WO2018096257A1 - Bande de roulement comportant des nervures incisées - Google Patents

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WO2018096257A1
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tread
small
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small internal
internal elements
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PCT/FR2017/053197
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Jacques BABAUD
Patrick DAYET
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Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
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    • B60C11/12—Tread patterns characterised by the use of narrow slits or incisions, e.g. sipes
    • B60C2011/129—Sipe density, i.e. the distance between the sipes within the pattern

Definitions

  • the invention relates to treads for tires and more particularly to the tread patterns of these belts as well as tires provided with such belts whose wear performance is improved while providing high adhesion performance.
  • the tread surface of a tread corresponds to the outer surface of the tread intended to come into contact with a roadway during the running of a tire provided with this tread.
  • Cutting means any cavity made in particular by molding in a tread, this cavity extending both along a main direction corresponding to its largest dimension on the running surface and in the direction of the tread. tread thickness.
  • Groove means here a cutout s' opening on a running surface intended to be in contact with the roadway, this cutout having an average width suitable so that the material walls which delimit it are never in contact with each other under the normal conditions of use of the tire.
  • Incision here means a thin cut with a low average width and such that, under the normal conditions of use of the tire, the walls of material delimiting the thin cutout can come, at least partially, in contact with the one over the other when passing through the area of contact with the roadway.
  • hidden channel or groove is meant a cavity formed under the running surface to nine, this hidden cavity may be intended to form a new groove opening on the running surface after a predetermined partial wear of the strip of rolling. This cavity can also remain completely hidden regardless of the level of wear before the legal limit of wear.
  • a hidden channel is delimited by two lateral walls facing each other, these two lateral walls being interconnected by a lower part forming a bottom connecting the two walls radially inwards and by an upper part in the extension of these walls radially outward. In this upper part can open an incision connecting the hidden channel to the running surface to nine.
  • Material thickness to be used means the tread thickness that can be used in rolling before reaching the legal limit of use, this limit being indicated by wear limit indicators formed by example in the grooves.
  • a surface void ratio is calculated as the ratio of the trough surface opening on the tread surface to the total area including the material surface and the trough surface. It is possible to define a surface trough ratio for a part of a tread or for the entire width of the tread. Likewise, it is possible to define a new surface hollowing level and a surface hollowing rate after partial wear.
  • a trough ratio is calculated as nine as the ratio of the volume of all voids formed in a tread to nine and a total volume summing the volume of all voids and the volume of material.
  • radial or “radially” are used to indicate a direction which, when taken on the tire, is a direction perpendicular to the axis of rotation of the tire while, when it is taken on a tread alone, it corresponds to the thickness of said strip.
  • circumferential is used to indicate a direction which corresponds to a direction tangent to any circle centered on the axis of rotation of the tire. This same direction corresponds to the longitudinal direction of the tread, which is formed in the manner of a flat strip before use for the manufacture of a tire.
  • the tread must have a good drainage performance.
  • the water present on the road that is always above a minimum performance called safety performance. Consequently, and in view of the progressive wear of the tread, which progressively reduces the cross-sectional areas of the grooves and consequently the ability of these grooves to discharge a volume of liquid, it is customary to make grooves opening onto the groove. running surface in new condition and extending in the thickness of the strip to at least one level which corresponds to a legal limit requiring removal of the strip.
  • each small element comprises a contact face forming a part of the tread surface of the tread, this contact face being intended to come into contact with the road during rolling and the lateral faces intersecting the contact face to form edges.
  • These side faces are at small distances from the side faces of the small neighboring elements to be in contact at least partially with them during the passage in the contact.
  • small element is meant in this document an element of material delimited by incisions or a combination of grooves and incisions and whose radially outward contact face is intended to form a portion of the tread surface coming into contact with the roadway.
