one of the short sides 114 of the rectangular top 111 of the central area 110.
  • a sensor 140 for example of the Hall effect type comprising a magnetic element and at least one Hall effect device, this sensor 140 being sensitive to at least one tangential force exerted on said vertex 111, which can measure constraints or displacements, in exactly the same way as the sensor 40 described above with reference to Figs. 3 and 4.
  • the other short side 115 of the top 111 facing the core 121c of the "U" of the sculpture element 121 is connected to the latter by a strip 132 of width similar to that of the aforementioned strip 32
  • said short side 114 of the apex 111 is connected to another element of parallelepiped sculpture 122 also forming part of the encirclement zone 120 by an incision 133 similar to the aforementioned incision 33.
  • the incision 133 is thus such that it does not reach the radially internal face 104 of the tread 101, so that it does not completely separate the central area 110 and the trimming element 122.
  • each large side 112, 113 of the top 111 is connected to the sculpture element 121 by a strip 130, 131 similar to said strips 30 and 31 above.
  • the tread element 122 extends in the axial direction Y of the tire practically in the extension of the wings 121a, 121b of the tread element 121.
  • two other tread elements 123 and 124 parallelepiped complete the encircling zone 120 in such a way that they are respectively connected to said wings 121a and 121b of the element 121 by strips 134 and 135, these elements 123, 124 having a length in the axial direction Y which is practically identical to that of said element 122.
  • each strip 130, 131, 132 contributes to reducing, during the passage through the contact area, the rigidity Rzz c of the central zone 110 to a force oriented perpendicular to the radially external face 105 of the tread 101 with respect to the corresponding rigidity Rzz e of the encirclement zone 120.
  • the incision 133 contributes to increase, when passing through the air e of contact, the rigidity Ryz c of the central zone 110 to a force oriented tangentially to said radially external face 105 in the circumferential direction X of the tire with respect to the corresponding rigidity Ryz e of the encircling zone 120.
  • the area of the summit 111 of the central area 110 is provided for much less than that of the radially external face of the sculpture elements 121, 122, 123, 124 forming the surrounding area 120, so that during the rolling of the tire according to the invention, this central area 110 is surrounded over a significant area by the surrounding area 120 which is by definition much more compact than the central area 110 (ie of vertical rigidity greater than that of the latter), which results in the fact that said central zone 110 does not "take up" all of the forces exerted on the crown reinforcement of the tire.
  • the apex 111 of the central zone 110 has a length of 20 mm (in the axial direction Y), a width of 8 mm (in the circumferential direction X) and a height of 8 mm (in the radial direction Z), and the area of said vertex 111 is also less than 10% of the total area of the encirclement area 120.
  • Fig. 7 illustrates an example of the structure of the central zone 10, 110 of a measuring block 3, 103 according to the invention.
  • the central zone 10, 110 of FIG. 7 consists of a parallelepiped "bread” comprising a plurality of identical rectangular layers 16, 116 which are superimposed in the axial direction Y of the tire.
  • This “bread” 10, 110 has a composite structure giving it an orthotropic character, because each of the layers 16, 116 is based on the same rubber composition reinforced by reinforcements 17, 117 textiles or metals.
  • Test blocks 3, 103 were tested in which each layer 16, 116 of the central zone 10, 110 is reinforced by textile fibers, for example polyester, which are oriented relative to the circumferential direction X at an angle ⁇ ⁇ given, so that two adjacent layers 16, 116 respectively comprise these fibers 17, 117 oriented at opposite angles ⁇ and - ⁇ .
  • textile fibers for example polyester
  • Fig. 8 gives an account of the tests carried out on orthotropic “breads” for central zone 10, 110 which all comprise eight layers 16, 116 each having a thickness of approximately 1 mm. These “breads” 10, 110 tested are characterized by an anisotropy equal to 3 and by the arrangement of the fibers at opposite angles ⁇ ⁇ in two adjacent layers 16, 116. We measured the variation, as a function of the absolute value ⁇ of these angles:
  • the graph in Fig. 8 shows that a "bread" of central zone 10, 110 characterized by, angles ⁇ practically equal to ⁇ 30 ° alternately in the layers 16, 116 has a stiffness ratio Rxz c / Rzz c which is maximized, which contributes, in accordance with the present invention, to optimizing the sliding in the contact area of the measuring block 10, 110 incorporating this "bread" 10, 110.
  • This“ witness ”sculpture element has a length of 25 mm, a width of 20 mm and a height of 8 mm, and is made up of a composition of crosslinked rubber for tread 1, 101.
  • This “control” tread element has a rigidity Rzz e at a force oriented perpendicular to its radially external face which is equal to 186 DaN / mm.
  • a first “bread” of central zone 10, 110 differs from this “witness” sculpture element in that, on the one hand, it is made up of a rubber composition having a rigidity Rzz c at a force oriented perpendicular to the apex 11, 111 of the “bread” 10, 110 which is equal to 17.59 DaN / mm, value much lower than that of said “witness” sculpture element and, on the other hand, in that it has a width of only 5 mm for a length of 15 mm.
  • a second “bread” of central zone 10, 110 according to the invention differs from said first “bread” according to the invention in that it consists of a composition of composition of compressible rubber in the crosslinked and expanded state, which has a closed cell cellular structure (ie rubber “foam”) giving it a rigidity Rzz c equal to 11.90 DaN / mm.
  • This second “bread” also has the same dimensions as said first "bread” according to the invention.
  • a third "bread” in the central zone 10, 110 according to the invention differs from these two “breads” according to the invention in that it has the above-mentioned structure with reference to FIG. 7, this structure comprising eight layers 16, 116 of thickness equal to 1 mm.
  • Each layer 16, 116 comprises a rubber composition which is reinforced by the above-mentioned polyester fibers at angles of ⁇ 45 °, which gives this third “bread” a stiffness Rzz c equal to 17.58 DaN / mm.
  • the stiffness Rxz was measured for said “witness” tread element and these three “loaves” 10, 110 according to the invention at a force oriented tangentially to the radially external face 5, 105 of the tread 1, 101 , to deduce the Rxz / Rzz ratio.
  • the table below shows the results obtained.
  • Tires comprising a tread 1, 101 as described with reference to FIGS. 1 to 7 are such that, in a wide range of stresses developed in contact with the tire on the ground during normal operation, a large part, or even all of the central zone 10, 110 of the measuring block 3, 103 slides on the ground. It has been found that this occurs even in free rolling (no torque) at low speed, including on soils with strong grip.
  • This phenomenon of sliding of the central zone 10, 110 occurs at least during part of each passage of the measuring block in the contact area on the ground. The guarantee that there is this sliding phenomenon in the measuring block 3, 103 makes it possible to measure the potential for friction on the ground.
  • the decoupling provided by the strips and incisions 30 to 33 and 130 to 133 makes it possible to carry out the envisaged measurement in a very acceptable manner, and it is believed that this is because the central zone 10, 110 verifies the conditions a) and b) according to the invention which have been set out in the preamble to the present description in relation to the encircling zone 20, 120. This makes it possible to avoid the appearance of contact pressures on the ground which are too high to allow the sliding of the central zone 10, 110.
  • An advantage of the invention is thus being able to apprehend the margin of grip available until total wear of the tire, by means of a measurement of the friction potential made as indicated above.
  • the tire thus adapted will make it possible to estimate the "adhesion potential", a concept defined above and used essentially in conjunction with the whole of the tread 1, 101. this tire can also make it possible to estimate the "potential for friction ", a concept also defined above.
  • these measurements can be obtained throughout the life of the tire. It is of course desirable that the measurement block 3, 103 be as small as possible relative to the volume of the tread 1, 101, or more fundamentally that this block 3, 103 does not degrade the performance of the tire.
  • the desired information can be obtained by making a single measurement per revolution of the tire.
  • the tire can include enough measurement blocks 3, 103 so that there is always at least one in the area of contact with the ground. As for the vehicle, it is thought that it is superfluous that all of its tires are affected by such measurements, one tire per side may be sufficient.
  • This recalibration procedure is useful because the pressure under the central zone 10, 110 of a measuring block 3, 103 can change during the use of the tire, for example as a function of the wear of the tire, for conditions identical tire load and inflation pressure and this change in pressure introduces a variable which modifies the relationship between the shear stress exerted on the central zone 10, 110 of a measuring block 3, 103 and the potential of grip of the tire. If the central zone 10, 110 of a measuring block 3, 103 is additionally equipped with a measurement of the vertical stress at the same point, it is possible to calculate the coefficient of friction between the central zone 10, 110 of a measuring block 3, 103 and the ground by making the ratio between the shear stress and the vertical stress. In this case, it may not be useful to perform regular recalibration to assess the grip potential of the tire.
  • a) provide in the tread at least one measuring block 3, 103 which is intended to come into contact with the ground at each turn of the tire, the measuring block 3, 103 comprising, seen on a radially external face of the tread, a central zone and an encircling zone surrounding the central zone 10, 110, which is adapted to slide on the ground at a level of stresses parallel to the ground surface substantially lower than the level of stresses parallel to the surface of the ground beyond which the encircling zone 20, 120 slides on the ground; b) placing a sensor 40, 140 so as to carry out a measurement in said central zone, said sensor 40, 140 being sensitive at least to a parameter reflecting a tangential force exerted on the surface of said central zone 10, 110; c) producing a first signal, representative of a tangential force in said contact surface of the central zone 10, 110; d) detecting a variation of said first signal, characteristic of a loss of adhesion; e) producing an estimate of the friction potential in said contact surface of the central zone 10, 110; f) produce an
  • the invention of course makes it possible to estimate the "available grip margin" by the difference between the adhesion potential of the elastic bandage and the ratio between the tangential force and the vertical force actually applied to the bandage.
  • the tangential force for example in the longitudinal direction, as well as the vertical force by means of what is described in US Pat. No. 5,913,240. But we can also estimate the tangential force and the vertical force from ready-made measurements in the tread. Further details are given below.
  • the steps aimed at detecting a variation of said first signal and at producing an estimate of the adhesion potential in said contact surface of the tire include the following operations: a ) producing a second signal, representative of a vertical force in said contact surface of said central area; b) producing from the first and second signals a third signal, representative of the ratio between the tangential force and the vertical force; c) detecting a variation of said third signal characteristic of a loss of adhesion; d) producing an estimate of the friction potential in said contact surface of the central zone; and e) from the friction potential, producing an estimate of the adhesion potential of said tread.
