EP2512833A1 - Pneumatique munis de temoins d'usure sonores multiniveaux - Google Patents

Pneumatique munis de temoins d'usure sonores multiniveaux

Info

Publication number
EP2512833A1
EP2512833A1 EP10809023A EP10809023A EP2512833A1 EP 2512833 A1 EP2512833 A1 EP 2512833A1 EP 10809023 A EP10809023 A EP 10809023A EP 10809023 A EP10809023 A EP 10809023A EP 2512833 A1 EP2512833 A1 EP 2512833A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
threshold
tire
cavity
sound
wear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10809023A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Antoine Paturle
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.)
Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Original Assignee
Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Michelin Recherche et Technique SA Switzerland, Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA filed Critical Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Publication of EP2512833A1 publication Critical patent/EP2512833A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B60C11/24—Wear-indicating arrangements
    • 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
    • B60C19/00—Tyre parts or constructions not otherwise provided for
    • B60C2019/006—Warning devices, e.g. devices generating noise due to flat or worn tyres
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T152/00—Resilient tires and wheels
    • Y10T152/10—Tires, resilient
    • Y10T152/10027—Tires, resilient with wear indicating feature

Definitions

  • the invention relates to the field of vehicle tires and the detection of their level of wear.
  • the tires are commonly provided with visual indicators of wear allowing the user to differentiate several levels of wear.
  • An example of commonly used multi-level wear indicators consists of three letters “DWS” (Dry-Wet-Snow for Snow-Dryer-Snow) formed in the tread of the tire and whose depth corresponds to the wear threshold beyond which the tire no longer has a functioning as correct and safe under conditions corresponding to the letter.
  • DWS Dry-Wet-Snow for Snow-Dryer-Snow
  • the depth of the sculptures is sufficient for all conditions of use.
  • the remaining letters "DW” indicate that the carvings have sufficient depth for most wet and dry road conditions.
  • the remaining letter “D” indicates that the sculptures have a depth suitable for dry road conditions.
  • a disadvantage of this type of wear indicator is that it requires the vigilance of the driver of the motor vehicle and a regular visual check of the condition of his tires.
  • many drivers fail to perform such checks and change their tires too late, for example when during a technical inspection of the vehicle, a garage checks the state of wear of the tires.
  • this type of wear indicator does not warn the driver of the vehicle once one of the thresholds of wear reaches which does not allow to anticipate the achievement of the upper threshold.
  • these types of wear indicator does not warn the driver of the vehicle once one of the thresholds of wear reaches which does not allow to anticipate the achievement of the upper threshold.
  • many drivers ride in traffic with tires having reached one of the wear thresholds that do not ensure proper and safe operation of the tires. pneumatic tires under the conditions corresponding to this threshold.
  • the object of the invention is in particular to provide a tire with a type of wear indicator that is more efficient and safer.
  • the subject of the invention is a tire for a vehicle comprising a tread and having at least two predetermined radial wear thresholds, characterized in that:
  • the tread is shaped so that it comprises at least one set of at least one cavity called "sound" associated with the threshold; each cavity of each assembly being substantially axially aligned with each other cavity of the assembly and the number of set (s) of sound cavity (s) associated with each threshold being different from the set number ( s) of sound cavity (s) associated with each other threshold, and
  • the sound cavity (s) associated with each threshold are arranged such that, beyond each threshold, the sound cavity (s) associated with each threshold are equi-distributed circumferentially on the tire.
  • each set of cavity (s) associated with a given threshold is located substantially at the same spatial distance from the two sets of cavity (s) adjacent thereto.
  • this unique set is equally distributed circumferentially. Indeed, in this case, the adjacent sets are formed by this same set.
  • the cavities associated with the different thresholds have a particular shape that gives them sound properties, that is to say that these cavities cause a characteristic noise during the rolling of the worn tire.
  • a processing unit is used and one or more microphones for detecting rolling sounds, connected to the processing unit able to detect the hissing noise of the rolling noise and to inform the driver of the wear of his tires. .
  • the characteristics of the noise emitted by the sound cavities beyond each threshold are different.
  • the noise emitted by the entirety of the cavities associated with this given threshold has certain characteristics whereas, beyond another threshold, the noise emitted by the all the cavities associated with this other threshold have other characteristics.
  • the characteristics of the noise emitted beyond each threshold are unique and remarkable.
  • the noise emitted by the tire is easily detectable among the rolling noise of the tire, the wind, the engine noise or the noise of the kinematic chain associated therewith.
  • the noise emitted beyond each threshold has, in the frequency domain, the shape of a characteristic Dirac comb that can easily be identified among all the parasitic noises stated above.
  • the cavities may be offset axially relative to each other while being equi-distributed circumferentially around the tread.
  • the characteristics of the cavities associated with each threshold make it possible to ensure the circumferential equi-distribution of the cavities beyond each threshold, whatever the number cavities associated with each threshold and their axial disposition.
  • each set consists of a single sound cavity.
  • each set comprises at least two cavities substantially axially aligned with each other.
  • a cavity of a set associated with a threshold has substantially the same azimuth as that of another cavity of the set associated with the same threshold. Thus, these cavities are simultaneously sound.
  • two axially aligned cavities are associated with two different thresholds. In this case, the two cavities are not part of the same set.
  • each sound cavity emerges radially outwardly of the tire, and is shaped so as to be closed by the ground in a substantially watertight manner as it passes through the area of contact of the tire. with the ground.
  • each cavity is shaped so as to be closed by the ground in a substantially watertight manner, it temporarily traps air when its passage in the contact area of the tire with the ground.
  • the air trapped in the cavity compresses and then suddenly relaxes at the exit of the contact area when the tread leaves the contact with the ground at the rear of the tire and that consequently the cavity opens.
  • This expansion of the air lasts about a few milliseconds and causes a specific noise, sometimes called hissing or pumping noise, a function in particular of the shape and volume of the cavity.
  • a cavity whose dimensions are too large to be completely covered by the ground during its passage in the contact area for example a cavity whose length is greater than the length of the contact area, does not could not form a sound cavity within the meaning of the invention.
  • the tire comprises:
  • At least two ribs formed transversely to the bottom of the groove, of predetermined height when the tire is new, substantially equal to the difference between the predetermined depth of the groove and one of the predetermined wear thresholds,
  • the distance separating the two ribs is less than a predetermined distance so that, beyond one of the thresholds or each predetermined radial wear threshold, the cavity formed by the groove and delimited by the two ribs is sound.
  • the noise emitted by the cavities is amplified compared to sound wear indicators which would be disposed elsewhere in the tread.
  • the noise emitted is also amplified by a flag formed by the tire and the ground once each cavity having passed the contact area. This amplification by horn effect is maximum when each sound cavity is preferably arranged axially in a central portion of the contact area of the tire.
  • Central part of the contact area means the area of the contact area extending axially over substantially half the width of this contact area under the nominal load and pressure conditions and centered relative to the median plane. central of the tire.
  • each sound cavity comprises a pair of cells respectively arranged in first and second circumferential grooves of the tread and a channel connecting the two cells of the pair to each other.
  • the tread is shaped so that, beyond each threshold and over a predetermined wear range associated with this threshold, the total volume of the sound cavities associated with this threshold is greater than or equal to a predetermined minimum volume. not bad.
  • the volume of the cavity is the volume delimited by the walls of the cavity closed by the ground when the cavity comes into contact with the ground.
  • Such a predetermined volume of the cavities ensures that, for each threshold, over the predetermined wear range, the intensity of the hissing is sufficient to be distinguished despite the rolling noise and noise of the engine and the kinematic chain associated therewith .
  • the minimum value of the volume is preferably low enough to allow to create cavities in a conventional tire without significantly impairing its performance.
  • two predetermined wear ranges associated with two consecutive thresholds have at least one wear value in common.
  • the total volume of the cavities is greater than the predetermined minimum volume.
  • the total volume of the cavities associated with each threshold is greater than the predetermined minimum volume. The detection of wear can therefore be carried out continuously. As the number of cavities is different for each threshold, it is still possible to determine which wear threshold is reached despite the value of common wear or the range of values in common thanks to the characteristics of the noise emitted by the sound cavities. which are specific to each threshold.
  • each threshold S makes it possible to ensure that the cavities associated with a threshold appear before the wear range associated with the lower threshold is exceeded. Thus, it is ensured that the total volume of the cavities associated with each threshold S is greater than the predetermined minimum volume.
  • This characteristic on each height h is similar to the characteristic on each threshold S ,. Thus, it is ensured that the total volume of the cavities associated with each threshold S is greater than the predetermined minimum volume.
  • the predetermined minimum volume is substantially equal to 2 cm 3 and preferably 4 cm 3 .
  • the numbers NE ,, NE i + 1 of the sound cavity set (s) associated respectively with two consecutive thresholds S ,, S i + i verify NEi ⁇ NE i + 1 , the threshold S i + i being greater than the threshold S ,.
  • the number NE of set of sound cavities increases with the wear of the tire.
  • each cavity associated with a given threshold is also associated with the threshold greater than the given threshold. This makes it possible to minimize the number of cavities appearing at each threshold. Thus, the effect of the cavities on the performance of the tire, in particular the hydro-dynamic performances, is minimized.
  • each cavity associated with a given threshold is also associated with all the thresholds greater than the given threshold. This characteristic obviously does not apply to the cavities of the highest threshold.
  • the sound cavity or cavities associated with a given threshold do not include any sound cavity associated with the threshold below the given threshold.
  • the cavity or cavities associated with the threshold below the given threshold cease to be audible.
  • each set of cavities is strictly associated with a single wear threshold.
  • the sound cavity or cavities associated with a given threshold comprise a portion of the sound cavities associated with the threshold below the given threshold and sound cavities that have appeared beyond the given threshold. Thus, only a few sound cavities associated with the lower threshold are also sound cavities associated with the given threshold.
  • the number NE of set of sound cavities decreases with the wear of the tire.
  • the sound cavities when arranged in the grooves, can degrade the performance of the tire with respect to a tire without such sound cavities, especially in terms of evacuation of water through the grooves. This degradation of the water evacuation performance is even greater than the wear of the tire is advanced. Thus, by reducing the number of sets of sound cavities and therefore the number of sound cavities with the advance of the wear of the tire, it limits the potential loss of performance generated by the sound cavities. In return, it is preferable to provide a sufficient number of cavities so that the total volume of the cavities is sufficiently large, especially so that it is greater than the predetermined minimum volume.
  • the sound cavity or cavities associated with a given threshold are no longer sound or disappear beyond the threshold greater than the given threshold. Sound cavities associated with the threshold above the threshold given are therefore only cavities appearing beyond the threshold above the given threshold. In other words, each cavity is strictly associated with a single wear threshold.
  • the sound cavity or cavities associated with a given threshold comprise a portion of the sound cavity or cavities associated with a threshold below the given threshold.
  • the tread is shaped so that at least one of the sound cavities has, during its passage in the area of contact of the tire with the ground, a variable contact section according to the tire wear.
  • the volume of a sound cavity can be varied other than by its height.