  • the "surface pore trough rate" is calculated as indicated above in this document for the rectangular window considered P, W dimensions on the considered rib of the tread nine and is therefore equal to the ratio between the surface hollows on the considered rib and the total surface of the considered rib summing the contact surfaces of the small elements and those of the hollows.
  • the object of the invention is to solve this problem of faster wear that can be generated by the presence of a plurality of small elements while limiting the irregular wear mechanism that can occur on the edges of small elements .
  • the subject of the invention is a tread for a truck tire having a total thickness corresponding to the thickness of material to be used in rolling. This tread has a new tread surface intended to come into contact with a roadway when driving a tire provided with this tread.
  • the tread according to the invention comprises at least one circumferential rib of average width Lr, this circumferential rib comprising a plurality of incisions delimiting a plurality of small internal elements of material, with a density D which is at least equal to to 15 small internal elements and at most equal to 80 small internal elements per square decimetre, this density D being calculated on a window of circumferential dimension P and of transverse dimension W by the following formula:
  • P is the circumferential length expressed in decimetres of a rectangular window containing in the circumferential direction at least five rows of small internal elements
  • W is the minimum width, expressed in decimetres, of a window containing all the small internal elements
  • N corresponds to the total number of small internal elements entirely contained in the rectangular window of circumferential length P and of transverse width W.
  • the density D of small internal elements is at least equal to 30 and even more preferably to 50 per square decimetre (dm 2 ).
  • Each small internal element formed on the rib is entirely delimited by incisions able to close at least partially during the passage in the contact with a roadway so that the small elements are supported against each other during of the passage in the contact.
  • Each small internal element comprises at least three lateral faces and a contact face radially outwardly, the lateral faces intersecting the contact face along ridges.
  • these small internal elements are bordered axially on either side by a row of edge elements, the latter being delimited by at least one groove in the circumferential direction and by transversely or obliquely oriented incisions.
  • This tread is such that the incisions adjacent to the small internal elements and the edge elements open into hidden channels, these hidden channels being interconnected to provide a network for the continuity of a fluid flow .
  • these hidden channels modulate the compression stiffness of the material portions between the edges of the small internal elements and said channels. This modulation makes it possible to improve the wear of the tread.
  • the hidden channels have a maximum height H2 and a maximum width L2.
  • the height H2 of the concealed channels is preferably between 15% and 40% of the total depth H of the incisions, this total depth H adding the height of the channels H2 and the depth H1 of the incisions.
  • the maximum width L2 is between 10% and 30% of the maximum circumferential length Lb of the small elements.
  • the hidden channels are intended to form new grooves after a predetermined partial wear.
  • the hidden channels are arranged in the tread so as not to turn into new grooves before removing the tire for wear of its tread; thus, the hidden channels do not appear on the running surface during the use of the tire; these channels remain hidden in full regardless of the level of wear of the band.
  • This local stiffness modification provides improved wear performance of a tread having at least one rib provided with a plurality of small internal members and thus it is possible to obtain a wear profile of the tread rolling more smooth whether or not new grooves appear compared to the same tread devoid of hidden channels as defined.
  • the small internal elements have transverse dimensions lt and circumferential which satisfy the following relation: 0.50 ⁇ lc / lt ⁇ 2.
  • the transverse dimension lt of a small element is equal to the maximum dimension of the small element measured in the transverse direction and the circumferential dimension of a small element is equal to the maximum dimension of the small element measured in the circumferential direction.
  • the transverse dimension lt of the small internal elements is at most equal to 40% of the width Lr of the rib in which these small internal elements are formed.
  • Figure 1 shows a partial view of a tread according to the invention comprising a central rib provided with a plurality of incisions in the circumferential direction and in the transverse direction;
  • FIG. 2 shows an enlarged view of the tread surface of the tread of FIG. 1 on a window of circumferential dimension P and transverse dimension W containing five rows of small internal elements in the circumferential direction;
  • Figure 3 shows a sectional view of Figure 2 according to a sectional plane whose trace in Figure 2 is identified by the line III-III;
  • Figure 4 shows an alternative arrangement of small elements on a rib of a tire according to the invention;
  • Figure 5 shows another variant of arrangement of small elements on a rib of a tire according to the invention.