  • the method proposed by the invention then further comprises the following steps: a) placing a sensor facing an area of the contact surface of the outer tread with one or more measuring blocks, said sensor being sensitive at least to a parameter reflecting a tangential force exerted on the surface of said external zone; b) producing a first functional tread signal, representative of a tangential force in an area of the contact surface of the tread outside the measurement block (s); c) producing a second functional tread signal, representative of a vertical force in an area of the contact surface of the outer tread at or at the measuring elements; d) produce a characteristic indication of the tangential force applied to the tire, from the integration of said first functional tread signal, between the instants of start and end of contact with the ground of said external zone, and on the full width of the bandage; e) producing a characteristic indication of the vertical
  • the invention provides a method of detecting a characteristic of adhesion between an elastic bandage having a deformable tread and a running surface, comprising the following steps: a) provide in the tread at least one measuring block which is intended to come into contact with the ground at each turn of the tire, the measuring block comprising, seen on a radially external face of the tread, a zone central and an encircling zone surrounding the central zone, which is adapted to slide on the ground at a level of stresses parallel to the ground surface substantially lower than the level of stresses parallel to the ground surface beyond which the encirclement area slides on the ground; b) placing a sensor so as to carry out a measurement in said central zone, said sensor being sensitive at least to a parameter reflecting a tangential force exerted on the surface of said central zone; c) producing a first measuring block which is intended to come into contact with the ground at each turn of the tire, the measuring block comprising, seen on a radially external face of the tread, a zone central and an encircling zone surrounding
  • said function of the first signal is the ratio between the average value of the first derivative of said signal with respect to time and the value of the signal at the point characteristic of a loss of adhesion.
  • said function of the first signal is the time interval separating said detections.
  • the invention proposes a method for detecting a characteristic of adhesion between an elastic tire having a deformable tread and a running surface, comprising the following steps: a) provide in the tread at least one measuring block which is intended to come into contact with the ground at each turn of the tire, the measuring block comprising, seen on a radially external face of the tread, a zone central and an encircling zone surrounding the central zone, which is adapted to slide on the ground at a level of stresses parallel to the ground surface substantially lower than the level of stresses parallel to the ground surface beyond which the encirclement area slides on the ground; b) placing a sensor so as to carry out a measurement in said central zone, said sensor being sensitive at least to a parameter reflecting a tangential force exerted on the surface of said central zone; c) placing a sensor facing an area of the contact surface of the outer tread with or to the measuring elements, said sensor being sensitive to at least one parameter reflecting a tangential force exerted on the surface of said outer area
  • the adhesion potential of the elastic bandage on the roadway directly conditions the maximum level of guidance, braking and traction forces that can be transmitted to the vehicle. It is a determining factor in the mobility and handling of vehicles.
  • the principle of design of the elastic bandage presented here represents an important interest from this point of view. In fact, it makes it possible to evaluate the level of the grip potential even when the tire is in free rolling, which amounts to saying that it is possible to determine this potential in all the running conditions of the vehicle, from the situation driving in a straight line at constant speed to the maximum braking and acceleration situations, or turns taken to the limit of grip.
  • the adhesion potential available can therefore be assessed continuously. From the measures described, it is also possible to know the part of the adhesion potential actually used. The following table illustrates applications permitted by knowledge of this information.
  • the information taken continuously, when the vehicle is moving can feed a database located in a computer system linked to the vehicle or external to the vehicle (centralized database with which the vehicle would communicate); moreover, this information can be compared with the statistical population already stored in the database to determine which percentile of the population it corresponds to; this result can be converted into simple information delivered to the driver (for example by indicating a conventional level qualifying the available grip: strong, medium, weak, very weak);
  • a magnetic element can be incorporated in the central zone of a measuring element, at a place such that this element undergoes a relative displacement with respect to Hall effect sensors placed in the tread when said measuring element is subjected to a tangential force or to a normal force.
  • Hall effect sensors are arranged to measure the displacement of the magnetic element to the minimum under the effect of a tangential force applied to the surface of a measuring element, or even to measure its displacement in addition separate.
  • US Patent 5,864,056 or US 5,50243 could also perform a measurement as taught by US Patent 5,864,056 or US 5,502433.
  • the signals thus measured are sent to a calculation unit which determines the adhesion potential and the available margin of adhesion according to one of the methods proposed.
  • a calculation unit which determines the adhesion potential and the available margin of adhesion according to one of the methods proposed.
  • current technology allows the transmission, preferably the remote transmission of signals from one or more measurement units located in the tread and the vehicle itself, that it is not the object of this invention to deal with this aspect, which is relatively independent of the measurement aspects which are treated here.
  • This calculated information is addressed itself, for example to a device making it possible to inform the driver, or else is sent, for example by hertzian way, to a system external to the vehicle, making it possible to centralize the information relating to the grip potential of the ground and intended to inform all road users, or else are used to regulate systems or bodies of the vehicle on which the elastic bandage is mounted.

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Abstract

Un bandage élastique selon l'invention comporte une bande de roulement (1) qui comporte au moins un bloc de mesure (3) de l'adhérence du bandage sur le sol comportant une zone centrale(10) et une zone d'encerclement (20) entourant la zone centrale (10), un capteur (40) sensible à au moins un effort tangentiel exercé sur le sommet radialement externe (11) de la zone centrale (10) étant prévu en regard du sommet (11), la zone centrale (10) et la zone d'encerclement (20) satisfaisant aux deux conditions : a) Rzzc < Rzze b) (i) Rxzc /Rzzc > Rxze /Rzze ou (ii) Ryzc / Rzzc > Ryze / Rzze , où x, y et z représentent les directions circonférentielle, axiale et radiale pour le bandage, Rzzc et Rzze. représentent les rigidités de la zone centrale (10) et de la zone d'encerclement (20) à un effort orienté perpendiculairement à la face radialement externe (5), Rxzc et Rxze(respectivement Ryzc et Ryze)représentent les.rigidités de la zone centrale (10) et de la zone d'encerclement (20) à un effort orienté tangentiellement à la face radialement externe (5) dans la direction circonférentielle (X) du bandage (respectivement, dans la direction axiale (Y)).

Description

Bandage élastique pour mesurer l'adhérence d'un véhicule qui en est équipé sur un sol :
La présente invention concerne un bandage élastique, tel qu'un pneumatique, pourvu de moyens permettant de mesurer l'adhérence d'un véhicule qui en est équipé sur un sol de roulage, tel qu'une chaussée. Elle concerne plus particulièrement la détermination de caractéristiques d'adhérence d'un tel bandage élastique en roulage, à partir de l'obtention de paramètres physiques dans l'aire de contact entre ce bandage élastique et la surface de roulage. Il a déjà été proposé d'effectuer en permanence des mesures dans la bande de roulement d'un pneumatique pendant que roule un véhicule qui en est équipé, afin de connaître en temps réel les efforts qui se développent entre un pneumatique et le sol. On pourra consulter à ce sujet le document de brevet DE-A-3937966. Cependant, pour intéressante qu'elle soit, une telle information reste insuffisante car le conducteur, ou même un dispositif automatique comme ceux visés par les désignations bien connues dans le domaine de l'automobile que sont « ABS » ou « ESP », restent incapables d'anticiper une dégradation de l'adhérence. Ainsi, on se contente de constater a posteriori le dépassement d'une limite d'adhérence, et l'on agit aussi rapidement que possible pour contrôler le véhicule. Il existe à cet égard un besoin pour obtenir des indications "en temps réel" des conditions d'adhérence susceptibles d'affecter dans les instants qui suivent le comportement d'un véhicule, notamment dans le cas où il subit une accélération importante, par effort moteur ou freineur ou par changement de trajectoire.
Le but de la présente invention est de proposer un bandage élastique, tel qu'un pneumatique, comportant une bande de roulement qui comporte au moins un bloc de mesure permettant de mesurer d'une manière efficace l'adhérence dudit bandage sur un sol de roulage, en procurant une information aussi réaliste que possible sur la marge de sécurité qui subsiste dans la conduite du véhicule.
A cet effet, un bandage élastique selon l'invention est tel que ce bloc de mesure, qui est destiné à entrer en contact avec le sol à chaque tour dudit bandage, comporte, vu sur une face radialement externe de la bande de roulement, une zone centrale et une zone d'encerclement entourant la zone centrale, un capteur sensible à au moins un effort tangentiel exercé sur le sommet radialement externe de ladite zone centrale étant prévu en regard dudit sommet, la zone centrale et la zone d'encerclement satisfaisant à l'une et à l'autre des deux conditions suivantes : a) Rzzc < Rzze b) (i) Rxzc / Rzzc > Rxze / Rzze ou (ii) Ryzc / Rzzc > Ryze / Rzze , où : x, y et z représentent respectivement les directions circonférentielle, axiale et radiale pour ledit bandage,
Rzzc et Rzze représentent respectivement les rigidités de ladite zone centrale et de ladite zone d'encerclement à un effort orienté perpendiculairement à ladite face radialement externe, Rxzc et Rxze représentent respectivement les rigidités de ladite zone centrale et de ladite zone d'encerclement à un effort orienté tangentiellement à ladite face radialement externe dans la direction circonférentielle du bandage, et
Ryzc et Ryze représentent respectivement les rigidités de ladite zone centrale et de ladite zone d'encerclement à un effort orienté tangentiellement à ladite face radialement externe dans la direction axiale du bandage.
La condition a) précitée traduit le fait que la zone centrale a une rigidité « verticale » (i.e. dans la direction radiale du bandage) inférieure à celle de la zone d'encerclement. Quant à la condition b), elle traduit le fait que le rapport de la rigidité « tangentielle » (i.e. dans la direction circonférentielle ou axiale du bandage) sur la rigidité « verticale » est au contraire supérieur pour la zone centrale par rapport à la zone d'encerclement. Selon l'invention, la zone centrale peut en outre présenter un potentiel d'adhérence qui est plus réduit que celui de la zone d'encerclement et que celui du reste de la bande de roulement. Pour ce faire, cette zone centrale peut être par exemple constituée d'un matériau différent de celui de la zone d'encerclement et du reste de la bande de roulement.