  • the contact section increases with tire wear.
  • the loss of volume due to the decrease in the height of the cavity can be compensated by increasing the area of the wear contact section.
  • the tread is shaped so that at least one of the sound cavities has, during its passage in the area of contact of the tire with the ground, a constant contact section according to the tire wear.
  • the tread is shaped so that at least one of the sound cavities has, during its passage in the area of contact of the tire with the ground, a variable contact section as a function of the wear of the tread. pneumatic.
  • the tread is shaped such that, beyond each radial wear threshold, all the sound cavities are identical.
  • Figure 1 is a diagram of the tread of a new tire with "descending" sound pattern according to a first embodiment
  • Figures 2 and 3 are diagrams of the tread of the tire shown in Figure 1, worn beyond first and second wear thresholds respectively
  • Figure 4 is a diagram in a radial section of the tread of the tire shown in Figure 3;
  • FIGS. 5A and 5B schematically illustrate the distribution of the sets of sound cavities of the tire of FIGS. 1 to 3;
  • FIGS. 7A to 7F schematically illustrate the distribution of sets of sound cavities of a "descending" sound pattern tire according to a second embodiment
  • FIG. 8 schematically illustrates the various characteristics satisfied by the cavities and the different wear thresholds of the tire of FIGS. 7A-7F according to the second embodiment
  • FIGS. 9A and 9B schematically illustrate the distribution of the set of sound cavities of a tire with "rising" sound pattern according to a third embodiment
  • FIG. 10 illustrates a cavity of a tire according to a fourth embodiment.
  • FIG. 1 shows a portion of a tire according to a first embodiment of the invention, designated by the general reference 10.
  • the tire 10 is intended for a passenger vehicle.
  • the tire 10 is substantially of revolution about an axis.
  • the tire 10 comprises a tread 12 of substantially cylindrical shape, the outer surface of which is provided with sculptures 14.
  • the tread 12 comprises two circumferential and parallel grooves 16, hollowed on the surface of the tire, of depth H predetermined when the tire 10 is new.
  • the depth H of these grooves 16 is of the order of 8 mm and their width is of the order of 10 mm.
  • the tire 10 includes visual wear indicators (not shown) indicating a threshold SL of legal wear of the tire.
  • the tread 12 of the tire comprises a set of ribs 18 formed at the bottom of the grooves 16.
  • the set of ribs comprises two types of ribs 18A, 18B each corresponding to at least one threshold Si, S 2 d predetermined wear of the tire.
  • Each rib 18A, 18B has respectively a first and second height h- ⁇ , h 2 predetermined when the tire is new. h 1> h 2 and S 2> If so that each type of rib 18A is associated with the thresholds Si and S 2 and 18B each type of rib is associated with the single threshold S 2.
  • the first threshold Si corresponds substantially to 90% of the threshold SL, that is to say that mm.
  • the thresholds S 1 , S 2 are diagrammatically represented in FIGS. 5A-5B.
  • FIG. 5A shows the tire 10 having reached the first wear threshold Si but having not yet reached the second wear threshold S 2 .
  • FIG. 5B shows the tire 10 having reached the second wear threshold S 2 .
  • the first threshold Si corresponds to a wear beyond which the tire has performance that can be degraded on a wet coating.
  • the second threshold S 2 corresponds to a wear beyond which the tire no longer complies with the legal requirements.
  • the distance separating two ribs of the same type is of the order of 20 to 30 millimeters.
  • the volume defined by a groove 16 and two neighboring ribs 18A, 18B respectively form a cell 19A, 19B arranged in each circumferential groove 16.
  • Each cell 19A, 19B of each pair of cells 19A, 19B is connected to the other cell of the pair by a channel 21 A, 21 B transversal.
  • Each pair of cells 19A and the channel 21A form an assembly consisting of a cavity 20A emerging radially outwardly of the tire 10.
  • each pair of cells 19B and the channel 21B form an assembly consisting of a cavity 20B opening radially outwardly of the tire 10.
  • the cavities 20A, 20B have been schematized in lines. These lines extend radially over a radial portion schematically between which thresholds the corresponding cavities are sound.
  • each cavity 20A, 20B comprises a fluidic communication passage situated above ribs 18A, 18B, that is to say at the top of the ribs 18A, 18B.
  • the ground 11 does not completely close the cavities 20A, 20B because the top of the ribs is not in contact with the ground 11.
  • the different cavities 20A, 20B are in fluid communication by a throttling channel delimited by the top of the ribs and the soil 11 covering the cavities.
  • FIG. 2 shows the tire 10 of FIG. 1 worn beyond the threshold Si.
  • it is a tire which has traveled many kilometers and whose tread 12 has been gradually worn until losing a few millimeters.
  • This tire 10 is also represented schematically in FIG. 5A where it can be seen that, beyond the threshold Si, the tire 10 comprises assemblies each consisting of a cavity 20A. So we have
  • the cavities 20A are, from the point of view of the rolling tire, equi-distributed circumferentially on the tread 12 so that each cavity 20A periodically comes into contact with the ground when the tire is traveling at a speed substantially constant.
  • the wear of the tread 12 of the tire 10 shown in Figure 2 is 6 mm, that is to say greater than the threshold Si, ie greater than the distance between, when the tire 10 is new, the top of the ribs 18A of the surface of the tread 12.
  • the top of the ribs 18A is at the same level as the surface of the tread 12.
  • the mouth of each cavity 20A is defined by a substantially plane contour formed on the tread 12 and the cavities 20A are distinct and separated from the other cavities.
  • the wear of the tire is less than the threshold S 2 , ie less than the distance separating, when the tire 10 is new, the top of the ribs 18B of the surface of the tread 12.
  • the top of the ribs 18B is at a minimum lower level than that of the tread at this stage of wear.
  • each cavity 20A has a depth less than the height h- ⁇ .
  • the depth is less than 2.5 mm and is 2 mm for a wear of 6 mm.
  • the height of each rib 18A is then equal to the depth of each cavity 18A. This height or depth is equal to the difference between the depth of each groove 16 and the wear of the tire 10.
  • each cavity 20A is defined by a substantially plane contour, it is able to be closed perfectly and hermetically by a smooth and flat floor during rolling.
  • each cavity 20A is shaped so as to be closed by the ground in a substantially watertight manner as it passes through the contact area of the tire 10 with floor.
  • each cavity 20B is not closed by the ground in a sealed manner because of the throat channel delimited by the top of each rib 18B and the ground 11.
  • FIG. 3 shows the tire 10 of FIGS. 1 and 2 used beyond the threshold S 2 .
  • the wear of the tread 12 of the tire 10 shown in FIG. 3 is 7 mm, that is greater than the threshold S 2 , but also at the threshold Si, in other words greater than the distance separating, when the tire 10 is new, the top of the ribs 18B of the surface of the tread 12.
  • the top of the ribs 18B, but also that of the ribs 18A is at the same level as the surface of the tread 12.
  • the mouth of each cavity 20B is defined by a substantially plane contour formed on the tread 12 and the cavities 20B are distinct and separate from other cavities. The mouth of each cavity 20A remains unchanged with respect to the mouth obtained beyond the threshold Si and before the threshold S 2 .
  • each cavity 20B has a depth less than the height h 2 .
  • the depth is less than 1, 6 mm and is 1 mm for a wear of 7 mm.
  • the height of each rib 18A, 18B is then equal to the depth of each cavity 18A, 18B. This height or depth is equal to the difference between the depth of each groove 16 and the wear of the tire 10.
  • each cavity 20A, 20B is defined by a substantially planar contour, it is able to be closed perfectly and hermetically by a smooth and flat floor during rolling. In other words, when the tire 10 is worn beyond the threshold S 2 , each cavity 20A, 20B is shaped so as to be closed by the ground in a substantially watertight manner when it passes through the contact area of the body. pneumatic 10 with the ground.
  • Each cavity 20A, 20B has, beyond the corresponding threshold Si, S 2, a length of the order of 20 to 30 millimeters corresponding to the circumferential gap between two adjacent ribs 18A, 18B of the same cavity.
  • each cavity 20A is sound beyond each threshold Si, S 2 while each cavity 20B is sound only beyond the threshold S 2 .
  • the numbers NE ,, NE i + 1 of set of cavities respectively associated with two consecutive thresholds S ,, S i + i satisfy NEi ⁇ NE i + 1 , the threshold S i + i being greater than the threshold S ,.
  • the cavities 20A, 20B are arranged such that, beyond each threshold Si, S 2 , the sets of sound cavities 20A, 20B are equi-distributed circumferentially on the tire 10. As each set consists of a single cavity , the sound cavities 20A, 20B are therefore equi-distributed circumferentially on the tire 10.
  • the tread is shaped so that, beyond each threshold Si, S 2 , all the sound cavities 20A, 20B are identical as shown in Figures 5A-5B.
  • each cavity 20A associated with the threshold Si is also associated with the threshold S 2 .
  • such sound cavities are non-existent below the threshold Si, especially when the tire is new.
  • the tread 12 is shaped so that, beyond each threshold Si, S 2 and over a predetermined wear area Pi, P 2 associated respectively with each threshold Si, S 2 , the total volume of the sound cavities 20A , 20B respectively associated with each threshold Si, S 2 is greater than or equal to a predetermined minimum volume V min .
  • Each range Pi, P 2 is a function of parameters of the tire 10, in particular the thresholds S 1 , S 2 , the depth between the bottom of each sound cavity and the surface of the tire when new, here the depth H of the groove 16, the predetermined minimum volume V min , the number N, of sound cavities associated with each threshold Si, S 2 and the contact section S of each sound cavity associated with each threshold Si, S 2 during its passage through the contact area 24 of the tire 10 with the ground 11.
  • the two areas Pi, P 2 associated with the consecutive thresholds S 1 , S 2 have at least one wear value in common, in this case the values of the interval [6.4-6.6].
  • the total volume of the cavities 20A associated with the threshold Si varies from 7500 mm 3 to 4200 mm 3 in the range Pi and is therefore greater than or equal to the volume V min in the range Pi.
  • the total volume of the associated cavities 20B at the threshold S 2 varies from 9600 mm 3 to 4200 mm 3 in the range P 2 and is therefore greater than or equal to the volume V min in the entire range P 2 .
  • the threshold Si satisfies the following relation: Si ⁇ H-V min / ( N"
  • the threshold S 2 is reached before the total volume of the cavities associated with the threshold Si is less than V min .
  • the height of the ribs 18A decreases which results in a decrease in the volume of the cavities 20A.
  • the second threshold S 2 is reached before the total volume of the cavities 18A associated with the threshold S1 becomes less than V min .
  • the second threshold S 2 is reached before the total volume of the cavities 18A associated with the threshold S1 becomes less than V min .
  • FIG. 4 shows a view in radial section of a tire similar to that of FIGS. 1 to 3 while taxiing on a ground. The dimensions are changed arbitrarily for the sake of clarity.
  • This tire 10 is in a worn state beyond the threshold S 2 and therefore comprises a set of sound cavities 20A, 20B.