  • Figure 1 shows a partial view of a tread 1 of a tire according to the invention of dimension 315/70 R 22.5, this tread 1 comprising a central rib 2 circumferential delimited by two circumferential grooves 3 This central rib 2 is framed laterally not edge ribs devoid of any incision.
  • the central rib 2 has a width Lr equal to 60 mm and is provided with a plurality of incisions 41 oriented in the circumferential direction and a plurality of incisions 51 oriented in the transverse direction.
  • the incisions 41, 51 formed by molding on the central rib 2 are able to close at least partially during the passage in the contact during the rolling of the tire provided with this tread 1.
  • the incisions 41, 51 have average widths equal to 0.6 mm and can close, that is to say that more than 50% of their facing wall surfaces are in contact with each other.
  • the incisions 41 and 51 are each extended by channels 42, 52 communicating with each other and circling each small element 6.
  • the channels 42 and 52 have the same section geometry. These channels communicate with the circumferential grooves 3.
  • These circumferential 41 and transverse incisions 51 delimit a plurality of small internal elements 6 whose contact face 60 is of square shape on the tread surface 10 of the tread 1. These small internal elements 6 are arranged in example presented in two circumferential rows offset with respect to each other.
  • Each edge 61 of the small internal elements 6 of square shape has for length Lb (circumferential length and identical transverse length) which is equal to
  • these small internal elements 6 are bordered axially by two rows of small edge elements 6 '. The latter being delimited by both incisions 41 of circumferential orientation and by incisions 51 'of transverse orientation and by the grooves 3.
  • These small edge elements 6' have a contact face of square shape identical in size to that of the small internal elements 6.
  • the transverse incisions 51 'delimiting these small edge elements 6' are extended by concealed channels opening into the circumferential groove 3 and in the channel 42.
  • the density on each edge in small edge elements 6 ' is identical to that of the small internal elements 6.
  • FIG. 2 shows an enlarged view of the tread surface of the tread of FIG. 1. It is isolated on a rectangular window F of dimension P and of transverse width W framing the small internal elements 6 over their entire length. width.
  • the dimension P corresponds to the circumferential length of the window framing five rows of small internal elements 6 in the circumferential direction on the rib 2; this width W is here equal to 40.5 mm.
  • the density D in small internal elements 6 per square decimetre (dm 2 ) is equal to 22.56.
  • P is the circumferential length expressed in decimetres (dm) of a window containing in the circumferential direction five rows of small elements, (P is, in the present case, equal to 1 dm)
  • W is the width expressed in decimetres of this same window containing in the transversal direction all the small internal elements of the considered rib, (W is equal to 0.405 dm),
  • FIG. 3 shows a sectional view of FIG. a sectional plane whose trace in Figure 2 is identified by the line III-III.
  • each transverse incision 51 (the direction XX 'indicates the circumferential direction on the tire) has a total depth H1 (here equal to 10 mm) and is extended by a channel 52 of maximum width L2 (in the present case 2.2 mm) and maximum height H2 (here equal to 4.5 mm).
  • the incision has a width equal to 0.6 mm.
  • the total depth of the incision 51 and the channel 52 is denoted H. This total depth H is equal to the depth of the circumferential grooves 3 delimiting the central rib 2.
  • the height H2 (4.5 mm) of the channels 52 is preferably between 15% and 40% of the total depth H (14.5 mm).
  • the incisions 51 'delimiting circumferentially the small edge elements 6' are also provided at their inner end with a concealed channel of the same size as the channels formed under the other incisions 51 and 41. This channel formed under the incisions 5 of edge is connected to the channel formed under the incision 41 and on its other side to the circumferential groove 3 so as to complete the flow network inside the rib.