En effet, la demanderesse a découvert au cours de ses recherches qu'une minimisation de la rigidité « verticale » associée à une maximisation de ce rapport (rigidité « tangentielle » / rigidité « verticale ») permet, pour ladite ou chaque zone centrale, de la mettre en glissement en lui faisant dépasser la limite d'adhérence dans de nombreuses circonstances de roulage, alors que le reste de la bande de roulement ne dépasse pas cette limite d'adhérence, donc ne glisse pas. Si l'on procède à au moins une mesure appropriée dans cette zone centrale, on peut accéder à la connaissance du potentiel d'adhérence. Chaque fois qu'il est question ici de procéder à une mesure, le ou les capteurs nécessaires peuvent être extérieurs au bandage ou noyés dans sa masse. On entend ici par « bloc de mesure » une partie de la bande de roulement du bandage dont la structure est adaptée au but poursuivi par l'invention. On implante un capteur pour effectuer une mesure sur ce bloc de mesure. L'adaptation consiste à prévoir une zone de mesure centrale, entourée d'une zone d'encerclement, laquelle présente des propriétés identiques à ce qui est utilisé dans une part significative de la bande de roulement. On entend par «propriétés » une évaluation globale ayant une contribution provenant des caractéristiques intrinsèques du matériau utilisé, et éventuellement une contribution conditionnée par la forme donnée par le moulage du matériau, cette dernière pouvant même être dominante. On entend par « part significative » une partie de la bande de roulement conçue uniquement en fonction des propriétés d'usage que le concepteur du bandage a voulu conférer au bandage considéré, par opposition à ce qui est voulu pour effectuer une mesure.
Dans ce qui suit, on entend par "potentiel d'adhérence d'un élément quelconque" le rapport entre l'effort tangentiel maximal global que cet élément, pris en totalité, peut subir au cours de son contact avec le sol, en un lieu donné, et l'effort normal appliqué à cet élément.
On désigne par "potentiel de frottement" le rapport entre la contrainte tangentielle locale et la contrainte verticale locale qui s'exercent en un point donné sur un élément de bande de roulement en glissement sur le sol. On appelle "marge d'adhérence disponible" la différence entre le potentiel d'adhérence d'un élément et le rapport entre l'effort tangentiel global et l'effort vertical global effectivement appliqués à cet élément, pris en totalité, lors de son passage dans l'aire de contact.
De préférence, l'invention se rapporte à un bandage élastique constitué d'un pneumatique dont la bande de roulement est à base de caoutchouc.
Selon une caractéristique préférentielle de l'invention, la bande de roulement du bandage élastique comporte des blocs de sculpture séparés les uns des autres par des ramures de largeur en général égale ou supérieure à 2 mm, la zone d'encerclement étant séparée de la zone centrale par des lamelles et/ou incision(s) qui présentent une largeur substantiellement réduite par rapport à celle desdites rainures et qui sont prévues pour découpler le matériau de la zone centrale par rapport à celui de la zone d'encerclement. Ces lamelles et/ou incision(s) présentent typiquement des largeurs inférieures à 2 mm et de préférence inférieures à 1 mm. A titre encore plus préférentiel, elles présentent des largeurs allant de 0,3 mm à 0,8 mm.
Selon une autre caractéristique préférentielle de l'invention, l'aire du sommet de la zone centrale est inférieure à 20 % de l'aire de la face radialement externe de la zone d'encerclement.
On notera que grâce à cette aire réduite, la face radialement externe de la zone centrale ne « reprend » pas la totalité des efforts qui s'exercent sur rarrnature de spmmet du bandage, lors du passage dans l'aire de contact.
De préférence, la rigidité « verticale » de la zone centrale est minimisée à tel point que le bandage selon l'invention satisfait en outre à la condition suivante : abis) Rzzc / < 0,2 . Rzze .
Egalement à titre préférentiel, le rapport (rigidité « tangentielle » / rigidité « verticale ») pour la zone centrale est maximisé à tel point que ledit bandage satisfait en outre à la condition suivante : bbis) (i) Rxzc / Rzzc > 1,5 . Rxze / Rzze ou (ii) Ryzc / Rzzc > 1,5 . Ryze / Rzze .
Ces deux caractéristiques permettent encore d'optimiser la mise en glissement de la zone centrale par rapport à la zone d'encerclement.
Selon un mode de réalisation de l'invention, la zone centrale est constituée d'un matériau compressible et isotrope, tel qu'une composition de caoutchouc cellulaire (i.e. alvéolaire, par exemple à cellules fermées, qui est obtenue de manière connue à l'aire d'un agent de gonflement), ce qui contribue à minimiser d'une manière significative la rigidité « verticale » Rzzc de la zone centrale et donc à maximiser le rapport de rigidités Rxzc / Rzzc ou Ryzc / Rzzc , d'où l'optimisation recherchée de la mise en glissement de ladite zone centrale.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, ladite zone centrale présente un caractère orthotrope, et elle est constituée de couches composites qui sont superposées soit dans la direction axiale, soit dans la direction circonférentielle du bandage (respectivement lorsque ladite condition b) est satisfaite par ladite inégalité (i) ou par ladite inégalité (ii)) et qui sont chacune à base d'une composition Se caoutchouc dans laquelle sont orientés des renforts de type organiques ou minéraux, par exemple des renforts métalliques ou textiles, sensiblement parallèlement au plan circonférentiel médian dudit bandage ou bien perpendiculairement à ce plan (superposition desdites couches dans les directions circonférentielle et axiale, respectivement). Avantageusement, lesdites couches composites qui sont deux à deux adjacentes comportent respectivement des fibres textiles qui sont orientées selon des angles opposés avec la direction circonférentielle ou axiale du bandage. De préférence, ces angles sont sensiblement compris entre ± 20° et ± 45° et, à titre encore plus préférentiel, ils sont sensiblement égaux à ± 30°.
Chaque couche composite présente de préférence une épaisseur allant de 0,5 mm à 3 mm et, à titre encore plus préférentiel, allant de 0,5 mm à 1 mm. Cette structure composite orthotrope de la zone centrale permet d'accroître la rigidité « tangentielle » Rxz ou Ryz de cette zone pour une rigidité « verticale » donnée, ce qui contribue à maximiser encore le rapport de rigidités précité Rxzc / Rzzc ou Ryzc / Rzzc et par conséquent à optimiser la mise en glissement de ladite zone centrale. On notera que le rapport d'anisotropie en extension ou en compression d'une telle zone centrale composite selon l'invention peut varier de 3 à 7 et, de préférence, de 3 à 4.
Selon un premier exemple de réalisation de l'invention pouvant comprendre l'une quelconque des caractéristiques susmentionnées, ladite zone centrale admet sensiblement comme élément de symétrie le plan circonférentiel médian dudit bandage, et ladite condition b) est satisfaite par ladite inégalité (i). Selon une autre caractéristique de ce premier exemple de réalisation de l'invention, ladite zone centrale présente une forme allongée (par exemple rectangulaire ou ellipsoïdale) dans ladite direction circonférentielle dudit bandage. On notera que cette largeur réduite de la zone centrale (dans la direction axiale du bandage pour ce premier exemple de réalisation) contribue à minimiser la rigidité « verticale » Rzz de la zone centrale et, par conséquent, à maximiser spécifiquement le rapport de rigidités Rxzc / Rzzc , d'où l'optimisation recherchée de la mise en glissement de la zone centrale. Selon une caractéristique supplémentaire de ce premier exemple, ledit sommet de ladite zone centrale, laquelle est en forme de parallélépipède, a ses côtés respectivement en regard de quatre éléments de sculpture parallélépipédiques formant ladite zone d'encerclement. Selon un mode de réalisation de ce premier exemple selon l'invention, l'une au moins des faces latérales de ladite zone centrale qui s'étend à partir d'un petit côté dudit sommet est inclinée d'un angle allant de -45° à +45° (par exemple ± 30°) par rapport à un plan perpendiculaire audit sommet contenant ledit petit côté. Cette inclinaison de la ou de chaque face latérale de la zone centrale s'étendant à partir d'un petit côté dudit sommet contribue à optimiser le glissement de ladite zone centrale dans l'aire de contact.
Selon une caractéristique supplémentaire de ce premier exemple, la bande de roulement du bandage comporte des blocs de sculpture séparés les uns des autres par des rainures de largeur en général égale ou supérieure à 2 mm, la zone d'encerclement étant séparée de la zone centrale par des lamelles ou incision(s) qui présentent une largeur substantiellement réduite par rapport à celle desdites rainures et qui sont prévues pour découpler le matériau de la zone centrale par rapport à celui de la zone d'encerclement, chaque grand côté dudit sommet étant relié à l'un desdits éléments de sculpture situé en regard par l'une desdites lamelles et l'un au moins des petits côtés dudit sommet étant relié à l'élément de sculpture en regard par l'une desdites incision(s). Comme indiqué précédemment, ces lamelles et/ou incision(s) présentent typiquement des largeurs inférieures à 2 mm et de préférence inférieures à 1 mm. A titre encore plus préférentiel, elles présentent des largeurs allant de 0,3 mm à 0,8 mm. On notera que l'incision qui relie le ou chaque petit côté du sommet de la zone centrale à l'élément de sculpture correspondant de la zone d'encerclement a pour effet d'optimiser la « mise à plat » du bloc de mesure comportant cette zone centrale dans l'aire de contact avec le sol de roulage. Selon un second exemple de réalisation de l'invention pouvant comprendre l'une quelconque des caractéristiques susmentionnées préalablement à l'exposé dudit premier exemple, ladite zone centrale est localisée dans la zone de l'épaule du bandage et ladite condition b) est satisfaite par ladite inégalité (ii). Selon une autre caractéristique de ce second exemple, ladite zone centrale présente une forme allongée (par exemple rectangulaire ou ellipsoïdale) dans la direction axiale du bandage.
Comme indiqué précédemment, on notera à nouveau que cette largeur réduite de la zone centrale (ici dans la direction circonférentielle du bandage) contribue à minimiser la rigidité « verticale » Rzz de ladite zone centrale et, par conséquent, à maximiser spécifiquement le rapport de rigidités Ryzc / Rzzc , d'où l'optimisation recherchée de la mise en glissement de la zone centrale.