  • each sound cavity 20A, 20B has, during its passage through the contact area 24 of the tire 10 with the ground 11, a section constant contact according to the wear of the tire 10.
  • the contact area 24 comprises a sound cavity 26, the radially outer mouth is covered by the ground 1 1.
  • this sound cavity 26 is hermetically sealed.
  • the contact area 12 of the tire also comprises a sound cavity 28 located upstream of the closed cavity 26, which is open because its mouth is not in the contact area and is therefore not covered by the ground.
  • the open cavity 28 will progress to the contact area 24 until its mouth is closed by the ground 11.
  • the tread 12 of the tire 10 also comprises a cavity 30 situated downstream of the closed cavity 26, with respect to the direction of rotation of the tire 10.
  • the downstream cavity 30 shown is open because the ground 11 is not in contact with its mouth.
  • this cavity 30 was closed because located in the area of the contact area 24 of the tire with the ground 11.
  • a given sound cavity successively occupies an upstream position 28 in which it is open, then a position 26 located in the contact area 24 in which it is closed because covered by the ground, and finally an open position 30 again in which she no longer covered by the ground.
  • the rotation of the tire causes, for a given cavity, the admission of air inside the cavity, the compression of the air contained in the cavity when it is closed by the ground in the contact area 24, then the expansion of the air contained in the cavity during opening thereof by separating the tread from the ground.
  • This succession of admission / compression / expansion steps is at the origin of a characteristic noise, sometimes called hissing or pumping noise resulting from the expansion of the compressed air contained in the cavity.
  • the amplitude and the frequency signature of this noise depend in particular on the shape, the volume and the number of sound cavities used.
  • the cavities are shaped so that this noise is detectable by a user of the motor vehicle or by an electronic device.
  • FIGS. 7A-7F and 8 show a tire according to a second embodiment.
  • the tire 10 is intended for a vehicle of the heavy vehicle type. Elements similar to those designated in the preceding figures are designated by identical references.
  • the tire 10 has a "downward" sound pattern.
  • the depth of the grooves 16 is of the order of 14 millimeters, here 14.3 mm.
  • the rib assembly includes third, fourth, fifth and sixth ribs 18C-18F, in addition to the ribs 18A, 18B.
  • Each rib 18C-18F has respectively a third, fourth, fifth and sixth height h 3 , h 4 , h 5 and h 6 predetermined when the tire is new.
  • each rib of type 18A is associated with thresholds SrS 6
  • each rib of the type 18B is associated with the thresholds S 2 - S 6
  • each rib of the type 18C is associated with the thresholds S 3 -S 6
  • each rib 18D is associated with the thresholds S -S 6
  • each rib 18E is associated with the thresholds S 5 and S 6
  • each rib 18F is associated with the single threshold S 6 .
  • the first threshold Si corresponds substantially to 19% of the threshold SL, that is to say that mm.
  • the different thresholds correspond to different stages of the life of the tire during which various actions must be taken to distribute the wear on the entire tread and thus increase the life of the tire.
  • the threshold S 2 corresponds to wear for which the tire can be rotated on the same axle.
  • the threshold S 4 corresponds to a wear for which the tire can be turned over.
  • the threshold S 5 corresponds to a wear for which we can regroove the tire to restore its performance, including water evacuation.
  • the sets of cavities 20A-20F are arranged so that, beyond each threshold Si.S 6 , the set of sound cavities 20A-20F, here the sound cavities 20A-20F are equi-circumferentially distributed on the tire 10.
  • each cavity 20A associated with the threshold Si is also associated with the threshold S 2 -S 6
  • each cavity 20B is associated with the thresholds S 2 -S 6
  • each cavity 20C is associated with the thresholds S 3 -S 6
  • each cavity 20D is associated with the thresholds S 4 -S 6
  • each cavity 20E is associated with the thresholds S 5 and S 6
  • each cavity 20F is associated with the single threshold S 6 .
  • the ranges PP 6 associated with two consecutive SrS 6 thresholds have at least one wear value in common, in this case the value 4.3 for the ranges Pi, P 2 , the interval [6.3-9.3 for the ranges P 2 , P 3 , the interval [8.3; 11, 8] for the ranges P 3 , P 4 , the interval [10.3; 13] for the ranges P 4 , P 5 and the interval [12.3, 13.6] for the ranges P 5 , ⁇ -
  • the total volume of the cavities 20A-20F associated respectively with the SrS 6 threshold is greater than or equal to the volume V min in each range ⁇ - ⁇ -
  • the total volume of the cavities 20A-20F respectively associated with the thresholds SrS 6 varies from 2400 mm 3 to 2000 mm 3 in the range Pi, from 4000 mm 3 to 2000 mm 3 in the range P 2 , from 6400 mm 3 to 2000 mm 3 in the range P 3 , from 9600 mm 3 to 2080 mm 3 in the beach P 4 , from 12800 mm 3 to 2240 mm 3 in the range P 5 and from 12800 mm 3 to 2560 mm 3 in the range P 6 .
  • the total volume of the cavities is therefore greater than or equal to the volume V min in each range ⁇ - ⁇ -
  • each threshold S 2 -S 6 is reached before the total volume of the cavities respectively associated with the thresholds SrS 5 is less than V min .
  • FIGS. 9A-9B show a third embodiment of a tire according to the invention comprising two wear thresholds. Elements similar to those designated in the preceding figures are designated by identical references.
  • the number of sets of sound cavities 20A, 20B decreases with the wear of the tire 10.
  • the numbers NE, NE i + 1 associated cavities sets two consecutive thresholds S respectively ,, Si + i verify NEi> NE i + 1, the threshold S i + i is greater than the threshold S ,. In this case, NE 2 ⁇ NEi.
  • Such a pneumatic tire is referred to as an "upright" sound tire.
  • each sound cavity 20B associated with the second threshold S 2 is also associated with the first threshold Si . Only part of the sound cavities 20A associated with the first threshold Si is also associated with the second threshold S 2.
  • FIG. 10 shows a cavity 20 of a tire according to a fourth embodiment. Elements similar to those designated in the preceding figures are designated by identical references.
  • the tread 12 is shaped so that the ground contact section 11 of each cavity 20 is variable depending on the wear of the tire 10.
  • the contact section increases with wear so that the contact section beyond a given threshold is greater than the contact section beyond the threshold below the given threshold.
  • the ribs 18 are rectilinear. Alternatively, they are curved.
  • the contact section may decrease with wear.
  • the invention is not limited to the embodiments described above.
  • the tread may comprise more than two grooves and thus sets of cavities comprising more than two cavities substantially axially aligned, that is to say having the same azimuth.
  • the tread may also include a single groove. Each cavity will be formed by a cell.
  • the tread may include several grooves and each cavity comprise a single sound cell so that two successive cavities circumferentially are located in two different grooves.
  • the tread may comprise cavities arranged in each groove, the cavities being substantially axially aligned in pairs without being connected to one another by a channel. Such cavities may be associated with the same wear threshold or two different wear thresholds.
  • the cavities may be variable or constant contact section and indifferently used with tires with sound patterns "up” or "down”.
  • a vehicle tire having at least two predetermined radial wear thresholds characterized in that:
  • the tread is shaped so that it comprises at least one set of at least one said cavity "Sound" associated with the threshold; each cavity of each assembly being substantially axially aligned with each other cavity of the assembly and the number of assembly (s) of cavity (s) associated with each threshold being different from the number of cavity assembly (s) associated with the other thresholds, and
  • the tread is shaped so that, beyond each threshold and on a predetermined wear range associated with this threshold, the total volume of the sound cavities associated with this threshold is greater than or equal to a predetermined minimum volume.

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Abstract

Le pneumatique (10) pour véhicule présente au moins deux seuils d'usure radiale prédéterminés. Au-delà de chaque seuil, la bande de roulement (12) est conformée de sorte qu'elle comprend au moins un ensemble d'au moins une cavité (20A-20F) dite «sonore» associée au seuil. Chaque cavité de chaque ensemble est sensiblement alignée axialement avec chaque autre cavité de l'ensemble. Le nombre d'ensemble(s) de cavité(s) associée(s) à chaque seuil est différent du nombre d'ensemble(s) de cavité(s) associée(s) à chaque autre seuil. Les ensembles de cavités sonores (20A-20F) associées à chaque seuil sont agencées de sorte que, au-delà de chaque seuil, les ensembles de cavités sonores (20A-20F) associées à chaque seuil sont équi-répartis circonférentiellement sur le pneumatique (10).

Description

Pneumatique munis de témoins d'usure sonores multiniveaux
L'invention concerne le domaine des pneumatiques de véhicules et la détection de leur niveau d'usure.
A mesure qu'un pneumatique roule sur un sol, sa bande de roulement qui est en contact avec le sol s'use par frottement. Cette usure provoque notamment une diminution de la profondeur de sculptures ménagées dans la bande de roulement.
Pour des raisons évidentes de sécurité, il est important de contrôler l'usure de la bande de roulement du pneumatique avant que celle-ci ne soit trop importante et ne dégrade de façon trop importante les performances du pneumatique, notamment sur route enneigée ou route mouillée.
Pour faciliter le contrôle de l'usure et détecter une usure trop prononcée, les pneumatiques sont couramment munis de témoins d'usure visuels permettant à l'utilisateur de différencier plusieurs niveaux d'usures.
Un exemple de témoins d'usure multi-niveaux couramment utilisés consiste en trois lettres « DWS » (Dry-Wet-Snow pour Sèche-Mouillée-Enneigée) ménagées dans la bande de roulement du pneumatique et dont la profondeur correspond au seuil d'usure au-delà duquel le pneumatique ne présente plus un fonctionnement aussi correct et sûr dans des conditions correspondant à la lettre. Ainsi, lorsque les trois lettres « DWS » sont visibles, la profondeur des sculptures est suffisante pour toutes les conditions d'usage. Lorsque la lettre « S » disparaît, les lettres restantes « DW » indiquent que les sculptures ont une profondeur suffisante pour la plupart des conditions de circulation sur route mouillée et sèche. Enfin, lorsque la lettre « W » disparaît, la lettre restante « D » indique que les sculptures ont une profondeur appropriée pour des conditions de circulation sur route sèche.
Un inconvénient de ce type de témoin d'usure est qu'il nécessite la vigilance du conducteur du véhicule automobile et un contrôle visuel régulier de l'état de ses pneumatiques. Or, de nombreux conducteurs omettent de réaliser de tels contrôles et changent leurs pneumatiques trop tardivement, par exemple lorsqu'au cours d'un contrôle technique du véhicule, un garagiste vérifie l'état d'usure des pneumatiques.
En outre, ce type de témoin d'usure ne permet d'avertir le conducteur du véhicule qu'une fois un des seuils d'usure atteint ce qui ne permet pas d'anticiper l'atteinte du seuil supérieur. Ainsi, bien qu'ils soient attentifs à l'usure des pneumatiques de leurs véhicules, de nombreux conducteurs roulent dans des conditions de circulation avec des pneumatiques ayant atteint un des seuils d'usure ne permettant pas d'assurer un fonctionnement correct et sûr des pneumatiques dans les conditions correspondantes à ce seuil. L'invention a notamment pour but de fournir un pneumatique muni d'un type de témoin d'usure plus efficace et plus sûr.