  • FIG 4 shows an alternative arrangement of small internal elements 6 on a rib 2 of a tire according to the invention, these small internal elements 6 being bordered axially by small edge elements 6 '.
  • each small inner member 6 has a hexagonal shaped contact face 60 which is more elongated in the circumferential direction (denoted XX ') than in the transverse direction (the maximum length of these small internal elements is greater than the transverse length of these same elements).
  • These small internal elements 6 are arranged in four circumferential rows.
  • This geometry of the contact face is particularly interesting since it allows a substantially identical mechanical operation in the circumferential direction and in the transverse direction. This geometry finds its application for tires intended to equip a driving axle or a steering axle of a heavy vehicle.
  • each small edge element 6 'situated at the edge of a groove 3 has a surface of contact with the ground at nine which is substantially equal to more than 50% of the average surface of the small elements. 6 of the rectangular window to which it belongs. By this arrangement, it is possible to adjust the shape of the small edge elements 6 'while maintaining a minimum rigidity.
  • FIG. 5 shows another variant of an arrangement of small internal elements 6 on a rib 2 of a tire according to the invention, these small internal elements 6 being bordered axially by small edge elements 6 '.
  • each small inner member 6 and each small edge member has a triangular shaped contact face.
  • These small internal elements 6 are arranged in four circumferential rows, the small internal elements 6 being staggered in order to have a very low surface area of hollow and thus a high density of small elements.
  • the small edge elements 6 ' have the same contact face as the small internal elements 6.
  • the triangular shape makes it possible to increase the softening of the tread when passing in the contact with the road.
  • the width W of the rectangular window F is fixed so that this window passes through the axially outermost points of the small internal elements 6 and includes in the circumferential direction five rows of small elements 6.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

Bande de roulement (1) pour pneu de véhicule poids lourd, cette bande de roulement comprenant au moins une nervure circonférentielle (2) de largeur Lr, cette nervure circonférentielle (2) comportant une pluralité d'incisions (41, 51) délimitant une pluralité de petits éléments internes (6) de matière selon une densité D au moins égale à 15 petits éléments internes et au plus égale à 80 petits éléments internes par décimètre au carré, chaque petit élément interne (6) étant délimité par des incisions (41, 51) aptes à se fermer au moins partiellement lors du passage dans le contact avec une chaussée,cette bande de roulement (1) étant telle que les incisions (41, 51) délimitant les petits éléments internes(6) débouchent dans des canaux cachés (52), ces canaux cachés (52) étant reliés entre eux afin de réaliser un réseau permettant la continuité d'un écoulement fluidique.

Description

BANDE DE ROULEMENT COMPORTANT DES NERVURES INCISÉES.
DOMAINE DE L 'INVENTION
(0001) L'invention concerne les bandes de roulement pour pneus et plus particulièrement les dessins de sculpture de ces bandes ainsi que les pneus pourvus de telles bandes dont les performances en usure sont améliorées tout en procurant des performances élevées en adhérence.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
(0002) De façon connue, des conditions de roulage par temps de pluie requièrent une élimination la plus rapide possible de l'eau entre la bande de roulement de chaque pneu et la chaussée afin d'assurer le contact de la bande de roulement avec la chaussée. L'eau qui n'est pas repoussée sur l'avant du pneu s'écoule en partie dans les rainures et les incisions formées dans la bande de roulement du pneu que ces rainures et incisions soient orientées dans la direction circonférentielle ou la direction transversale ou encore dans une direction oblique.
(0003) Définitions
(0004) La surface de roulement d'une bande de roulement correspond à la surface externe de la bande destinée à venir en contact avec une chaussée lors du roulage d'un pneu pourvu de cette bande.