Selon une caractéristique supplémentaire de ce second exemple, la zone centrale, de forme parallélépipédique, est logée entre les ailes d'un premier élément de sculpture de la zone d'encerclement de section sensiblement en « U » dans un plan perpendiculaire à la direction radiale du bandage, lesdites ailes s'étendant parallèlement à ladite direction axiale et ayant leurs extrémités respectives pratiquement alignées avec l'un des petits côtés dudit sommet de la zone centrale, lequel petit côté fait face à un second élément de sculpture parallélépipédique de la zone d'encerclement. Selon un mode de réalisation de ce second exemple selon l'invention, l'une au moins des faces latérales de ladite zone centrale qui s'étend à partir d'un petit côté dudit sommet est inclinée d'un angle allant de -45° à +45° (par exemple ± 30°) par rapport à un plan perpendiculaire audit sommet contenant ledit petit côté. Cette inclinaison de la ou de chaque face latérale de la zone centrale s'étendant à partir d'un petit côté dudit sommet contribue à optimiser le glissement de ladite zone centrale dans l'aire de contact.
Selon une caractéristique supplémentaire de ce second exemple, la bande de roulement du bandage comporte des blocs de sculpture séparés les uns des autres par des rainures, la zone d'encerclement étant séparée de la zone centrale par des lamelles ou incision(s) qui présentent une largeur substantiellement réduite par rapport à celle desdites rainures et qui sont prévues pour découpler le matériau de la zone centrale par rapport à celui de la zone d'encerclement, l'autre petit côté dudit sommet qui fait face à l'âme dudit premier élément de sculpture en « U » étant relié à ce dernier par une lamelle, alors que ledit petit côté qui est aligné avec les extrémités desdites ailes est relié audit second élément de sculpture par une incision.
Comme pour ledit premier exemple de réalisation, on notera que cette incision a pour effet d'optimiser la « mise à plat » du bloc de mesure comportant cette zone centrale dans l'aire de contact avec le sol de roulage.
Les caractéristiques précitées de la présente invention, ainsi que d'autres, seront mieux comprises à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation de l'invention, donné à titre illustratif et non limitatif, ladite description étant réalisée en relation avec les dessins joints, dans lesquels :
- la Fig. 1 est une vue en plan d'un secteur d'une bande de roulement de pneumatique comportant un bloc de mesure selon un premier exemple de réalisation de l'invention, en référence à une vue schématique en coupe axiale de cette bande de roulement,
- la Fig. 2 est une vue en plan d'un secteur d'une bande de roulement de pneumatique comportant un bloc de mesure selon un second exemple de réalisation de l'invention, toujours en référence à une vue schématique en coupe axiale de cette bande de roulement, - les Figs. 3 et 4 sont respectivement des vues en section selon les plans ILT-iπ et IV-iV de la Fig. 1 de la bande roulement représentée à cette Fig. 1,
- les Figs. 5 et 6 sont respectivement des vues en section selon les plans V-V et VI- VI de la Fig. 2 de la bande de roulement représentée à cette Fig. 2,
- la Fig. 7 est une vue schématique et en perspective illustrant la structure d'un bloc de mesure composite selon l'invention comportant des renforts orientés dans la direction circonférentielle du pneumatique en faisant un angle donné avec cette direction, et
- la Fig. 8 est un graphique illustrant la variation, en fonction de l'angle des fibres pour un bloc de mesure selon la Fig. 7, d'une part, du rapport (rigidité Rzzc à un effort orienté perpendiculairement à la surface de la bande de roulement / rigidité Rxzc à un effort orienté tangentiellement à ladite surface) et, d'autre part, de l'effort appliqué audit bloc de mesure. On voit à la Fig. 1 un secteur de bande de roulement 1 d'un pneumatique selon un premier exemple de réalisation de l'invention comportant des blocs de sculpture 2 et, en regard de ce secteur, cette bande de roulement 1 vue en coupe axiale qui admet pour axe de symétrie le plan circonférentiel médian P du pneumatique. On notera que les dimensions relatives des différents blocs de sculpture 2 sont respectées sur cette Fig. 1. La bande de roulement 1 comporte un bloc de mesure 3 qui s'étend localement de la face radialement interne 4 à la face radialement externe 5 de cette bande de roulement 1. Dans l'exemple de la Fig. 1, ce bloc de mesure 3 est centré sur ledit plan circonférentiel médian P. Par « bloc », on entend dans la présente description un élément de sculpture 2 de forme parallélépipédique ou non, tel qu'un « pain » de caoutchouc, qui est entouré sur son pourtour par une gorge ou rainure 6 le reliant à d'autres blocs. Cette rainure est relativement profonde et présente une largeur typiquement égale ou supérieure à 2 mm. Le bloc de mesure 3 de la Fig. 1 forme une croix sensiblement en forme de « + ». Ce bloc de mesure 3 comporte une zone centrale 10 et une zone d'encerclement 20 de même hauteur dans la direction radiale Z du pneumatique (voir Figs. 3 et 4), la zone d'encerclement 20 entourant la zone centrale 10 et étant reliée à cette dernière par des lamelles et/ou incision(s) 30, 31, 32, 33 de largeur réduite par rapport à celle d'une rainure telle que susmentionnée. Ces lamelles et/ou incision(s) 30 à 33, qui sont visibles aux Figs. 3 et 4 et qui présentent typiquement des largeurs inférieures à 2 mm et de préférence inférieures à 1 mm, sont destinées à assurer un découplage mécanique des matériaux de la zone centrale 10 et de la zone d'encerclement 20 pour les mesures d'adhérence. La zone centrale 10 présente dans cet exemple une forme de parallélépipède dont le sommet rectangulaire 11 (i.e. la face radialement externe) a ses côtés 12, 13, 14, 15 respectivement en regard de quatre éléments de sculpture 21, 22, 23, 24, également en forme de parallélépipède, qui forment la zone d'encerclement 20.
Aux Figs. 3 et 4 est représenté un capteur 40 sensible à au moins un effort tangentiel exercé sur ledit sommet 11, qui peut mesurer des contraintes ou des déplacements. Le capteur 40 est logé dans la masse de la zone centrale 10, radialement à l'extérieur de la face interne 4 de la bande de roulement 1 et à proximité de cette face interne 4, de manière que ce capteur 40 ne soit pas affecté par l'usure de la bande de roulement 1 en roulage. Il s'agit de mesurer un ou des états corrélés aux déformations ou aux contraintes que subit le pneumatique au cours du roulage, à la surface de contact en regard de cet endroit, dans les directions longitudinale et transversale. Ce capteur 40 peut être par exemple de type à effet Hall, comportant de manière connue un élément magnétique et au moins un dispositif à effet Hall.
Avantageusement, ce capteur 40 est un capteur de force de type clou tel que décrit dans la demande de brevet européen EP-A-1 275 949 au nom de la demanderesse, dont le contenu est incorporé à la présente description par référence. En résumé, ce capteur de type clou est un capteur de force comportant une tige rigide destinée à être sollicitée par une force et une tête, ladite tête comportant un élément solidaire de la tige destiné à être déformé ou contraint lorsque ladite tige est sollicitée, ledit élément portant des moyens de mesure de la déformation ou la contrainte et comportant des points d'ancrage qui ont une position par rapport à ladite tige au repos et qui conservent sensiblement cette position, lorsque ladite tige est sollicitée, lesdits points d'ancrage étant discrets ou bien continus sur le bord dudit élément déformable. Ledit élément déformable peut être une membrane pleine, telle qu'une membrane circulaire, et ledit élément déformable comporte par exemple des bras rayonnants reliés entre eux dans une partie centrale au niveau de laquelle est fixée ladite tige, lesdits points d'ancrage étant situés aux extrémités desdits bras.
Comme on peut le voir aux Figs. 1 et 3, chaque grand côté 12, 13 dudit sommet 11 est relié à l'élément de sculpture 21, 22 en regard par une lamelle 30, 31 de largeur par exemple égale à 0,8 mm. Comme on peut le voir aux Figs. 1 et 4, l'un des petits côtés 14 dudit sommet 11 est relié à l'élément de sculpture 23 en regard par une autre lamelle 32 de largeur analogue à celles des lamelles 30, 31, alors que l'autre petit côté 15 dudit sommet 11 est relié à l'élément de sculpture 24 en regard par une incision 33 dont la largeur est inférieure à celle des lamelles 30 à 32 (la largeur de l'incision 33 peut par exemple varier de 0,3 à 0,8 mm). L'incision 33 est telle qu'elle n'atteint pas la face radialement interne 4 de la bande de roulement 1, de sorte qu'elle ne sépare pas totalement la zone centrale 10 et l'élément de sculpture 24.
Comme cela est visible dans l'exemple de la Fig. 1, l'une des pattes de la croix formée par le bloc de mesure 3 comporte dans la direction axiale Y du pneumatique, de part et d'autre de la zone centrale 10 et d'une manière pratiquement alignée avec celle-ci, les deux éléments de sculpture 21, 22 situés en regard des grands côtés 12, 13. Quant à l'autre patte de cette croix qui s'étend dans la direction circonférentielle X du pneumatique, elle est telle que les deux éléments de sculpture 23, 24 situés en regard des petits côtés 14, 15 présentent une largeur supérieure à celle de ces derniers, de sorte que ces éléments 23, 24 s'étendent au-delà de la zone centrale 10 dans ladite direction Y. On notera que chaque lamelle 30, 31, 32 contribue, lors du passage du bloc de mesure 3 dans l'aire de contact avec le sol de roulage, à réduire la rigidité Rzzc de la zone centrale 10 à un effort orienté perpendiculairement à la face radialement externe 5 de la bande de roulement 1 par rapport à la rigidité correspondante Rzze de la zone d'encerclement 20. On notera également que l'incision 33 contribue, lors du passage dans l'aire de contact, à augmenter la rigidité Rxzc de la zone centrale 10 à un effort orienté tangentiellement à ladite face radialement externe 5 dans la direction circonférentielle X du pneumatique par rapport à la rigidité correspondante Rxze de la zone d'encerclement 20. II en résulte que les lamelles 30 à 32 et l'incision 33 contribuent globalement à élever le rapport de rigidités Rxzc / Rzzc pour la zone centrale 10 vis-à-vis du rapport correspondant Rxze / Rzze pour la zone d'encerclement 20.