A cet effet, l'invention a pour objet, un pneumatique pour véhicule comprenant bande de roulement et présentant au moins deux seuils d'usure radiale prédéterminés, caractérisé en ce que:
au-delà de chaque seuil, la bande de roulement est conformée de sorte qu'elle comprend au moins un ensemble d'au moins une cavité dite « sonore » associée au seuil; chaque cavité de chaque ensemble étant sensiblement alignée axialement avec chaque autre cavité de l'ensemble et le nombre d'ensemble(s) de cavité(s) sonore(s) associée(s) à chaque seuil étant différent du nombre d'ensemble(s) de cavité(s) sonore(s) associée(s) à chaque autre seuil, et
les ensembles de cavité(s) sonore(s) associée(s) à chaque seuil sont agencés de sorte que, au-delà de chaque seuil, les ensembles de cavité(s) sonore(s) associée(s) à chaque seuil sont équi-répartis circonférentiellement sur le pneumatique.
Par « équi-réparties circonférentiellement », on entend que chaque ensemble de cavité(s) associée(s) à un seuil donné est situé sensiblement à la même distance spatiale des deux ensembles de cavité(s) qui lui sont adjacents. Dans le cas où un unique ensemble est associé à un seuil donné, cet unique ensemble est également équi-réparti circonférentiellement. En effet, dans ce cas, les ensembles adjacents sont formés par ce même ensemble.
Les cavités associées aux différents seuils présentent une forme particulière qui leur confère des propriétés sonores, c'est-à-dire que ces cavités provoquent un bruit caractéristique lors du roulage du pneumatique usé.
Pour chaque cavité associée à chaque seuil, ce bruit caractéristique n'apparaît que lorsque le pneumatique est usé au-delà du seuil correspondant. Chaque cavité associée à un seuil forme ainsi un témoin d'usure sonore au-delà dudit seuil.
Ainsi, même si le conducteur n'inspecte pas visuellement et régulièrement l'état de surface de ses pneumatiques, il sera informé du franchissement de chaque seuil lorsque, en roulant, il entendra un chuintement caractéristique.
De préférence, on utilise une unité de traitement et un ou plusieurs microphones de détection des bruits de roulage, reliés à l'unité de traitement apte à détecter le chuintement parmi le bruit de roulage et à informer le conducteur de l'usure de ses pneumatiques.
En raison du nombre différent d'ensemble(s) de cavités sonores associées à chaque seuil, les caractéristiques du bruit émis par les cavités sonores au-delà de chaque seuil sont différentes. Ainsi, pour une vitesse donnée, au-delà d'un seuil donné, le bruit émis par l'intégralité des cavités associées à ce seuil donné présente certaines caractéristiques alors qu'au-delà d'un autre seuil, le bruit émis par l'intégralité des cavités associées à cet autre seuil présente d'autres caractéristiques. Ainsi, il est possible, au moyen de l'unité de traitement de distinguer l'atteinte de chaque seuil d'usure.
En outre, dans tous les cas, comme les ensembles de cavité(s) sont équi- répartis circonférentiellement autour de la bande de roulement du pneumatique quel que soit le seuil atteint, les caractéristiques des bruits émis au-delà de chaque seuil sont uniques et remarquables. Ainsi, le bruit émis par le pneumatique est facilement détectable parmi le bruit de roulement du pneumatique, le vent, le bruit du moteur ou le bruit de la chaîne cinématique qui y est associé. En effet, le bruit émis au-delà de chaque seuil présente, dans le domaine fréquentiel, la forme d'un peigne de Dirac caractéristique que l'on peut facilement identifier parmi tous les bruits parasites énoncés ci-dessus.
Les cavités pourront être décalées axialement les unes par rapport aux autres tout en étant équi-réparties circonférentiellement autour de la bande de roulement.
On remarquera que dans tous les modes de réalisation et les variantes qui y sont associées, les caractéristiques des cavités associées à chaque seuil permettent de s'assurer de l'équi-réparition circonférentielle des cavités au-delà de chaque seuil quel que soit le nombre de cavités associées à chaque seuil et leur disposition axiale.
Dans un mode de réalisation, chaque ensemble est constitué d'une seule cavité sonore.
Dans un autre mode de réalisation, chaque ensemble comprend au moins deux cavités sensiblement alignées axialement l'une avec l'autre.
Dans ce mode de réalisation, une cavité d'un ensemble associé à un seuil présente sensiblement le même azimut que celui d'une autre cavité de l'ensemble associé au même seuil. Ainsi, ces cavités sont simultanément sonores.
Dans un autre mode de réalisation, deux cavités alignées axialement sont associées à deux seuils différents. Dans ce cas, les deux cavités ne font pas partie du même ensemble.
De façon optionnelle, au-delà de chaque seuil, chaque cavité sonore débouche radialement vers l'extérieur du pneumatique, et est conformée de manière à être fermée par le sol de manière sensiblement étanche lors de son passage dans l'aire du contact du pneumatique avec le sol.
En effet, du fait que chaque cavité est conformée de manière à être fermée par le sol de manière sensiblement étanche, elle emprisonne temporairement de l'air lors de son passage dans l'aire de contact du pneumatique avec le sol. Or, sous l'effet de la déformation du pneumatique dans l'aire de contact, cet air emprisonné dans la cavité se comprime puis se détend brutalement à la sortie de l'aire de contact lorsque la bande de roulement quitte le contact avec le sol à l'arrière du pneumatique et que par conséquent la cavité s'ouvre.
Cette détente de l'air dure de l'ordre de quelques millisecondes et provoque un bruit spécifique, parfois appelé chuintement ou bruit de pompage, fonction notamment de la forme et du volume de la cavité.
Etant donné que ce phénomène de chuintement n'apparaît que lorsque de l'air est comprimé dans la cavité puis dilaté en s'échappant de la cavité, il est important que cette cavité soit fermée de manière sensiblement étanche par le sol lors de son passage dans l'aire de contact. En effet, une cavité dont le sommet serait recouvert par le sol mais qui, par ailleurs, comprendrait des canaux transversaux en communication fluidique avec l'air extérieur, ne formerait pas une cavité sonore car l'air qu'elle contient ne pourrait pas être comprimé. Cela est notamment le cas en ce qui concerne les sculptures des bandes de roulement des pneumatiques de l'état de la technique qui sont généralement formées par un réseau de canaux faisant communiquer les différentes cavités les unes avec les autres et avec l'air extérieur.
De même, une cavité dont les dimensions seraient trop grandes pour pouvoir être totalement recouverte par le sol lors de son passage dans l'aire de contact, par exemple une cavité dont la longueur serait supérieure à la longueur de l'aire de contact, ne pourrait pas former une cavité sonore au sens de l'invention.
Avantageusement, le pneumatique comprend:
au moins un sillon circonférentiel, de profondeur prédéterminée lorsque le pneumatique est neuf, et
au moins deux nervures ménagées transversalement au fond du sillon, de hauteur prédéterminée lorsque le pneumatique est neuf, sensiblement égale à la différence entre la profondeur prédéterminée du sillon et un des seuils d'usure prédéterminé,
dans lequel la distance séparant les deux nervures est inférieure à une distance prédéterminée pour que, au-delà d'un des seuils ou de chaque seuil d'usure radiale prédéterminé, la cavité formée par le sillon et délimitée par les deux nervures soit sonore.
En disposant les cavités dans les sillons, le bruit émis par les cavités est amplifié par rapport à des témoins d'usure sonores qui seraient disposés ailleurs dans la bande de roulement. Le bruit émis est également amplifié par un pavillon formé par le pneumatique et le sol une fois chaque cavité ayant passé l'aire de contact. Cette amplification par effet pavillon est maximale lorsque chaque cavité sonore est préférentiellement disposée axialement dans une partie centrale de l'aire de contact du pneumatique.
On entend par partie centrale de l'aire de contact la zone de l'aire de contact s'étendant axialement sur sensiblement la moitié de la largeur de cette aire de contact dans les conditions nominales de charge et de pression et centrée relativement au plan médian central du pneumatique.
Dans un autre mode de réalisation, chaque cavité sonore comprend une paire de cellules respectivement agencée dans des premier et deuxième sillons circonférentiels de la bande de roulement et un canal reliant les deux cellules de la paire l'une à l'autre.
Avantageusement, la bande de roulement est conformée de sorte que, au-delà de chaque seuil et sur une plage d'usure prédéterminée associée à ce seuil, le volume total des cavités sonores associées à ce seuil est supérieur ou égal à un volume minimum prédéterminé non nul.
Le volume de la cavité est le volume délimité par les parois de la cavité fermée par le sol lorsque la cavité vient au contact du sol.
Un tel volume prédéterminé des cavités garantit que, pour chaque seuil, sur la plage d'usure prédéterminée, l'intensité du chuintement soit suffisante pour être distinguée malgré le bruit de roulement et les bruits du moteur et de la chaîne cinématique qui y est associée. Plus la plage d'usure prédéterminée est grande, plus longtemps le volume total des cavités associées à chaque seuil est supérieur au volume minimal prédéterminé et donc plus longtemps l'intensité du chuintement sera suffisante pour être distinguée parmi tous les bruits parasites.
En outre, la valeur minimale du volume est préférablement suffisamment faible pour permettre de ménager des cavités dans un pneumatique classique sans détériorer ses performances de façon notable.
De préférence, deux plages d'usure prédéterminée associées à deux seuils consécutifs présentent au moins une valeur d'usure en commun.
Ainsi, quelque soit l'usure du pneumatique, le volume total des cavités est supérieur au volume minimum prédéterminé. En effet, pour la valeur d'usure en commun ou l'intervalle de valeurs en commun, le volume total des cavités associées à chaque seuil est supérieur au volume minimum prédéterminé. La détection de l'usure peut donc être effectuée en permanence. Comme le nombre de cavités est différent pour chaque seuil, il est toujours possible de déterminer quel seuil d'usure est atteint malgré la valeur d'usure en commun ou l'intervalle de valeurs en commun grâce aux caractéristiques du bruit émis par les cavités sonores qui sont spécifiques à chaque seuil.
Selon une caractéristique optionnelle, la plage P, associée à chaque seuil S, est définie par P, = [S,; H-Vmin/(Ni.S)] dans lequel H est la profondeur entre le fond de la cavité sonore et la surface du pneumatique à l'état neuf, Vmin le volume minimum prédéterminé, N, le nombre de cavité(s) sonore(s) associée(s) au seuil S, et S la section de contact de chaque cavité sonore associée au seuil S, lors de son passage dans l'aire du contact du pneumatique avec le sol.