(0005) Par découpure, on entend toute cavité réalisée notamment par moulage dans une bande de roulement, cette cavité s'étendant à la fois selon une direction principale correspondant à sa plus grande dimension sur la surface de roulement et selon la direction de l'épaisseur de la bande de roulement.
(0006) Par rainure, on entend ici une découpure s 'ouvrant sur une surface de roulement destinée à être en contact avec la chaussée, cette découpure ayant une largeur moyenne appropriée pour que les parois de matière qui la délimitent ne soient jamais en contact l'une avec l'autre dans les conditions normales d'utilisation du pneu.
(0007) Par incision, on entend ici une découpure mince ayant une largeur moyenne faible et telle que, sous les conditions normales d'utilisation du pneu, les parois de matière délimitant la découpure mince puissent venir, au moins partiellement, en contact l'une sur l'autre lors du passage dans la région de contact avec la chaussée.
(0008) Par canal caché ou rainure cachée on entend une cavité formée sous la surface de roulement à neuf, cette cavité cachée pouvant être destinée à former une nouvelle rainure s 'ouvrant sur la surface de roulement après une usure partielle prédéterminée de la bande de roulement. Cette cavité peut également rester totalement cachée quel que soit le niveau d'usure avant la limite légale d'usure. Un canal caché est délimité par deux parois latérales en vis-à-vis, ces deux parois latérales étant reliées entre elles par une partie inférieure formant un fond reliant les deux parois radialement vers l'intérieur et par une partie supérieure dans le prolongement de ces parois radialement vers l'extérieur. Dans cette partie supérieure peut s'ouvrir une incision reliant le canal caché à la surface de roulement à neuf.
(0009) Par épaisseur de matière à user, on entend l'épaisseur de bande de roulement pouvant être usée en roulage avant d'atteindre la limite légale d'usage, cette limite pouvant être indiquée par des indicateurs de limite d'usure formés par exemple dans les rainures.
(0010) Un taux de creux surfacique est calculé comme le rapport entre la surface de creux s 'ouvrant sur la surface de roulement et la surface totale incluant la surface de matière et la surface de creux. On peut définir un taux de creux surfacique pour une partie d'une bande de roulement ou bien pour la totalité de la largeur de la bande de roulement. De même, il est possible de définir un taux de creux surfacique à l'état neuf et un taux de creux surfacique après une usure partielle.
(0011) Un taux de creux volumique est calculé à neuf comme le rapport entre le volume de tous les creux formés dans une bande de roulement à neuf et un volume total faisant la somme du volume de tous les creux et du volume de matière. (0012) Dans la présente description, on utilise les termes « radial » ou « radialement » pour indiquer une direction qui, lorsqu'elle est prise sur le pneu, est une direction perpendiculaire à l'axe de rotation du pneu tandis que, lorsqu'elle est prise sur une bande de roulement seule, elle correspond à l'épaisseur de ladite bande. Par ailleurs, on utilise le terme circonférentiel pour indiquer une direction qui, correspond à une direction tangente à tout cercle centré sur l'axe de rotation du pneu. Cette même direction correspond à la direction longitudinale de la bande de roulement celle-ci étant formée à la manière d'une bande plane avant utilisation pour la fabrication d'un pneu.
(0013) Quelle que soit la catégorie de pneu (c'est-à-dire que ce soit un pneu équipant un véhicule de tourisme ou un véhicule destiné à porter de lourdes charges), la bande de roulement doit présenter une performance en drainage de l'eau présente sur la route qui soit toujours au-dessus d'une performance minimale dite performance de sécurité. En conséquence et compte tenu de l'usure progressive de la bande de roulement qui réduit progressivement les surfaces de sections transversales des rainures et par conséquent la capacité de ces rainures à évacuer un volume de liquide, il est usuel de réaliser des rainures débouchant sur la surface de roulement à l'état neuf et se prolongeant dans l'épaisseur de la bande jusqu'à au moins un niveau qui correspond à une limite légale nécessitant le retrait de la bande.