On notera également que l'aire du sommet 11 de la zone centrale 10 est prévue très inférieure à celle de la face radialement externe des éléments de sculpture 21, 22, 23, 24 formant la zone d'encerclement 20, de sorte que lors du roulage du pneumatique selon l'invention, cette zone centrale 10 soit entourée sur une aire significative par la zone d'encerclement 20 qui est par définition beaucoup plus compacte que la zone centrale 10 (i.e. de rigidité verticale supérieure à celle de cette dernière), ce qui se traduit par le fait que ladite zone centrale 10 ne « reprend pas » la totalité des efforts exercés sur l'armature de sommet du pneumatique.
Dans l'exemple de réalisation de la Fig. 1, le sommet 11 de la zone centrale 10 présente une longueur de 20 mm (dans la direction circonférentielle X), une largeur de 8 mm (dans la direction axiale Y) et une hauteur de 8 mm (dans la direction radiale Z), et l'aire dudit sommet 11 est inférieure à 10 % de l'aire de la zone d'encerclement 20.
Dans la description suivante d'un second mode de réalisation de l'invention en relation avec la Fig. 2, on a utilisé des références numériques augmentées de 100 pour des éléments présentant une fonction analogue, sinon une structure identique, à celle des éléments précités en relation avec la Fig. 1.
On voit à la Fig. 2 un secteur de bande de roulement 101 d'un pneumatique selon un autre exemple de réalisation de l'invention, comportant des blocs de sculpture 102 et, en regard de ce secteur, cette bande de roulement 101 vue en coupe axiale. La bande de roulement 101 comporte un bloc de mesure 103 qui s'étend localement de la face radialement interne 104 à la face radialement externe 105 de la bande de roulement 101. Dans l'exemple de la Fig. 2, ce bloc de mesure 103 est localisé dans la zone de l'épaule du pneumatique. On notera que les dimensions relatives des différents blocs de sculpture 102 sont également respectées sur cette Fig. 2.
Le bloc de mesure 103 de la Fig. 2 comporte une zone centrale 110 et une zone d'encerclement 120 de même hauteur dans la direction radiale Z du pneumatique (voir Figs. 5 et 6), la zone d'encerclement 120 entourant la zone centrale 110 et étant reliée à cette dernière par des lamelles et/ou incisions 130, 131, 132, 133 de largeur réduite par rapport à celle d'une rainure 106 telle que susmentionnée en référence à la Fig. 1. Comme cela a été mentionné en référence à la Fig. 1, les lamelles et/ou incision(s) 130 à 133, qui sont visibles aux Figs. 5 et 6 et qui présentent typiquement des largeurs inférieures à 2 mm et de préférence inférieures à 1 mm, sont destinées à assurer un découplage mécanique des matériaux de la zone centrale 110 et de la zone d'encerclement 120 pour les mesures d'adhérence.
La zone centrale 110 présente dans cet exemple une forme de parallélépipède qui est allongé dans la direction axiale Y du pneumatique et qui est logé entre les ailes 121a et 121b d'un élément de sculpture 121, lequel forme une partie de la zone d'encerclement 120 et présente une section perpendiculaire à la direction radiale Z du pneumatique qui est pratiquement en forme de « U ». Plus précisément, les ailes 121a et 121b de l'élément 121 s'étendent parallèlement à cette direction Y et ont leurs extrémités respectives qui sont alignées avec l'un des petits côtés 114 du sommet rectangulaire 111 de la zone centrale 110.
Aux Figs. 5 et 6 est représenté un capteur 140, par exemple de type à effet Hall comportant un élément magnétique et au moins un dispositif à effet Hall, ce capteur 140 étant sensible à au moins un effort tangentiel exercé sur ledit sommet 111, qui peut mesurer des contraintes ou des déplacements, exactement de la même manière que le capteur 40 décrit ci-dessus en référence aux Figs. 3 et 4.
Comme cela est visible aux Figs. 2 et 5, l'autre petit côté 115 du sommet 111 faisant face à l'âme 121c du « U » de l'élément de sculpture 121 est relié à ce dernier par une lamelle 132 de largeur analogue à celle de la lamelle 32 précitée, alors que ledit petit côté 114 du sommet 111 est relié à un autre élément de sculpture 122 parallélépipédique faisant également partie de la zone d'encerclement 120 par une incision 133 analogue à l'incision 33 précitée. L'incision 133 est ainsi telle qu'elle n'atteint pas la face radialement interne 104 de la bande de roulement 101, de sorte qu'elle ne sépare pas totalement la zone centrale 110 et l'élément de sculpture 122. Comme on peut le voir aux Figs. 2 et 6, chaque grand côté 112, 113 du sommet 111 est relié à l'élément de sculpture 121 par une lamelle 130, 131 analogue auxdites lamelles 30 et 31 précitées.
On voit également que l'élément de sculpture 122 s'étend dans la direction axiale Y du pneumatique pratiquement dans le prolongement des ailes 121a, 121b de l'élément de sculpture 121. De plus, deux autres éléments de sculpture 123 et 124 parallélépipédiques complètent la zone d'encerclement 120 de telle manière qu'ils sont respectivement reliés auxdites ailes 121a et 121b de l'élément 121 par des lamelles 134 et 135, ces éléments 123, 124 présentant une longueur dans la direction axiale Y qui est pratiquement identique à celle dudit élément 122. On notera que chaque lamelle 130, 131, 132 contribue à réduire, lors du passage dans l'aire de contact, la rigidité Rzzc de la zone centrale 110 à un effort orienté perpendiculairement à la face radialement externe 105 de la bande de roulement 101 par rapport à la rigidité correspondante Rzze de la zone d'encerclement 120. On notera également que l'incision 133 contribue à augmenter, lors du passage dans l'aire de contact, la rigidité Ryzc de la zone centrale 110 à un effort orienté tangentiellement à ladite face radialement externe 105 dans la direction circonférentielle X du pneumatique par rapport à la rigidité correspondante Ryze de la zone d'encerclement 120. Il en résulte que les lamelles 130 à 132 et l'incision 133 contribuent globalement à élever le rapport de rigidités Ryzc / Rzzc pour la zone centrale 110 vis-à-vis du rapport correspondant Ryze / Rzze pour la zone d'encerclement 120.
On notera également que l'aire du sommet 111 de la zone centrale 110 est prévue très inférieure à celle de la face radialement externe des éléments de sculpture 121, 122, 123, 124 formant la zone d'encerclement 120, de sorte que lors du roulage du pneumatique selon l'invention, cette zone centrale 110 soit entourée sur une aire significative par la zone d'encerclement 120 qui est par définition beaucoup plus compacte que la zone centrale 110 (i.e. de rigidité verticale supérieure à celle de cette dernière), ce qui se traduit par le fait que ladite zone centrale 110 ne « reprend pas »la totalité des efforts exercés sur l'armature de sommet du pneumatique.
Dans l'exemple de réalisation de la Fig. 1, le sommet 111 de la zone centrale 110 présente une longueur de 20 mm (dans la direction axiale Y), une largeur de 8 mm (dans la direction circonférentielle X) et une hauteur de 8 mm (dans la direction radiale Z), et l'aire dudit sommet 111 est également inférieure à 10 % de l'aire totale de la zone d'encerclement 120.
La Fig. 7 illustre un exemple de structure de la zone centrale 10, 110 d'un bloc de mesure 3, 103 selon l'invention. La zone centrale 10, 110 de la Fig. 7 est constituée d'un « pain » parallélépipédique comportant une pluralité de couches rectangulaires et identiques 16, 116 qui sont superposées dans la direction axiale Y du pneumatique. Ce « pain » 10, 110 présente une structure composite lui conférant un caractère orthotrope, du fait que chacune des couches 16, 116 est à base d'une même composition de caoutchouc renforcée par des renforts 17, 117 textiles ou métalliques.
On a testé des blocs de mesure 3, 103 dans lesquels chaque couche 16, 116 de la zone centrale 10, 110 est renforcée par des fibres textiles, par exemple en polyester, qui sont orientées par rapport à la direction circonférentielle X selon un angle ± α donné, de telle manière que deux couches adjacentes 16, 116 comportent respectivement ces fibres 17, 117 orientées selon des angles opposés α et -α.
La Fig. 8 rend compte des essais réalisés sur des « pains » orthotropes pour zone centrale 10, 110 qui comportent tous huit couches 16, 116 présentant chacune une épaisseur de 1 mm environ. Ces « pains » 10, 110 testés sont caractérisés par une anisotropie égale à 3 et par la disposition des fibres selon des angles ± α opposés dans deux couches 16, 116 adjacentes. On a mesuré la variation, en fonction de la valeur absolue α de ces angles :
- de la rigidité Rzzc de la zone centrale 10, 110 (exprimée en DaN/mm2) à un effort orienté perpendiculairement à la face radialement externe 5, 105 de la bande de roulement 1, 101, - de la rigidité Rxzc de la zone centrale 10, 110 (exprimée en DaN/mm2) à un effort orienté tangentiellement à ladite face radialement externe 5, 105, et
- du rapport Rxzc / Rzzc de ces rigidités.
Le graphique de la Fig. 8 montre qu'un « pain » de zone centrale 10, 110 caractérisé par , des angles α pratiquement égaux à ± 30° en alternance dans les couches 16, 116 présente un rapport de rigidités Rxzc / Rzzc qui est maximisé, ce qui contribue, conformément à la présente invention, à optimiser la mise en glissement dans l'aire de contact du bloc de mesure 10, 110 incorporant ce « pain » 10, 110.
On a par ailleurs réalisé des mesures analogues pour des « pains » de zone centrale 10, 110 présentant des dimensions identiques mais des structures différentes, en comparaison d'un élément de sculpture « témoin » 21 à 24, 121 à 124 également de type « pain » qui est utilisable dans la zone d'encerclement 20, 120. Cet élément de sculpture « témoin » présente une longueur de 25 mm, une largeur de 20 mm et une hauteur de 8 mm, et il est constitué d'une composition de caoutchouc réticulée pour bande de roulement 1, 101. Cet élément de sculpture « témoin » présente une rigidité Rzze à un effort orienté perpendiculairement à sa face radialement externe qui est égale à 186 DaN/mm.
Un premier « pain » de zone centrale 10, 110 selon l'invention se différencie de cet élément de sculpture « témoin » en ce que, d'une part, il est constitué d'une composition de caoutchouc présentant une rigidité Rzzc à un effort orienté perpendiculairement au sommet 11, 111 du « pain » 10, 110 qui est égale à 17,59 DaN/mm, valeur très inférieure à celle dudit élément de sculpture « témoin » et, d'autre part, en ce qu'il présente une largeur de 5 mm seulement pour une longueur de 15 mm.