Avantageusement, chaque seuil S, satisfait la relation suivante: Si+i < H - Vmin/(Ni.S) avec i>1 et/ou S, < H - Vmin/(Ni.S) avec i=1 dans laquelle H est la profondeur entre le fond de la cavité sonore et la surface du pneumatique à l'état neuf, Vmin le volume minimum prédéterminé, N, le nombre de cavité(s) sonore(s) associée(s) au seuil Si et S la section de contact de chaque cavité sonore associée au seuil S, lors de son passage dans l'aire du contact du pneumatique avec le sol.
Cette caractéristique sur chaque seuil S, permet de s'assurer que les cavités associées à un seuil apparaissent avant que la plage d'usure associée au seuil inférieur ne soit dépassée. Ainsi, on garantit que le volume total des cavités associées à chaque seuil S, soit supérieur au volume minimal prédéterminé.
De façon optionnelle, la hauteur h, prédéterminée lorsque le pneumatique est neuf de chaque nervure délimitant une cavité associée au seuil S, satisfait la relation suivante: hi+1≥ Vmin/(Ni.S) avec i>1 et/ou h,≥ Vmin/(Ni.S) avec i=1 dans laquelle Vmin le volume minimum prédéterminé, N, le nombre de cavité(s) sonore(s) associée(s) au seuil Si et S la section de contact de chaque cavité sonore associée au seuil S, lors de son passage dans l'aire du contact du pneumatique avec le sol.
Cette caractéristique sur chaque hauteur h, est analogue à la caractéristique sur chaque seuil S,. Ainsi, on garantit que le volume total des cavités associées à chaque seuil S, soit supérieur au volume minimal prédéterminé.
Avantageusement, le volume minimum prédéterminé est sensiblement égal à 2 cm3 et de préférence 4 cm3.
Dans un mode de réalisation dit à motif sonore « descendant », les nombres NE,, NEi+1 d'ensemble de cavité(s) sonore(s) associée(s) respectivement à deux seuils consécutifs S,, Si+i vérifient NEi<NEi+1, le seuil Si+i étant supérieur au seuil S,.
Autrement dit, le nombre NE, d'ensemble de cavités sonores augmente avec l'usure du pneumatique.
Dans ce mode de réalisation, en augmentant le nombre d'ensembles et donc le nombre de cavités, le volume total des cavités peut augmenter à chaque seuil. On constate que la détection du bruit émis par les cavités est alors plus facile au fur et à mesure de l'usure du pneumatique. Dans une variante de ce mode de réalisation, chaque cavité associée à un seuil donné est également associée au seuil supérieur au seuil donné. Cela permet de minimiser le nombre de cavités apparaissant à chaque seuil. Ainsi, on minimise l'effet des cavités sur les performances du pneumatique, notamment les performances hydro-dynamiques. Ainsi, chaque cavité associée à un seuil donné est également associée à tous les seuils supérieurs au seuil donné. Cette caractéristique ne s'applique évidemment pas aux cavités du seuil le plus élevé.
Dans une autre variante de ce mode de réalisation, la ou les cavités sonores associées à un seuil donné ne comprennent aucune cavité sonore associée au seuil inférieur au seuil donné. Ainsi, lorsque le seuil donné est atteint, la ou les cavités associées au seuil inférieur au seuil donné cessent d'être sonores. Autrement dit, chaque ensemble de cavités est strictement associé à un seul seuil d'usure.
Dans une autre variante, la ou les cavités sonores associées à un seuil donné comprennent une partie des cavités sonores associées au seuil inférieur au seuil donné et des cavités sonores apparues au-delà du seuil donné. Ainsi, seules quelques cavités sonores associées au seuil inférieur sont également des cavités sonores associées au seuil donné.
Avantageusement, pour toute valeur de i 6 [1 , M] avec M le nombre total de seuils d'usure radiale prédéterminés et k, entier naturel.
Dans un autre mode de réalisation dit à motif sonore « montant », les nombres
NE,, NEi+1 d'ensemble de cavité(s) sonore(s) associée(s) respectivement à deux seuils consécutifs S,, Si+i vérifient NEi>NEi+1, le seuil Si+i étant supérieur au seuil S,.
Autrement dit, le nombre NE, d'ensemble de cavités sonores diminue avec l'usure du pneumatique.
Les cavités sonores, lorsqu'elles sont agencées dans les sillons, peuvent dégrader les performances du pneumatique par rapport à un pneumatique dépourvu de telles cavités sonores, notamment en termes d'évacuation de l'eau par les sillons. Cette dégradation des performances d'évacuation de l'eau est d'autant plus grande que l'usure du pneumatique est avancée. Ainsi, en diminuant le nombre d'ensemble de cavités sonores et donc le nombre de cavités sonores avec l'avancée de l'usure du pneumatique, on limite la perte potentielle de performance générée par les cavités sonores. En contrepartie, il est préférable de prévoir un nombre de cavités suffisant pour que le volume total des cavités soit suffisamment grand, notamment pour qu'il soit supérieur au volume minimum prédéterminé.
Dans une variante de ce mode de réalisation, la ou les cavités sonores associées à un seuil donné ne sont plus sonores ou disparaissent au-delà du seuil supérieur au seuil donné. Les cavités sonores associées au seuil supérieur au seuil donné sont donc uniquement des cavités apparaissant au-delà du seuil supérieur au seuil donné. Autrement dit, chaque cavité est strictement associée à un seul seuil d'usure.
Dans une autre variante de ce mode de réalisation, la ou les cavités sonores associées à un seuil donné comprennent une partie de la ou des cavités sonores associées à un seuil inférieur au seuil donné.
Avantageusement, pour toute valeur de i 6 [1 , M] avec M le nombre total de seuils d'usure radiale prédéterminés et k, entier naturel.
Dans un mode de réalisation, la bande de roulement est conformée de sorte qu'au moins une des cavités sonores présente, lors de son passage dans l'aire du contact du pneumatique avec le sol, une section de contact variable en fonction de l'usure du pneumatique.
Ainsi, on peut faire varier le volume d'une cavité sonore autrement que par sa hauteur. On dispose ainsi d'un paramètre supplémentaire pour satisfaire la condition d'équi-répartition et la condition optionnelle de volume. Ce paramètre permet ainsi de disposer de plus de liberté quant au nombre de cavités associées à chaque seuil.
De préférence, la section de contact augmente avec l'usure du pneumatique. On peut compenser la perte de volume liée à la diminution de la hauteur de la cavité en augmentant la surface de la section de contact avec l'usure.
Dans un autre mode de réalisation, la bande de roulement est conformée de sorte qu'au moins une des cavités sonores présente, lors de son passage dans l'aire du contact du pneumatique avec le sol, une section de contact constante en fonction de l'usure du pneumatique.
De façon avantageuse, la bande de roulement est conformée de sorte qu'au moins une des cavités sonores présente, lors de son passage dans l'aire du contact du pneumatique avec le sol, une section de contact variable en fonction de l'usure du pneumatique.
De façon optionnelle, la bande de roulement est conformée de sorte que, au- delà de chaque seuil d'usure radiale, toutes les cavités sonores sont identiques.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins dans lesquels :
la figure 1 est un schéma de la bande de roulement d'un pneumatique neuf à motif sonore « descendant » selon un premier mode de réalisation; - les figures 2 et 3 sont des schémas de la bande de roulement du pneumatique représenté sur la figure 1 , usé au-delà respectivement de premier et deuxième seuils d'usure; la figure 4 est un schéma selon une coupe radiale de la bande de roulement du pneumatique représenté sur la figure 3;
les figures 5A et 5B illustrent schématiquement la répartition des ensembles de cavités sonores du pneumatique des figures 1 à 3;
- la figure 6 illustre schématiquement les différentes caractéristiques satisfaites par les cavités et les différents seuils d'usure du pneumatique selon le premier mode de réalisation;
les figures 7A à 7F illustrent schématiquement la répartition des ensembles de cavités sonores d'un pneumatique à motif sonore « descendant » selon un deuxième mode de réalisation;
la figure 8 illustre schématiquement les différentes caractéristiques satisfaites par les cavités et les différents seuils d'usure du pneumatique des figures 7A-7F selon le deuxième mode de réalisation;
les figures 9A et 9B illustrent schématiquement la répartition des ensemble de cavités sonores d'un pneumatique à motifs sonore « montant » selon un troisième mode de réalisation ;
la figure 10 illustre une cavité d'un pneumatique selon un quatrième mode de réalisation.
On a représenté sur la figure 1 une partie d'un pneumatique selon un premier mode de réalisation de l'invention, désigné par la référence générale 10. Le pneumatique 10 est destiné à un véhicule de tourisme. Le pneumatique 10 est sensiblement de révolution autour d'un axe.
Le pneumatique 10 comprend une bande de roulement 12 de forme sensiblement cylindrique, dont la surface externe est munie de sculptures 14. En particulier, la bande de roulement 12 comprend deux sillons 16 circonférentiels et parallèles, creusés à la surface du pneumatique, de profondeur H prédéterminée lorsque le pneumatique 10 est neuf. La profondeur H de ces sillons 16 est de l'ordre de 8 mm et leur largeur est de l'ordre de 10 mm.
Le pneumatique 10 comprend des témoins d'usures visuels (non illustrés) indiquant un seuil SL d'usure légal du pneumatique. La profondeur de chaque sillon correspondant au seuil SL est fixée à 1 ,6 mm, ce qui correspond à un seuil SL=6,4 mm.
Transversalement aux sillons 16, la bande de roulement 12 du pneumatique comprend un ensemble de nervures 18 ménagées au fond des sillons 16. L'ensemble de nervures comprend deux types de nervures 18A, 18B correspondant chacune à au moins un seuil Si , S2 d'usure prédéterminé du pneumatique. Chaque nervure 18A, 18B présente respectivement une première et deuxième hauteur h-ι , h2 prédéterminée lorsque le pneumatique est neuf. h1>h2 et S2>Si de sorte que chaque nervure de type 18A est associée aux seuils Si et S2 et chaque nervure de type 18B est associé au seul seuil S2. Le premier seuil Si correspond sensiblement à 90% du seuil SL, c'est-à- dire que mm. Le deuxième seuil S2 correspond sensiblement à 100% du seuil SL, c'est-à-dire que h2=1 ,6 mm et S2=6,4 mm. Les seuils Si, S2 sont représentés schématiquement sur les figures 5A-5B. La figure 5A représente le pneumatique 10 ayant atteint le premier seuil d'usure Si mais n'ayant pas encore atteint le deuxième seuil d'usure S2. La figure 5B représente le pneumatique 10 ayant atteint le deuxième seuil d'usure S2.
Ainsi, dans ce mode de réalisation, le premier seuil Si correspond à une usure au-delà de laquelle le pneumatique présente des performances pouvant être dégradées sur un revêtement mouillé. Le deuxième seuil S2 correspond lui à une usure au-delà de laquelle le pneumatique n'est plus conforme aux exigences légales.