(0014) La réalisation d'une pluralité de rainures sur une bande de roulement de cette façon a pour inconvénient de réduire la quantité de matière de bande pour une largeur donnée de bande et par voie de conséquence d'affecter sensiblement les rigidités de la bande de roulement et la performance en usure. Il en résulte que pour faire face aux sollicitations supportées par la bande lors d'un roulage, la personne du métier doit prévoir de compenser ces diminutions de rigidités par tout moyen à sa disposition notamment en adaptant la structure interne du pneu ce qui, bien entendu, n'est pas sans incidence sur le prix de revient du pneu lui-même.
(0015) Par le passé, il a été proposé de répartir différemment le volume des découpures entre les rainures et les incisions en formant un très grand nombre d'incisions délimitant un très grand nombre de petits éléments de matière, ces incisions étant aptes à se fermer totalement lors du passage dans le contact de façon à ce que les petits éléments soient en appui les uns contre les autres dans cette région de contact. Les documents EP2339700B1 et EP2397345B1 montrent de telles réalisations. Chaque petit élément comprend une face de contact formant une partie de la surface de roulement de la bande de roulement, cette face de contact étant destinée à venir en contact avec la route lors du roulage et des faces latérales coupant la face de contact pour former des arêtes. Ces faces latérales sont à des distances faibles des faces latérales des petits éléments voisins pour être en contact au moins en partie avec elles lors du passage dans le contact. Une incision se ferme totalement dès lors que les parois qui la délimitent viennent en contact l'une avec l'autre sur au moins 80% de leur surface. En outre, la densité D de petits éléments par décimètre carré est comprise entre 15 et 80. (0016) Par petit élément, on entend dans le présent document un élément de matière délimité par des incisions ou par une combinaison de rainures et d'incisions et dont la face de contact radialement à l'extérieur est destinée à former une partie de la surface de roulement de la bande de roulement venant en contact avec la chaussée.
(0017) Le « Taux de creux surfacique nervure » est calculé comme indiqué plus haut dans ce document pour la fenêtre rectangulaire considérée de dimensions P, W sur la nervure considérée de la bande de roulement à neuf et est donc égal au rapport entre la surface des creux sur la nervure considérée et la surface totale de la nervure considérée sommant les surfaces de contact des petits éléments et celles des creux.
(0018) Il a toutefois été constaté que des pneus pour poids lourd pourvus de telles bandes de roulement pouvaient développer des usures plus rapides liées à des effets de surpression localisée sur les arêtes lors de l'entrée et de la sortie du contact. Dans certaines configurations, ces usures, outre le fait qu'elles peuvent être plus rapides, peuvent aussi être irrégulières c'est à dire n'affectant pas de manière régulière et homogène l'ensemble de la surface de roulement de la bande de roulement. Ces usures localement plus prononcées se développent notamment au voisinage des arêtes des petits éléments.
BREF EXPOSÉ DE L 'INVENTION
(0019) L'objectif de l'invention est de résoudre ce problème d'usure plus rapide pouvant être générée par la présence d'une pluralité de petits éléments tout en limitant le mécanisme d'usure irrégulière pouvant intervenir sur les arêtes des petits éléments. (0020) À cet effet, l'invention a pour objet une bande de roulement pour pneu de véhicule poids lourd ayant une épaisseur totale correspondant à l'épaisseur de matière à user en roulage. Cette bande de roulement a une surface de roulement à neuf destinée à venir en contact avec une chaussée lors du roulage d'un pneu pourvu de cette bande. (0021) La bande de roulement selon l'invention comprend au moins une nervure circonférentielle de largeur moyenne Lr, cette nervure circonférentielle comportant une pluralité d'incisions délimitant une pluralité de petits éléments internes de matière, selon une densité D qui est au moins égale à 15 petits éléments internes et au plus égale à 80 petits éléments internes par décimètre carré, cette densité D étant calculée sur une fenêtre de dimension circonférentielle P et de dimension transversale W par la formule suivante :
(0022) D=N/ [P x W x (1-taux de creux surfacique)], dans laquelle :
(0023) P est la longueur circonférentielle exprimée en décimètres d'une fenêtre rectangulaire contenant dans la direction circonférentielle au moins cinq rangées de petits éléments internes,
(0024) W est la largeur minimale, exprimée en décimètres, d'une fenêtre contenant tous les petits éléments internes,
(0025) N correspond au nombre total de petits éléments internes entièrement contenus dans la fenêtre rectangulaire de longueur circonférentielle P et de largeur transversale W.