Un second « pain » de zone centrale 10, 110 selon l'invention se différencie dudit premier « pain » selon l'invention en ce qu'il est constitué d'une composition de composition de caoutchouc compressible à l'état réticulé et expansé, qui présente une structure cellulaire à cellules fermées (i.e. en caoutchouc « mousse ») lui conférant une rigidité Rzzc égale à 11,90 DaN/mm. Ce second « pain » présente par ailleurs les mêmes dimensions que ledit premier « pain » selon l'invention.
Un troisième « pain » de zone centrale 10, 110 selon l'invention se différencie de ces deux « pains » selon l'invention en ce qu'il présente la structure précitée en référence à la Fig. 7, cette structure comprenant huit couches 16, 116 d'épaisseur égale à 1 mm. Chaque couche 16, 116 comprend une composition de caoutchouc qui est renforcée par les fibres de polyester précitées selon des angles de ± 45°, ce qui confère à ce troisième « pain » une rigidité Rzzc égale à 17,58 DaN/mm.
On a mesuré, pour ledit élément de sculpture «témoin » et ces trois «pains » 10, 110 selon l'invention, la rigidité Rxz à un effort orienté tangentiellement à la face radialement externe 5, 105 de la bande de roulement 1, 101, pour en déduire le rapport Rxz / Rzz. Le tableau ci-après rend compte des résultats obtenus.
Ces résultats montrent notamment qu'une diminution de la largeur du « pain » permet d'élever le rapport Rxz/Rzz (premier « pain » selon l'invention). L'utilisation d'un matériau compressible de type caoutchouc « mousse » (second « pain » selon l'invention) ou d'un matériau composite comportant des fibres textiles (troisième « pain » selon l'invention) permet également d'élever ce rapport.
Les pneumatiques comportant une bande de roulement 1, 101 telle que décrite en référence aux Figs. 1 à 7 sont tels que, dans une large plage de sollicitations développées au contact du pneumatique sur le sol au cours d'un fonctionnement normal, une grande partie, voire la totalité de la zone centrale 10, 110 du bloc de mesure 3, 103 glisse sur le sol. On a constaté que ceci se produit même en roulage libre (pas de couple) à basse vitesse, y compris sur des sols de forte adhérence. Ce phénomène de glissement de la zone centrale 10, 110 se produit au moins pendant une partie de chaque passage du bloc de mesure dans l'aire de contact sur le sol. La garantie que l'on ait ce phénomène de glissement dans le bloc de mesure 3, 103 permet de mesurer le potentiel de frottement sur le sol. Dans le reste de la bande de roulement 1, 101 au contraire, seules des petites parties glissent sur le sol et ces parties éventuellement en glissement sont bien trop petites pour permettre une mesure exploitable pour accéder au potentiel de frottement. On a remarqué qu'il existe au centre d'un bloc de mesure 3, 103 une excellente corrélation entre les efforts orientés tangentiellement, c'est à dire ceux assurant toutes les accélérations du véhicule, y compris pour le guider, apparaissant à la surface de contact et les efforts parallèles que l'on peut mesurer plus à l'intérieur, au-delà de la limite de la partie d'usure de la bande de roulement 1, 101.
Le découplage assuré par les lamelles et incisions 30 à 33 et 130 à 133 permet d'effectuer la mesure envisagée de façon très acceptable, et l'on pense que c'est parce que la zone centrale 10, 110 vérifie les conditions a) et b) selon l'invention qui ont été exposées dans le préambule de la présente description en relation avec la zone d'encerclement 20, 120. Cela permet d'éviter qu'apparaissent des pressions de contact au sol trop élevées pour permettre le glissement de la zone centrale 10, 110. Un avantage de l'invention est de pouvoir ainsi appréhender la marge d'adhérence disponible jusqu'à usure totale du pneumatique, grâce à une mesure du potentiel de frottement faite comme indiqué ci-dessus.
Le pneumatique ainsi adapté va permettre d'estimer le "potentiel d'adhérence", notion définie précédemment et utilisée essentiellement en liaison avec l'ensemble de la bande de roulement 1, 101. ce pneumatique peut aussi permettre d'estimer le "potentiel de frottement", notion également définie précédemment. Avec un ou des capteurs 40, 140 appropriés, judicieusement disposés, on peut obtenir ces mesures pendant toute la durée de vie du pneumatique. Il est bien entendu souhaitable que le bloc de mesure 3, 103 soit aussi réduit que possible par rapport au volume de la bande de roulement 1, 101, ou plus fondamentalement que ce bloc 3, 103 ne dégrade pas les performances du pneumatique. On peut obtenir l'information souhaitée en faisant une seule mesure par tour du pneumatique. De façon avantageuse, le pneumatique peut comporter suffisamment de blocs de mesure 3, 103 de façon à ce qu'il y en ait toujours au moins un dans l'aire de contact avec le sol. Quant au véhicule, on pense qu'il est superflu que tous ses pneumatiques soient concernés par de telles mesures, un pneumatique par côté pouvant être suffisant.
A partir d'une relation préétablie pour relier le potentiel de frottement et le potentiel d'adhérence du pneumatique, d'une part, et d'une procédure de réétalonnage régulier utilisant par exemple la propriété selon laquelle le potentiel d'adhérence maximum du pneumatique sur toutes les conditions de chaussée confondues évolue peu, il est possible de déduire la valeur du potentiel d'adhérence du pneumatique de la valeur de la contrainte de cisaillement exercée sur la zone centrale 10, 110 d'un bloc de mesure 3, 103 ou de tout signal représentatif de cette contrainte de cisaillement. Cette procédure de réétalonnage est utile car la pression sous la zone centrale 10, 110 d'un bloc de mesure 3, 103 peut évoluer au cours de l'usage du pneumatique, par exemple en fonction de l'usure du pneumatique, pour des conditions identiques de charge du pneumatique et de pression de gonflage et cette évolution de la pression introduit une variable qui modifie la relation entre la contrainte de cisaillement exercée sur la zone centrale 10, 110 d'un bloc de mesure 3, 103 et le potentiel d'adhérence du pneumatique. Si la zone centrale 10, 110 d'un bloc de mesure 3, 103 est de surcroît équipée d'une mesure de la contrainte verticale au même point, il est possible de calculer le coefficient de frottement entre la zone centrale 10, 110 d'un bloc de mesure 3, 103 et le sol en effectuant le rapport entre la contrainte de cisaillement et la contrainte verticale. Dans ce cas, il n'est peut être pas utile de procéder à un réétalonnage régulier pour évaluer le potentiel d'adhérence du pneumatique.
La présente invention s'étend aussi à une méthode de détection d'une caractéristique d'adhérence entre un bandage élastique et un sol de roulage comprenant les étapes suivantes :
a) prévoir dans la bande de roulement au moins un bloc de mesure 3, 103 qui est destiné à entrer en contact avec le sol à chaque tour du bandage, le bloc de mesure 3, 103 comportant, vu sur une face radialement externe de la bande de roulement, une zone centrale et une zone d'encerclement entourant la zone centrale 10, 110, laquelle est adaptée pour glisser sur le sol à un niveau de sollicitations parallèles à la surface du sol substantiellement plus réduit que le niveau de sollicitations parallèles à la surface du sol au-delà duquel la zone d'encerclement 20, 120 glisse sur le sol ; b) disposer un capteur 40, 140 de façon à effectuer une mesure dans ladite zone centrale, ledit capteur 40, 140 étant sensible au moins à un paramètre reflétant un effort tangentiel exercé à la surface de ladite zone centrale 10, 110 ; c) produire un premier signal, représentatif d'un effort tangentiel dans ladite surface de contact de la zone centrale 10, 110 ; d) détecter une variation dudit premier signal, caractéristique d'une perte d'adhérence ; e) produire une estimation du potentiel de frottement dans ladite surface de contact de la zone centrale 10, 110 ; f) produire une estimation du potentiel d'adhérence de la bande de roulement.
L'invention permet bien entendu d'estimer la "marge d'adhérence disponible" par la différence entre le potentiel d'adhérence du bandage élastique et le rapport entre l'effort tangentiel et l'effort vertical effectivement appliqué au bandage. A titre d'illustration non limitative, on peut estimer l'effort tangentiel, par exemple dans le sens longitudinal, ainsi que l'effort vertical au moyen de ce qui est décrit dans le brevet US 5,913,240. Mais on peut aussi estimer l'effort tangentiel et l'effort vertical à partir de mesures toutes faites dans la bande de roulement. D'autres détails sont donnés à ce sujet ci-après.
Dès lors, dans une variante avantageuse de la méthode de détection selon l'invention, les étapes visant à détecter une variation dudit premier signal et à produire une estimation du potentiel d'adhérence dans ladite surface de contact du bandage comprennent les opérations suivantes : a) produire un deuxième signal, représentatif d'un effort vertical dans ladite surface de contact de ladite zone centrale ; b) produire à partir des premier et deuxième signaux un troisième signal, représentatif du rapport entre l'effort tangentiel et l'effort vertical ; c) détecter une variation dudit troisième signal caractéristique d'une perte d'adhérence ; d) produire une estimation du potentiel de frottement dans ladite surface de contact de la zone centrale ; et e) à partir du potentiel de frottement, produire une estimation du potentiel d'adhérence de ladite bande de roulement. On peut envisager d'effectuer des mesures dans la partie de la bande de roulement extérieure à ce qui est appelé ici « bloc de mesure », c'est à dire dans la partie de la bande de roulement dont les propriétés de doivent rien au souci d'effectuer des mesures. La méthode proposé par l'invention comprend alors en outre les étapes suivantes : a) disposer un capteur en regard d'une zone de la surface de contact de la bande de roulement extérieure à ou aux blocs de mesure, ledit capteur étant sensible au moins à un paramètre reflétant un effort tangentiel exercé à la surface de ladite zone extérieure ; b) produire un premier signal de bande de roulement fonctionnel, représentatif d'un effort tangentiel dans une zone de la surface de contact de la bande de roulement extérieure à ou aux blocs de mesure ; c) produire un deuxième signal de bande de roulement fonctionnel, représentatif d'un effort vertical dans une zone de la surface de contact de la bande de roulement extérieure à ou aux éléments de mesure ; d) produire une indication caractéristique de l'effort tangentiel appliqué au bandage, à partir de l'intégration dudit premier signal de bande de roulement fonctionnel, entre les instants de début et de fin de contact avec le sol de ladite zone extérieure, et sur toute la largeur du bandage ; e) produire une indication caractéristique de l'effort vertical appliqué au bandage, à partir de l'intégration dudit deuxième signal de bande de roulement fonctionnel, entre les instants de début et de fin de contact avec le sol de ladite zone extérieure, et sur toute la largeur du bandage ; f) déterminer la "marge d'adhérence disponible" par la différence entre le potentiel d'adhérence de la bande de roulement et le rapport entre lesdits effort tangentiel et effort vertical appliqués à la bande de roulement.