La distance séparant deux nervures du même type est de l'ordre de 20 à 30 millimètres. Le volume défini par un sillon 16 et deux nervures voisines 18A, 18B forme respectivement une cellule 19A, 19B agencée dans chaque sillon circonférentiel 16. Chaque cellule 19A, 19B de chaque paire de cellules 19A, 19B est reliée à l'autre cellule de la paire par un canal 21 A, 21 B transversal. Chaque paire de cellules 19A et le canal 21A forment un ensemble constitué d'une cavité 20A débouchant radialement vers l'extérieur du pneumatique 10. De même, chaque paire de cellules 19B et le canal 21 B forment un ensemble constitué d'une cavité 20B débouchant radialement vers l'extérieur du pneumatique 10. Sur les figures 5A-5B, on a schématisé les cavités 20A, 20B par des traits. Ces traits s'étendent radialement sur une portion radiale schématisant entre quels seuils les cavités correspondantes sont sonores.
Lorsque le pneumatique est neuf, comme cela est représenté sur la figure 1 , la hauteur des nervures 18A, 18B est plus petite que la profondeur des sillons 16 de sorte que chaque cavités 20A, 20B comprend un passage de communication fluidique situé au-dessus des nervures 18A, 18B, c'est-à-dire au sommet des nervures 18A, 18B. Ainsi, même lorsque la bande de roulement est en contact avec un sol 11 plan et lisse, le sol 11 n'obture pas complètement les cavités 20A, 20B car le sommet des nervures n'est pas en contact avec le sol 11. Dans ce cas, les différentes cavités 20A, 20B sont en communication fluidique par un canal d'étranglement délimité par le sommet des nervures et le sol 11 recouvrant les cavités.
On a représenté sur la figure 2 le pneumatique 10 de la figure 1 usé au-delà du seuil Si. En d'autres termes, il s'agit d'un pneumatique ayant roulé de nombreux kilomètres et dont la bande de roulement 12 a été progressivement usée jusqu'à perdre quelques millimètres. Ce pneumatique 10 est également représenté schématiquement sur la figure 5A où l'on voit que, au-delà du seuil Si, le pneumatique 10 comporte ensembles constitués chacun d'une cavité 20A. On a donc
Lors de la rotation du pneumatique, les cavités 20A sont, du point de vue du pneumatique en roulement, équi-réparties circonférentiellement sur la bande de roulement 12 de sorte que chaque cavité 20A vient périodiquement en contact avec le sol lorsque le pneumatique roule à vitesse sensiblement constante.
En l'espèce, l'usure de la bande de roulement 12 du pneumatique 10 représentée sur la figure 2 est de 6 mm, c'est-à-dire supérieure au seuil Si, autrement dit supérieure à la distance séparant, lorsque le pneumatique 10 est neuf, le sommet des nervures 18A de la surface de la bande de roulement 12. Compte tenu de l'usure supérieure à Si, le sommet des nervures 18A est au même niveau que la surface de la bande de roulement 12. Ainsi, l'embouchure de chaque cavité 20A est définie par un contour sensiblement plan ménagé sur la bande de roulement 12 et les cavités 20A sont distinctes et séparées des autres cavités.
L'usure du pneumatique est inférieure au seuil S2, autrement dit inférieure à la distance séparant, lorsque le pneumatique 10 est neuf, le sommet des nervures 18B de la surface de la bande de roulement 12. Le sommet des nervures 18B est à un niveau inférieur que celui de la bande de roulement à ce stade de l'usure.
Au-delà du seuil Si, chaque cavité 20A présente une profondeur inférieure à la hauteur h-ι. Ici, la profondeur est inférieure à 2,5 mm et vaut 2 mm pour une usure de 6 mm. La hauteur de chaque nervure 18A est alors égale à la profondeur de chaque cavité 18A. Cette hauteur ou profondeur est égale à la différence entre la profondeur de chaque sillon 16 et l'usure du pneumatique 10.
Du fait que l'embouchure de chaque cavité 20A est définie par un contour sensiblement plan, elle est apte à être obturée parfaitement et hermétiquement par un sol lisse et plan lors du roulage. En d'autres termes, lorsque le pneumatique 10 est usé au-delà du seuil Si, chaque cavité 20A est conformée de manière à être fermée par le sol de manière sensiblement étanche lors de son passage dans l'aire de contact du pneumatique 10 avec le sol. Entre les seuils Si et S2, chaque cavité 20B n'est pas fermée par le sol de manière étanche du fait du canal d'étranglement délimité par le sommet de chaque nervure 18B et le sol 11 .
On a représenté sur la figure 3 le pneumatique 10 des figures 1 et 2 usé au-delà du seuil S2. Ce pneumatique 10 est également représenté schématiquement sur la figure 5B où l'on voit que, au-delà du seuil S2, le pneumatique 10 comporte NE2=10 ensembles constitués chacun d'une cavité 20B. On a donc NE2=N2=10.
En l'espèce, l'usure de la bande de roulement 12 du pneumatique 10 représentée sur la figure 3 est de 7 mm, c'est-à-dire supérieure au seuil S2, mais également au seuil Si, autrement dit supérieure à la distance séparant, lorsque le pneumatique 10 est neuf, le sommet des nervures 18B de la surface de la bande de roulement 12. Compte tenu de l'usure supérieure à S2, le sommet des nervures 18B, mais également celui des nervures 18A, est au même niveau que la surface de la bande de roulement 12. Ainsi, l'embouchure de chaque cavité 20B est définie par un contour sensiblement plan ménagé sur la bande de roulement 12 et les cavités 20B sont distinctes et séparées des autres cavités. L'embouchure de chaque cavité 20A reste inchangée par rapport à l'embouchure obtenue au-delà du seuil Si et avant le seuil S2.
Au-delà du seuil S2, chaque cavité 20B présente une profondeur inférieure à la hauteur h2. Ici, la profondeur est inférieure à 1 ,6 mm et vaut 1 mm pour une usure de 7 mm. La hauteur de chaque nervure 18A, 18B est alors égale à la profondeur de chaque cavité 18A, 18B. Cette hauteur ou profondeur est égale à la différence entre la profondeur de chaque sillon 16 et l'usure du pneumatique 10.
Du fait que l'embouchure de chaque cavité 20A, 20B est définie par un contour sensiblement plan, elle est apte à être obturée parfaitement et hermétiquement par un sol lisse et plan lors du roulage. En d'autres termes, lorsque le pneumatique 10 est usé au-delà du seuil S2, chaque cavité 20A, 20B est conformée de manière à être fermée par le sol de manière sensiblement étanche lors de son passage dans l'aire de contact du pneumatique 10 avec le sol.
Chaque cavité 20A, 20B présente, au-delà du seuil correspondant Si, S2, une longueur de l'ordre de 20 à 30 millimètres correspondant à l'écart circonférentiel entre deux nervures 18A, 18B adjacentes d'une même cavité.
De telles cavités 20A, 20B formées à la surface de la bande de roulement 10 d'un pneumatique qui, d'une part, débouchent radialement vers l'extérieur du pneumatique et, d'autre part, sont conformées pour être fermée hermétiquement lors de leur passage dans l'aire de contact, sont qualifiées de "sonore". Dans ce mode de réalisation, chaque cavité 20A est sonore au-delà de chaque seuil Si, S2 alors que chaque cavité 20B est sonore uniquement au-delà du seuil S2. Dans l'exemple illustré, les nombres NE,, NEi+1 d'ensemble de cavités associées respectivement à deux seuils consécutifs S,, Si+i vérifient NEi<NEi+1, le seuil Si+i étant supérieur au seuil S,. On qualifie ainsi un pneumatique dans lequel NE2>NE-i, pneumatique à motif sonore « descendant ». Dans ce mode de réalisation, =2.
Les cavités 20A, 20B sont agencées de sorte que, au-delà de chaque seuil Si, S2, les ensembles de cavités sonores 20A, 20B sont équi-réparties circonférentiellement sur le pneumatique 10. Comme chaque ensemble est constitué d'une unique cavité, les cavités sonores 20A, 20B sont donc équi-réparties circonférentiellement sur le pneumatique 10. En outre, la bande de roulement est conformée de sorte que, au-delà de chaque seuil Si, S2, toutes les cavités sonores 20A, 20B sont identiques comme cela est illustré sur les figures 5A-5B.
En outre, chaque cavité 20A associée au seuil Si est également associée au seuil S2. Dans le pneumatique 10, de telles cavités sonores sont inexistantes en deçà du seuil Si, notamment lorsque le pneumatique est neuf.
La bande de roulement 12 est conformée de sorte que, au-delà de chaque seuil Si, S2 et sur une plage Pi, P2 d'usure prédéterminée associée respectivement à chaque seuil Si, S2, le volume total des cavités sonores 20A, 20B associées respectivement à chaque seuil Si, S2 est supérieur ou égal à un volume minimum prédéterminé Vmin. Chaque plage Pi, P2 est fonction de paramètres du pneumatique 10, notamment des seuils Si, S2, la profondeur entre le fond de chaque cavité sonore et la surface du pneumatique à l'état neuf, ici la profondeur H du sillon 16, le volume minimum prédéterminé Vmin, le nombre N, de cavités sonores associées à chaque seuil Si, S2 et la section S de contact de chaque cavité sonore associée à chaque seuil Si, S2 lors de son passage dans l'aire du contact 24 du pneumatique 10 avec le sol 11. En l'espèce, Vmin= 4000 mm3 et S=600 mm2.
Comme représenté sur la figure 6, la plage Pi associée au seuil Si est définie par H-Vmin/(N1.S)]=[5,5 ; 6,6] et la plage P2 associée au seuil S2 est définie par P2=[S2; H-Vmin/(N2.S)]=[6,4 ; 7,3]. Les deux plages Pi, P2 associées aux seuils Si, S2 consécutifs présentent au moins une valeur d'usure en commun, en l'espèce les valeurs de l'intervalle [6,4-6,6].
Ainsi, le volume total des cavités 20A associées au seuil Si varie de 7500 mm3 à 4200 mm3 dans la plage Pi et est donc supérieur ou égal au volume Vmin dans la plage P-i. De même, le volume total des cavités 20B associées au seuil S2 varie de 9600 mm3 à 4200 mm3 dans la plage P2 et est donc supérieur ou égal au volume Vmin dans l'intégralité de la plage P2.
En outre, le seuil Si satisfait la relation suivante: Si≤ H - Vmin/(N"|.S). En effet, < 6,6. Lorsque le pneumatique est neuf, la hauteur n prédéterminée de chaque nervure délimitant une cavité 20A associée au seuil Si satisfait la relation suivante: n≥ Vmin/(Ni.S). En effet, h2=2,5≥ 1 ,33. Le seuil S2 satisfait la relation suivante: S2 < H - Vmin/(Ni.S). En effet, S2=6,4 < 6,6. Lorsque le pneumatique est neuf, la hauteur h2 prédéterminée de chaque nervure délimitant une cavité 20B associée au seuil S2 satisfait la relation suivante: h2≥ Vmin/(Ni.S). En effet, h2=1 ,6≥ 1 ,33.