(0026) Préférentiellement, la densité D de petits éléments internes est au moins égale à 30 et encore plus préférentiellement à 50 par décimètre carré (dm2).
(0027) Chaque petit élément interne formé sur la nervure est entièrement délimité par des incisions aptes à se fermer au moins partiellement lors du passage dans le contact avec une chaussée de façon à ce que les petits éléments s'appuient les uns contre les autres lors du passage dans le contact.
(0028) Chaque petit élément interne comprend au moins trois faces latérales et une face de contact radialement à l'extérieur, les faces latérales coupant la face de contact selon des arêtes. (0029) En outre, ces petits éléments internes sont bordés axialement de part et d'autre par une rangée d'éléments de bord, ces derniers étant délimités par au moins une rainure dans la direction circonférentielle et par des incisions orientées transversalement ou obliquement. (0030) Cette bande de roulement est telle que les incisions jouxtant les petits éléments internes et les éléments de bord s'ouvrent dans des canaux cachés, ces canaux cachés étant reliés entre eux afin de réaliser un réseau permettant la continuité d'un écoulement fluidique. En outre, ces canaux cachés modulent la rigidité de compression des parties de matière situés entre les arêtes des petits éléments internes et lesdits canaux. Cette modulation permet une amélioration de l'usure de la bande de roulement.
(0031) Il peut être choisi de dimensionner la fenêtre dans la direction circonférentielle en fixant à cinq le nombre de rangées de petits éléments internes entièrement contenus dans la fenêtre mais tout autre nombre entier peut être choisi afin d'être au mieux représentatif de la densité de petits éléments internes. (0032) Il est en outre avantageux que le taux de creux surfacique à neuf mesuré sur chaque nervure comportant une pluralité de petits éléments internes soit faible c'est à dire au plus égal à 5% et encore plus préférentiellement au plus égal à 3%.
(0033) De manière préférentielle, les canaux cachés ont une hauteur maximale H2 et une largeur maximale L2. La hauteur H2 des canaux cachés est préférentiellement comprise entre 15% et 40% de la profondeur totale H des incisions, cette profondeur totale H additionnant la hauteur des canaux H2 et la profondeur Hl des incisions.
(0034) En outre, la largeur maximale L2 est comprise entre 10% et 30% de la longueur circonférentielle maximale Lb des petits éléments.
(0035) Avantageusement, les canaux cachés sont destinés à former de nouvelles rainures après une usure partielle prédéterminée.
(0036) Avantageusement, les canaux cachés sont disposés dans la bande de roulement de façon à ne pas se transformer en nouvelles rainures avant le retrait du pneu pour usure de sa bande de roulement ; ainsi, les canaux cachés n'apparaissent pas en surface de roulement durant l'usage du pneu ; ces canaux demeurent cachés en totalité quel que soit le niveau d'usure de la bande. (0037) Grâce à cette invention, il est possible de modifier localement la rigidité à l'écrasement de la bande de roulement dont au moins une nervure est découpée par une pluralité d'incisions délimitant une pluralité de petits éléments et ainsi de modifier au voisinage des arêtes des petits éléments les pressions de contact en entrée et en sortie de contact avec la route.