Passons à un autre aspect de l'invention, intéressant en soi. On propose d'estimer la "marge d'adhérence disponible" sans passer par une mesure ou une estimation de l'effort vertical effectivement appliqué au bandage élastique. Pour cela, l'invention propose une méthode de détection d'une caractéristique d'adhérence entre un bandage élastique possédant une bande de roulement déformable et un sol de roulement, comprenant les étapes suivantes : a) prévoir dans la bande de roulement au moins un bloc de mesure qui est destiné à entrer en contact avec le sol à chaque tour du bandage, le bloc de mesure comportant, vu sur une face radialement externe de la bande de roulement, une zone centrale et une zone d'encerclement entourant la zone centrale, laquelle est adaptée pour glisser sur le sol à un niveau de sollicitations parallèles à la surface du sol substantiellement plus réduit que le niveau de sollicitations parallèles à la surface du sol au-delà duquel la zone d'encerclement glisse sur le sol ; b) disposer un capteur de façon à effectuer une mesure dans ladite zone centrale, ledit capteur étant sensible au moins à un paramètre reflétant un effort tangentiel exercé à la surface de ladite zone centrale ; c) produire un premier signal représentatif d'un effort tangentiel dans ladite zone centrale ; d) détecter sur ledit premier signal l'instant d'entrée dans l'aire de contact de ladite zone centrale ; e) détecter sur ledit premier signal l'instant où le premier signal subit une variation caractéristique d'une perte d'adhérence ; et i) produire une indication caractéristique d'une marge d'adhérence disponible à partir d'une fonction du premier signal entre l'instant de détection de l'entrée dans l'aire de contact et l'instant de détection de ladite variation caractéristique.
Avantageusement, ladite fonction du premier signal est le rapport entre la valeur moyenne de la dérivée première dudit signal par rapport au temps et la valeur du signal au point caractéristique d'une perte d'adhérence. En variante, ladite fonction du premier signal est l'intervalle de temps séparant lesdites détections.
Enfin, en variante, l'invention propose une méthode de détection d'une caractéristique d'adhérence entre un bandage élastique possédant une bande de roulement déformable et un sol de roulement, comprenant les étapes suivantes : a) prévoir dans la bande de roulement au moins un bloc de mesure qui est destiné à entrer en contact avec le sol à chaque tour du bandage, le bloc de mesure comportant, vu sur une face radialement externe de la bande de roulement, une zone centrale et une zone d'encerclement entourant la zone centrale, laquelle est adaptée pour glisser sur le sol à un niveau de sollicitations parallèles à la surface du sol substantiellement plus réduit que le niveau de sollicitations parallèles à la surface du sol au-delà duquel la zone d'encerclement glisse sur le sol ; b) disposer un capteur de façon à effectuer une mesure dans ladite zone centrale, ledit capteur étant sensible au moins à un paramètre reflétant un effort tangentiel exercé à la surface de ladite zone centrale ; c) disposer un capteur en regard d'une zone de la surface de contact de la bande de roulement extérieure à ou aux éléments de mesure, ledit capteur étant sensible au moins à un paramètre reflétant un effort tangentiel exercé à la surface de ladite zone extérieure ; d) produire un premier signal, représentatif d'un effort tangentiel dans ladite zone centrale ; e) produire un deuxième signal, représentatif d'un effort tangentiel dans ladite zone extérieure ; f) produire une indication caractéristique d'une marge d'adhérence disponible à partir d'une comparaison desdits premier et deuxième signaux.
Le potentiel d'adhérence du bandage élastique sur la chaussée conditionne directement le niveau maximal des efforts de guidage, de freinage et de motricité qui peuvent être transmis au véhicule. Il est un élément déterminant de la mobilité et de la tenue de route des véhicules.
Des études statistiques menées dans plusieurs pays montrent qu'il existe une relation indéniable entre ce potentiel d'adhérence et le risque d'accidents sur chaussée mouillée : plus le niveau du potentiel d'adhérence sur chaussée mouillée est faible et plus le risque d'accident est élevé. La sécurité des usagers dépend donc étroitement du potentiel d'adhérence. Un enjeu important pour la sécurité est de pouvoir évaluer le niveau du potentiel d'adhérence du bandage élastique le plus tôt possible avant d'atteindre la limite d'adhérence, car la possibilité d'éviter un accident en cas d'une adhérence insuffisante sera d'autant plus grande que les actions pour adapter les conditions de roulage du véhicule seront réalisées tôt.
Le principe de conception du bandage élastique présenté ici représente un intérêt important de ce point de vue. En effet, il permet d'évaluer le niveau du potentiel d'adhérence même lorsque le bandage est en roulage libre, ce qui revient à dire qu'il est possible de déterminer ce potentiel dans toutes les conditions de roulage du véhicule, depuis la situation de roulage en ligne droite à vitesse constante jusqu'aux situations de freinage et d'accélération maximaux, ou de virages pris à la limite d'adhérence. Le potentiel d'adhérence disponible peut ainsi être évalué en permanence. A partir des mesures exposées, il est également possible de connaître la part du potentiel d'adhérence effectivement utilisée. Le tableau suivant illustre des applications permises par la connaissance de ces informations.
A partir de la seule connaissance du potentiel d'adhérence disponible, ou d'une information directement corrélée au potentiel d'adhérence, il est possible :
• d'informer le conducteur du véhicule : => lorsque des variations du niveau d'adhérence surviennent : par exemple, si le potentiel diminue, au delà d'un certain niveau de variation, une alerte peut être délivrée au conducteur sous une forme sonore ou visuelle pour l'inciter à adapter sa conduite et à accroître sa vigilance ;
=> sur le niveau relatif d'adhérence dont il dispose à un instant donné en comparaison à une base statistique des niveaux d'adhérence rencontrés : l'information prélevée en continu, lorsque le véhicule roule, peut alimenter une base de données implantée dans un système informatique lié au véhicule ou extérieur au véhicule (base de données centralisée avec laquelle le véhicule communiquerait) ; de plus, cette information peut être comparée à la population statistique déjà stockée dans la base de données pour déterminer à quel percentile de la population elle correspond ; ce résultat peut être converti en une information simple délivrée au conducteur (par exemple par l'indication d'un niveau conventionnel qualifiant l'adhérence disponible : fort, moyen, faible, très faible) ;
• d'agir sur le véhicule :
=> en adaptant la stratégie de pilotage de systèmes du véhicule tels que les systèmes d'antiblocage de roues, d' antipatinage et de contrôle actif de trajectoire : ces systèmes pourraient disposer de stratégies différentes selon le niveau d'adhérence et prédéfinies par construction ; en fonction du niveau instantané d'adhérence, la stratégie de pilotage la plus adaptée pourrait être mise en œuvre ;
=> en permettant la détermination des commandes optimales à appliquer à un organe du véhicule : des simulations numériques en temps réel peuvent maintenant être réalisées dans les véhicules ; connaissant le niveau d'adhérence, il est possible de rechercher la commande à appliquer à un organe (frein par exemple) pour que la réponse soit optimale ; il est aussi possible de prédire par simulation quelle sera la réponse du véhicule aux commandes exercées par le conducteur et de corriger en conséquence ses commandes ou de l'assister dans le cas où les commandes apparaîtraient inadaptées ;
• d'informer les autres usagers de la route et les organismes chargés de la gestion du réseau routier, en communiquant ces informations à des bases centrales de données ; les moyens actuels de communication et de localisation des mobiles (système GPS par exemple) permettent d'associer à chaque information sur le potentiel d'adhérence fournie par un véhicule la localisation précise de la portion routière correspondante et de transmettre ces informations à un système centralisé ; partant de ces informations, il est possible :
=> d'informer les autres usagers de la route, et leurs véhicules, du niveau disponible en un point donné avant même qu'ils n'aient atteint ce point, ce qui permet d'anticiper encore plus les actions correctives éventuellement nécessaires au niveau des commandes des véhicules ;
= de fournir aux gestionnaires du réseau routier des informations statistiques précises et en temps réel sur le niveau d'adhérence, rendant ainsi inutiles les opérations régulières de mesure de l'adhérence réalisées dans certains pays pour surveiller leur réseau routier.
Si cette information sur le potentiel d'adhérence disponible est complétée de l'information sur le niveau d'adhérence effectivement utilisé, il est possible en plus : • d'informer le conducteur sur le taux d'utilisation de ce potentiel disponible et de l'alerter à l'approche de la limite d'adhérence ;
• de réguler des systèmes du véhicule (systèmes antiblocage de roues ou antipatinage, par exemple) directement à partir de la différence entre le potentiel disponible et le potentiel utilisé ; • de fournir aux personnes en charge de la gestion du réseau routier des informations statistiques permettant de détecter les points du réseau où la limite d'adhérence est le plus souvent approchée et où le risque d'accident peut être important de ce fait, avant même que ce risque ne se soit exprimé au travers des statistiques d'accidents.
On peut par exemple procéder à une mesure comme expliqué par le document de brevet DE 3937966 Al. On a vu qu'un élément magnétique peut être incorporé dans la zone centrale d'un élément de mesure, à un endroit tel que cet élément subisse un déplacement relatif par rapport à des capteurs à effet Hall placés dans la bande de roulement lorsque ledit élément de mesure est soumis à un effort tangentiel ou à un effort normal. Les capteurs à effet Hall sont disposés de façon à mesurer le déplacement de l'élément magnétique au minimum sous l'effet d'un effort tangentiel appliqué à la surface d'un élément de mesure, voire à mesurer en plus son déplacement, de façon distincte. En variante, on pourrait aussi effectuer une mesure comme enseigné par le brevet US 5 864 056 ou US 5 502433.