Ainsi, le seuil S2 est atteint avant que le volume total des cavités associées au seuil Si ne soit inférieur à Vmin. En l'espèce, à l'atteinte du premier seuil Si, le volume total des Ν-ι=5 cavités associées au premier seuil Si est égal à 7500 mm3. Avec l'usure, la hauteur des nervures 18A diminue ce qui entraîne une diminution du volume des cavités 20A. Avant que le volume total des cavités 18A associées au seuil S1 ne devienne inférieur à Vmin, on atteint le deuxième seuil S2. A l'atteinte du deuxième seuil S2, le volume des N2=10 cavités associées au deuxième seuil S2 est égal à 9600 mm3.
On a représenté sur la figure 4 une vue selon une coupe radiale d'un pneumatique similaire à celui des figures 1 à 3 en roulage sur un sol. Les dimensions sont modifiées de façon arbitraire pour la clarté de l'exposé. Ce pneumatique 10 est dans un état usé au-delà du seuil S2 et comprend par conséquent un ensemble de cavités sonores 20A, 20B.
On a représenté par une flèche 22 le sens de rotation du pneumatique 10 lors de son roulage sur le sol. A un instant donné, une partie de la bande de roulement 12 du pneumatique 10 est en contact avec le sol. Cette partie en contact est appelée aire de contact 24. La bande de roulement 12 est conformée de sorte que chaque cavité sonore 20A, 20B présente, lors de son passage dans l'aire du contact 24 du pneumatique 10 avec le sol 11 , une section de contact constante en fonction de l'usure du pneumatique 10.
Dans l'exemple représenté sur la figure 4, l'aire de contact 24 comprend une cavité sonore 26 dont l'embouchure radialement extérieure est recouverte par le sol 1 1. Ainsi, cette cavité sonore 26 est hermétiquement fermée.
L'aire de contact 12 du pneumatique comprend également une cavité sonore 28, située en amont de la cavité fermée 26, qui est ouverte car son embouchure n'est pas dans l'aire de contact et n'est par conséquent pas recouverte par le sol. Lors du roulage du pneumatique dans le sens désigné par la flèche 22, la cavité ouverte 28 va progresser vers l'aire de contact 24 jusqu'à ce que son embouchure soit obturée par le sol 11 .
Enfin, la bande de roulement 12 du pneumatique 10 comprend également une cavité 30 située en aval de la cavité fermée 26, par rapport au sens de rotation du pneumatique 10. Dans l'exemple représenté sur la figure 4, la cavité aval 30 représentée est ouverte car le sol 11 n'est pas en contact avec son embouchure. A un instant précédent, cette cavité 30 était fermée car localisée dans la zone de l'aire de contact 24 du pneumatique avec le sol 11.
Ainsi, au cours du roulage du pneumatique, une cavité sonore donnée occupe successivement une position amont 28 dans laquelle elle est ouverte, puis une position 26 localisée dans l'aire de contact 24 dans laquelle elle est fermée car recouverte par le sol, puis enfin une position ouverte 30 de nouveau dans laquelle elle n'est plus recouverte par le sol.
En d'autres termes, la rotation du pneumatique provoque, pour une cavité donnée, l'admission d'air à l'intérieur de la cavité, la compression de l'air contenu dans la cavité lorsque celle-ci est fermée par le sol dans l'aire de contact 24, puis la détente de l'air contenu dans la cavité lors de l'ouverture de celle-ci par séparation de la bande de roulement d'avec le sol.
Cette succession d'étapes d'admission/compression/détente est à l'origine d'un bruit caractéristique, parfois appelé chuintement ou bruit de pompage résultant de la détente de l'air comprimé contenu dans la cavité. L'amplitude et la signature fréquentielle de ce bruit dépendent notamment de la forme, du volume et du nombre de cavités sonores utilisées. De préférence, les cavités sont conformées de sorte que ce bruit soit détectable par un utilisateur du véhicule automobile ou par un dispositif électronique.
On a représenté sur les figures 7A-7F et 8, un pneumatique selon un deuxième mode de réalisation. Le pneumatique 10 est destiné à un véhicule du type poids lourd. Les éléments analogues à ceux désignés sur les figures précédentes sont désignés par des références identiques.
A la différence du premier mode de réalisation, le pneumatique 10 selon le deuxième mode de réalisation comprend six seuils d'usure radiale prédéterminé SrS6 avec , NE2=N2=2, NE3=N3=4, NE4=N4=8, NE5=N5=16 et NE6=N6=32 et donc les rapport k, suivants: k1=k2=k3=k4=k5=k6= NE2/NE1= NE3/NE2= N3/N2= NE4/NE3= N4/N3= NE5/NE4= N5/N4= NE6/NE5= N6/N5= 2. Comme dans le premier mode de réalisation, le pneumatique 10 est à motif sonore « descendant ».
La profondeur des sillons 16 est de l'ordre de 14 millimètres, ici 14,3 mm. La profondeur de chaque sillon correspondant au seuil SL est fixée à 2 mm, ce qui correspond à un seuil SL=12,3 mm.
L'ensemble de nervures comprend des troisième, quatrième, cinquième et sixième type de nervures 18C-18F, en plus des nervures 18A, 18B. Chaque nervure 18C-18F présente respectivement une troisième, quatrième, cinquième et sixième hauteur h3, h4, h5 et h6 prédéterminée lorsque le pneumatique est neuf. h1>h2>h3>h4>h5>h6 et S6>S5>S >S3>S2>Si de sorte que chaque nervure de type 18A est associé aux seuils SrS6, chaque nervure de type 18B est associé aux seuils S2- S6, chaque nervure de type 18C est associé aux seuils S3-S6, chaque nervure 18D est associée aux seuils S -S6, chaque nervure 18E est associée aux seuils S5 et S6 et chaque nervure 18F est associée au seul seuil S6. Le premier seuil Si correspond sensiblement à 19% du seuil SL, c'est-à-dire que mm. Le deuxième seuil S2 correspond sensiblement à 35% du seuil SL, c'est-à-dire que h2=10 mm et S2=4,3 mm. Le troisième seuil S3 correspond sensiblement à 51 % du seuil SL, c'est-à-dire que h3=8 mm et S3=6,3 mm. Le quatrième seuil S4 correspond sensiblement à 67% du seuil SL, c'est-à-dire que h4=6 mm et S4=8,3 mm. Le cinquième seuil S5 correspond sensiblement à 84% du seuil SL, c'est-à-dire que h5=4 mm et S5=10,3 mm. Le sixième seuil S6 correspond sensiblement à 100% du seuil SL, c'est-à-dire que h6=2 mm et S6=12,3 mm.
Les différents seuils correspondent à différentes étapes de la vie du pneumatique durant lesquelles diverses actions doivent être entreprises pour répartir l'usure sur l'ensemble de la bande de roulement et ainsi augmenter la durée de vie du pneumatique. Ainsi, le seuil S2 correspond à une usure pour laquelle on peut permuter le pneumatique sur un même essieu. Le seuil S4 correspond à une usure pour laquelle on peut retourner le pneumatique. Le seuil S5 correspond à une usure pour laquelle on peut recreuser le pneumatique pour restaurer ses performances, notamment d'évacuation de l'eau.
Tout comme dans le premier mode, les ensembles de cavités 20A-20F, ici les cavités sonores 20A-20F, sont agencés de sorte que, au-delà de chaque seuil Si.S6, les ensemble de cavités sonores 20A-20F, ici les cavités sonores 20A-20F, sont équi- répartis circonférentiellement sur le pneumatique 10.
En outre, chaque cavité 20A associée au seuil Si est également associée au seuil S2-S6, chaque cavité 20B est associée aux seuils S2-S6, chaque cavité 20C est associée aux seuils S3-S6, chaque cavité 20D est associée aux seuils S4-S6, chaque cavité 20E est associée aux seuils S5 et S6 et chaque cavité 20F est associée au seul seuil S6.
Dans ce mode de réalisation, Vmin= 2000 mm3 et S=200 mm2. Comme représenté sur la figure 8, les plages Ρι-Ρβ associées respectivement aux seuils S S6 sont définies par 9,3], P3=[S3, H-Vmin/(N3.S)]=[6,3; 11 ,8], P4=[S4; H-Vmin/(N4.S)]=[8,3; 13], P5=[S5; H- Vmin/(N5.S)]=[10,3; 13,6] et P6=[S6; H-Vmin/(N6.S)]=[12,3; 13,9]. Les plages P P6 associées à deux seuils SrS6 consécutifs présentent au moins une valeur d'usure en commun, en l'espèce la valeur 4,3 pour les plages Pi, P2, l'intervalle [6,3-9,3] pour les plages P2, P3, l'intervalle [8,3; 11 ,8] pour les plages P3, P4, l'intervalle [10,3; 13] pour les plages P4, P5 et l'intervalle [12,3, 13,6] pour les plages P5, Ρβ-
Ainsi, le volume total des cavités 20A-20F associées respectivement aux seuil SrS6 est supérieur ou égal au volume Vmin dans chaque plage Ρι-Ρβ- En l'espèce, le volume total des cavités 20A-20F associées respectivement aux seuils SrS6 varie de 2400 mm3 à 2000 mm3 dans la plage Pi, de 4000 mm3 à 2000 mm3 dans la plage P2, de 6400 mm3 à 2000 mm3 dans la plage P3, de 9600 mm3 à 2080 mm3 dans la plage P4, de 12800 mm3 à 2240 mm3 dans la plage P5 et de 12800 mm3 à 2560 mm3 dans la plage P6. Le volume total des cavités est donc supérieur ou égal au volume Vmin dans chaque plage Ρι-Ρβ-
En outre, chaque seuil SrS6 satisfait la relation suivante: Si+i < H - Vmin/(Ni.S) pour i=2 à 6 et Si < H - Vmin/(Ni.S) pour i=1. En effet, < 4,3, S2=4,3 < 4,3, S3=6,3 < 9,3, S4=8,3 < 11 ,8, S5=10,3 < 13 et S6=12,3 < 13,6. Lorsque le pneumatique est neuf, la hauteur h, prédéterminée de chaque nervure délimitant une cavité associée au seuil S, satisfait la relation suivante: hi+1≥ Vmin/(Ni.S) pour i=2 à 6 et h, > Vmin/(Ni.S) pour i=1. En effet, 10, h2=10≥ 10, h3=8≥ 5, h4=6≥ 2,5, h5=4≥ 1 ,25 et h6=2≥ 0,625.
Ainsi, chaque seuil S2-S6 est atteint avant que le volume total des cavités associées respectivement aux seuils SrS5 ne soit inférieur à Vmin.
On a représenté sur les figures 9A-9B, un troisième mode de réalisation d'un pneumatique selon l'invention comprenant deux seuils d'usure. Les éléments analogues à ceux désignés sur les figures précédentes sont désignés par des références identiques.
A la différence des modes de réalisation précédents, le nombre d'ensembles de cavités sonores 20A, 20B diminue avec l'usure du pneumatique 10. Les nombres NE,, NEi+1 d'ensembles de cavités associées respectivement à deux seuils consécutifs S,, Si+i vérifient NEi>NEi+1, le seuil Si+i étant supérieur au seuil S,. En l'espèce, NE2<NEi. On qualifie un tel pneumatique de pneumatique à motif sonore « montant ».