Les signaux ainsi mesurés sont envoyés à une unité de calcul qui détermine le potentiel d'adhérence et la marge d'adhérence disponible selon l'une des méthodes proposées. Notons que la technologie actuelle permet la transmission, de préférence la télétransmission de signaux depuis une ou plusieurs unités de mesure implantées dans la bande de roulement et le véhicule proprement dit, que ce n'est pas l'objet de cette invention que de traiter de cet aspect, qui est relativement indépendant des aspects de mesures qui sont traités ici.
Ces informations calculées sont adressées elles-mêmes, par exemple à un dispositif permettant d'informer le conducteur, ou bien sont envoyées, par exemple par voie hertzienne, à un système extérieur au véhicule, permettant de centraliser les informations relatives au potentiel d'adhérence du sol et destiné à informer tous les usagers de la route, ou bien encore sont utilisées pour réguler des systèmes ou des organes du véhicule sur lequel le bandage élastique est monté.

Claims

REVENDICATIONS
1) Bandage élastique comportant une bande de roulement (1, 101) qui comporte au moins un bloc de mesure (3, 103) de l'adhérence dudit bandage sur un sol de roulage, ledit bloc de mesure (3, 103) étant destiné à entrer en contact avec ledit sol à chaque tour dudit bandage, caractérisé en ce que ledit bloc de mesure (3, 103) comporte, vu sur une face radialement externe (5, 105) de ladite bande de roulement (1, 101), une zone centrale (10, 110) et une zone d'encerclement (20, 120) entourant ladite zone centrale (10, 110), un capteur (40, 140) sensible à au moins un effort tangentiel exercé sur le sommet radialement externe (11, 111) de ladite zone centrale (10, 110) étant prévu en regard dudit sommet (11, 111), ladite zone centrale (10, 110) et ladite zone d'encerclement (20, 120) satisfaisant aux deux conditions : a) Rzzc < Rzze b) (i) Rxzc / Rzzc > Rxze / Rzze ou (ii) Ryzc / Rzzc > Ryze / Rzze , où : x, y et z représentent respectivement les directions circonférentielle, axiale et radiale pour ledit bandage,
Rzzc et Rzze représentent respectivement les rigidités de ladite zone centrale (10, 110) et de ladite zone d'encerclement (20, 120) à un effort orienté perpendiculairement à ladite face radialement externe (5, 105), Rxzc et Rxze représentent respectivement les rigidités de ladite zone centrale (10, 110) et de ladite zone d'encerclement (20, 120) à un effort orienté tangentiellement à ladite face radialement externe (5, 105) dans ladite direction circonférentielle (X) du bandage, et Ryzc et Ryze représentent respectivement les rigidités de ladite zone centrale (10, 110) et de ladite zone d'encerclement (20, 120) à un effort orienté tangentiellement à ladite face radialement externe (5, 105) dans ladite direction axiale (Y) du bandage.
2) Bandage élastique selon la revendication 1, dans lequel ladite bande de roulement (1, 101) comporte des blocs de sculpture (2, 102) séparés les uns des autres par des rainures (6, 106), caractérisé en ce que ladite zone d'encerclement (20, 120) est séparée de ladite zone centrale (10, 110) par des lamelles (30 à 32, 130 à 132) et/ou incision(s) (33, 133) qui présentent une largeur réduite par rapport à celle desdites rainures (6, 106) et qui sont prévues pour découpler le matériau de ladite zone centrale (10, 110) par rapport à celui de ladite zone d'encerclement (20, 120).
3) Bandage élastique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'aire du sommet (11, 111) de ladite zone centrale (10, 110) est inférieure à 20 % de l'aire de la face radialement externe de ladite zone d'encerclement (20, 120).
4) Bandage élastique selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il satisfait en outre à la condition suivante : abis) Rzzc / < 0,2 . Rzze .
5) Bandage élastique selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il satisfait en outre à la condition suivante : bbis) (i) Rxzc / Rzzc > 1 ,5 . Rxze / Rzze ou (ii) Ryzc / Rzzc > 1,5 . Ryze / Rzze .
6) Bandage élastique selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite zone centrale présente un potentiel d'adhérence qui est plus réduit que celui de ladite zone d'encerclement.
7) Bandage élastique selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite zone centrale (10, 110) est constituée d'une composition de caoutchouc cellulaire.
8) Bandage élastique selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite zone centrale (10, 110) présente un caractère orthotrope et est constituée de couches composites (16, 116) qui sont superposées dans la direction axiale (Y) dudit bandage, dans le cas où ladite condition b) est satisfaite par ladite inégalité (i), ou dans la direction circonférentielle (X) dudit bandage, dans le cas où ladite condition b) est satisfaite par ladite inégalité (ii), lesdites couches (16, 116) étant chacune à base d'une composition de caoutchouc dans laquelle sont orientés sensiblement perpendiculairement ou parallèlement au plan circonférentiel médian (P) dudit bandage des renforts métalliques ou textiles (17, 117). 9) Bandage élastique selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdites couches composites (16, 116) deux à deux adjacentes comportent respectivement des fibres textiles (17, 117) qui sont orientées selon des angles opposés (± α) avec la direction circonférentielle (X) ou axiale (Y) dudit bandage.
10) Bandage élastique selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits angles (± α) sont sensiblement compris entre ± 20° et ± 45°.
11) Bandage élastique selon une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ladite zone centrale (10) admet sensiblement comme élément de symétrie le plan circonférentiel médian (P) dudit bandage, et en ce que ladite condition b) est satisfaite par ladite inégalité (i).
12) Bandage élastique selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite zone centrale (10) présente une forme allongée dans ladite direction circonférentielle (X) dudit bandage.
13) Bandage élastique selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit sommet (11) de ladite zone centrale (10), laquelle est en forme de parallélépipède, a ses côtés (12 à
15) respectivement en regard de quatre éléments de sculpture parallélépipédiques (21 à 24) formant ladite zone d'encerclement (20).
14) Bandage élastique selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'une au moins des faces latérales de ladite zone centrale (10) qui s'étend à partir d'un petit côté (14,
15) dudit sommet (11) est inclinée d'un angle allant de -45° à +45° par rapport à un plan perpendiculaire audit sommet (11) contenant ledit petit côté (14, 15).
15) Bandage élastique selon la revendication 13 ou 14 dans lequel ladite bande de roulement (1) comporte des blocs de sculpture (2) séparés les uns des autres par des rainures (6), caractérisé en ce que ladite zone d'encerclement (20) est séparée de ladite zone centrale (10) par des lamelles (30 à 32) ou incision(s) (33) qui présentent une largeur substantiellement réduite par rapport à celle desdites rainures (6) et qui sont prévues pour découpler le matériau de ladite zone centrale (10) par rapport à celui de ladite zone d'encerclement (20), chaque grand côté (12, 13) dudit sommet (11) étant relié à l'un desdits éléments de sculpture (21, 22) situé en regard par l'une desdites lamelles (30, 31) et l'un au moins des petits côtés (15) dudit sommet (11) étant relié à l'élément de sculpture (24) en regard par l'une desdites incision(s) (33).
16) Bandage élastique selon une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ladite zone centrale (110) est localisée dans la zone de l'épaule dudit bandage, et en ce que ladite condition b) est satisfaite par ladite inégalité (iï).
17) Bandage élastique selon la revendication 16, caractérisé en ce que ladite zone centrale (110) présente une forme allongée dans la direction axiale (Y) dudit bandage.
18) Bandage élastique selon la revendication 17, caractérisé en ce que ladite zone centrale est de forme parallélépipédique, et en ce que l'une au moins des faces latérales de ladite zone centrale (110) qui s'étend à partir d'un petit côté (114, 115) dudit sommet (111) est inclinée d'un angle allant de -45° à +45° par rapport à un plan perpendiculaire audit sommet (111) contenant ledit petit côté (14, 15).
19) Bandage élastique selon la revendication 17 ou 18, caractérisé en ce que ladite zone centrale (110), de forme parallélépipédique, est logée entre les ailes (121a et 121b) d'un premier élément de sculpture (121) de ladite zone d'encerclement (120) de section sensiblement en « U » dans un plan perpendiculaire à la direction radiale (Z) dudit bandage, lesdites ailes (121a et 121b) s'étendant parallèlement à ladite direction axiale (Y) et ayant leurs extrémités respectives pratiquement alignées avec l'un des petits côtés (114) dudit sommet (111) de ladite zone centrale (110), lequel petit côté (114) fait face à un second élément de sculpture (122) parallélépipédique de ladite zone d'encerclement (120). 20) Bandage élastique selon la revendication 19 dans lequel ladite bande de roulement (101) comporte des blocs de sculpture (102) séparés les uns des autres par des rainures (106), caractérisé en ce que ladite zone d'encerclement (120) est séparée de ladite zone centrale (110) par des lamelles (130 à 132) ou incision(s) (133) qui présentent une largeur substantiellement réduite par rapport à celle desdites rainures (106) et qui sont prévues pour découpler le matériau de ladite zone centrale (110) par rapport à celui de ladite zone d'encerclement (120), l'autre petit côté (115) dudit sommet (111) qui fait face à l'âme (121c) dudit premier élément de sculpture (121) en « U » étant relié à ce dernier par une lamelle (132), alors que ledit petit côté (114) aligné avec les extrémités desdites ailes est relié audit second élément de sculpture (122) par une incision (133).
21) Bandage élastique selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit capteur (40, 140) sensible à au moins un effort tangentiel est un capteur de force comportant une tige rigide destinée à être sollicitée par une force et une tête, ladite tête comportant un élément solidaire de la tige destiné à être déformé ou contraint lorsque ladite tige est sollicitée, ledit élément portant des moyens de mesure de la déformation ou la contrainte et comportant des points d'ancrage qui ont une position par rapport à ladite tige au repos et qui conservent sensiblement cette position, lorsque ladite tige est sollicitée, lesdits points d'ancrage étant discrets ou bien continus sur le bord dudit élément déformable.
22) Bandage élastique selon la revendication 21, caractérisé en ce que ledit élément déformable est une membrane pleine, telle qu'une membrane circulaire.
23) Bandage élastique selon la revendication 22, caractérisé en ce que ledit élément déformable comporte des bras rayonnants reliés entre eux dans une partie centrale au niveau de laquelle est fixée ladite tige, lesdits points d'ancrage étant situés aux extrémités desdits bras.
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