A la différence du premier mode de réalisation, chaque cavité sonore 20B associée au deuxième seuil S2 est également associée au premier seuil Si. Une partie seulement des cavités sonores 20A associées au premier seuil Si est également associée au deuxième seuil S2.
On a représenté sur la figure 10, une cavité 20 d'un pneumatique selon un quatrième mode de réalisation. Les éléments analogues à ceux désignés sur les figures précédentes sont désignés par des références identiques.
Sur cette figure 10, on a représenté une vue en coupe axiale d'un sillon 16.
A la différence des autres modes de réalisation, la bande de roulement 12 est conformée de sorte que la section de contact avec le sol 1 1 de chaque cavité 20 est variable en fonction de l'usure du pneumatique 10. Ici, la section de contact augmente avec l'usure de sorte que la section de contact au-delà d'un seuil donné est supérieure à la section de contact au-delà du seuil inférieur au seuil donné.
Sur la figure 10, les nervures 18 sont rectilignes. En variante, elles sont courbes.
D'autres variations de la section de contact sont possibles. Ainsi, la section de contact pourra diminuer avec l'usure. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits précédemment. En outre, la bande de roulement pourra comprendre plus de deux sillons et donc des ensembles de cavités comprenant plus de deux cavités sensiblement alignées axialement, c'est-à-dire présentant le même azimut.
La bande de roulement pourra également comprendre un unique sillon. Chaque cavité sera donc formée par une cellule.
La bande de roulement pourra comprendre plusieurs sillons et chaque cavité comprendre une unique cellule sonore de sorte que deux cavités successives circonférentiellement soient situées dans deux sillons différents.
La bande de roulement pourra comprendre des cavités agencées dans chaque sillon, les cavités étant sensiblement alignées axialement deux à deux sans pour autant être reliées l'une à l'autre par un canal. De telles cavités pourront être associées au même seuil d'usure ou bien à deux seuils d'usure différent.
Dans tous ces cas, les cavités peuvent être à section de contact variable ou constante et indifféremment utilisées avec des pneumatiques à motifs sonores « montant » ou « descendant ».
A titre d'exemples supplémentaires de pneumatique à motif sonore descendant, on pourra exploiter des pneumatiques à trois ou quatre seuils présentant les caractéristiques suivantes:
- NEi = 1 , NE2=2, NE3=4, NE4=8.
A titre d'exemples supplémentaires de pneumatique à motif sonore montant, on pourra exploiter des pneumatiques à trois ou quatre seuils présentant les caractéristiques suivantes:
En outre, il est possible d'exploiter, indépendamment des autres caractéristiques du pneumatique, un pneumatique pour véhicule présentant au moins deux seuils d'usure radiale prédéterminés, caractérisé en ce que:
- au-delà de chaque seuil, la bande de roulement est conformée de sorte qu'elle comprend au moins un ensemble d'au moins une cavité dite « sonore » associée au seuil; chaque cavité de chaque ensemble étant sensiblement alignée axialement avec chaque autre cavité de l'ensemble et le nombre d'ensemble(s) de cavité(s) associée(s) à chaque seuil étant différent du nombre d'ensemble(s) de cavité(s) associée(s) aux autres seuils, et
la bande de roulement est conformée de sorte que, au-delà de chaque seuil et sur une plage d'usure prédéterminée associée à ce seuil, le volume total des cavités sonores associées à ce seuil est supérieur ou égal à un volume minimum prédéterminé.

Claims

REVENDICATIONS
1. Pneumatique (10) pour véhicule comprenant bande de roulement (12) et une présentant au moins deux seuils (SrS6) d'usure radiale prédéterminés, caractérisé en ce que:
- au-delà de chaque seuil (SrS6), la bande de roulement (12) est conformée de sorte qu'elle comprend au moins un ensemble d'au moins une cavité (20A-20F) dite « sonore » associée au seuil (SrS6); chaque cavité de chaque ensemble étant sensiblement alignée axialement avec chaque autre cavité de l'ensemble et le nombre (NE NE6) d'ensemble(s) de cavité(s) sonore(s) associée(s) à chaque seuil (SrS6) étant différent du nombre (NE
NE6) d'ensemble(s) de cavité(s) sonore(s) associée(s) à chaque autre seuil (SrS6), et
les ensembles de cavité(s) sonore(s) associée(s) à chaque seuil (SrS6) sont agencés de sorte que, au-delà de chaque seuil (SrS6), les ensembles de cavité(s) sonore(s) associée(s) à chaque seuil (SrS6) sont équi-répartis circonférentiellement sur le pneumatique (10).
2. Pneumatique (10) selon la revendication 1 , dans lequel chaque ensemble est constitué d'une seule cavité sonore (20A-20F).
3. Pneumatique (10) selon la revendication 1 , dans lequel chaque ensemble comprend au moins deux cavités (20A-20F) sensiblement alignées axialement l'une avec l'autre.
4. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, au-delà de chaque seuil (SrS6), chaque cavité sonore (20A-20F) débouche radialement vers l'extérieur du pneumatique (10), et est conformée de manière à être fermée par le sol (11 ) de manière sensiblement étanche lors de son passage dans l'aire du contact (24) du pneumatique (10) avec le sol (11 ).
5. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant:
au moins un sillon circonférentiel (16), de profondeur prédéterminée lorsque le pneumatique (10) est neuf, et
au moins deux nervures (18A-18F) ménagées transversalement au fond du sillon (16), de hauteur prédéterminée lorsque le pneumatique (10) est neuf, sensiblement égale à la différence entre la profondeur prédéterminée du sillon (16) et un des seuils d'usure prédéterminé (S1-S6),
dans lequel la distance séparant les deux nervures (18A-18F) est inférieure à une distance prédéterminée pour que, au-delà d'un des seuils ou de chaque seuil d'usure radiale prédéterminé, la cavité (20A-20F) formée par le sillon (16) et délimitée par les deux nervures (18A-18F) soit sonore.
6. Pneumatique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque cavité sonore (20A-20F) comprend une paire de cellules (19A- 19F) respectivement agencée dans des premier et deuxième sillons circonférentiels (16) de la bande de roulement (12) et un canal (21A-21 F) reliant les deux cellules (19A-19F) de la paire l'une à l'autre.
7. Pneumatique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la bande de roulement (12) est conformée de sorte que, au-delà de chaque seuil (SrS6) et sur une plage (Ρι-Ρβ) d'usure prédéterminée associée à ce seuil, le volume total des cavités sonores (20A-20F) associées à ce seuil (SrS6) est supérieur ou égal à un volume minimum prédéterminé non nul (Vmin).
8. Pneumatique (10) selon la revendication précédente, dans lequel deux plages (Ρι-Ρβ) d'usure prédéterminée associées à deux seuils (SrS6) consécutifs présentent au moins une valeur d'usure en commun.
9. Pneumatique (10) selon la revendication 7 ou 8, dans lequel la plage P, associée à chaque seuil S, est définie par P, = [S,; H-Vmin/(Ni.S)] dans lequel H est la profondeur entre le fond de la cavité sonore (20A-20F) et la surface du pneumatique (10) à l'état neuf, Vmin le volume minimum prédéterminé, N, le nombre de cavité(s) sonore(s) (20A-20F) associée(s) au seuil S, et S la section de contact de chaque cavité sonore (20A-20F) associée au seuil S, lors de son passage dans l'aire du contact (24) du pneumatique (10) avec le sol (11 ).
10. Pneumatique (10) selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel chaque seuil S, satisfait la relation suivante: Si+i < H - Vmin/(Ni.S) avec i>1 et/ou S, < H - Vmin/(Ni.S) avec i=1 dans laquelle H est la profondeur entre le fond de la cavité sonore (20A-20F) et la surface du pneumatique (10) à l'état neuf, Vmin le volume minimum prédéterminé, N, le nombre de cavité(s) sonore(s) (20A-20F) associée(s) au seuil S, et S la section de contact de chaque cavité sonore (20A-20F) associée au seuil S, lors de son passage dans l'aire du contact (24) du pneumatique (10) avec le sol (11 ).
1 1 . Pneumatique (10) selon les revendications 5 et l'une quelconque des revendications 7 à 10 prises ensemble, dans lequel la hauteur h, prédéterminée lorsque le pneumatique (10) est neuf de chaque nervure (18A-18F) délimitant une cavité (20A-20F) associée au seuil S, satisfait la relation suivante: hi+1≥ Vmin/(Ni.S) avec i>1 et/ou h, ≥ Vmin/(Ni.S) avec i=1 dans laquelle Vmin le volume minimum prédéterminé, N, le nombre de cavité(s) sonore(s) (20A-20F) associée(s) au seuil S, et S la section de contact de chaque cavité sonore (20A-20F) associée au seuil S, lors de son passage dans l'aire du contact (24) du pneumatique (10) avec le sol (11 ).
12. Pneumatique (10) selon l'une quelconque des revendications 7 à 11 , dans lequel le volume minimum prédéterminé (Vmin) est sensiblement égal à 2 cm3 et de préférence 4 cm3.
13. Pneumatique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les nombres NE,, NEi+1 d'ensemble de cavité(s) sonore(s) (20A-20F) associée(s) respectivement à deux seuils consécutifs S,, Si+i vérifient NEi<NEi+1, le seuil Si+i étant supérieur au seuil S,.
14. Pneumatique (10) selon la revendication précédente, dans lequel pour toute valeur de i 6 [1 , M] avec M le nombre total de seuils d'usure radiale prédéterminés et k, entier naturel.
15. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque cavité associée à un seuil donné est également associée au seuil supérieur au seuil donné.
16. Pneumatique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel les nombres NE,, NEi+1 d'ensemble de cavité(s) sonore(s) (20A-20F) associée(s) respectivement à deux seuils consécutifs S,, Si+i vérifient NEi>NEi+1, le seuil Si+i étant supérieur au seuil S,.
17. Pneumatique (10) selon la revendication précédente, dans lequel pour toute valeur de i 6 [1 , M] avec M le nombre total de seuils d'usure radiale prédéterminés et k, entier naturel.
18. Pneumatique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la bande de roulement (12) est conformée de sorte qu'au moins une des cavités sonores (20A-20F) présente, lors de son passage dans l'aire du contact (24) du pneumatique (10) avec le sol (11 ), une section de contact variable en fonction de l'usure du pneumatique (10).
19. Pneumatique (10) selon la revendication précédente, dans lequel la section de contact augmente avec l'usure du pneumatique (10).
20. Pneumatique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, dans lequel la bande de roulement (12) est conformée de sorte qu'au moins une des cavités sonores (20A-20F) présente, lors de son passage dans l'aire du contact (24) du pneumatique (10) avec le sol (11 ), une section de contact constante en fonction de l'usure du pneumatique (10).
21 . Pneumatique (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la bande de roulement (12) est conformée de sorte que, au-delà de chaque seuil d'usure radiale (SrS6), toutes les cavités sonores (20A-20F) sont identiques.
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