(0038) Cette modification locale de rigidité assure une meilleure performance en usure d'une bande de roulement comportant au moins une nervure pourvue d'une pluralité de petits éléments internes et il est ainsi possible d'obtenir un profil d'usure de la bande de roulement plus régulier qu'il apparaisse ou non de nouvelles rainures comparativement à une même bande de roulement dépourvue de canaux cachés tels que définis.
(0039) Il est avantageux que les petits éléments internes aient des dimensions transversale lt et circonférentielle le qui satisfont la relation suivante : 0.50 < lc/lt < 2. La dimension transversale lt d'un petit élément est égale à la dimension maximale du petit élément mesurée dans la direction transversale et la dimension circonférentielle le d'un petit élément est égale à la dimension maximale du petit élément mesurée dans la direction circonférentielle.
(0040) Avantageusement, la dimension transversale lt des petits éléments internes est au plus égale à 40% de la largeur Lr de la nervure dans laquelle ces petits éléments internes sont formés. (0041) D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'objet de l'invention.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
(0042) La figure 1 montre une vue partielle d'une bande de roulement selon l'invention comprenant une nervure centrale pourvue d'une pluralité d'incisions dans la direction circonférentielle et dans la direction transversale ;
(0043) La figure 2 montre une vue agrandie de la surface de roulement de la bande de roulement de la figure 1 sur une fenêtre de dimension circonférentielle P et de dimension transversale W contenant cinq rangées de petits éléments internes dans la direction circonférentielle ;
(0044) La figure 3 montre une vue en coupe de la figure 2 selon un plan de coupe dont la trace sur la figure 2 est repérée par la ligne III-III ; (0045) La figure 4 montre une variante de d'agencement de petits éléments sur une nervure d'un pneu selon l'invention ;
(0046) La figure 5 montre une autre variante de d'agencement de petits éléments sur une nervure d'un pneu selon l'invention.
DESCRIPTION DES FIGURES
(0047) Pour simplifier la lecture de la description des exemples de réalisation des mêmes signes de références sont employés pour désigner des éléments de structure dès lors qu'ils remplissent une même fonction technique bien que de formes différentes. (0048) La figure 1 montre une vue partielle d'une bande de roulement 1 d'un pneu selon l'invention de dimension 315/70 R 22.5, cette bande de roulement 1 comprenant une nervure centrale 2 circonférentielle délimitée par deux rainures circonférentielles 3. Cette nervure centrale 2 est encadré latéralement pas des nervures de bord dépourvues de toute incision. (0049) La nervure centrale 2 a une largeur Lr égale à 60 mm et est pourvue d'une pluralité d'incisions 41 orientées dans la direction circonférentielle et d'une pluralité d'incisions 51 orientées dans la direction transversale. Toutes ces incisions 41, 51 formées par moulage sur la nervure centrale 2 sont aptes à se fermer au moins en partie lors du passage dans le contact pendant le roulage du pneu pourvu de cette bande de roulement 1. Dans l'exemple décrit, les incisions 41, 51 ont des largeurs moyennes égales à 0.6 mm et peuvent se fermer c'est à dire que plus de 50% de leurs surfaces de parois en vis-à-vis sont en contact les unes avec les autres. Les incisions 41 et 51 se prolongent toutes respectivement par des canaux 42, 52 communiquant entre eux et faisant le tour de chaque petit élément 6. Dans l'exemple présenté, les canaux 42 et 52 ont la même géométrie de section. Ces canaux communiquent avec les rainures circonférentielles 3.
(0050) Ces incisions circonférentielles 41 et transversales 51 délimitent une pluralité de petits éléments internes 6 dont la face de contact 60 est de forme carrée sur la surface de roulement 10 de la bande de roulement 1. Ces petits éléments internes 6 sont disposés dans l'exemple présenté selon deux rangées circonférentielles décalées l'une par rapport à l'autre.
(0051) Chaque arête 61 des petits éléments internes 6 de forme carrée a pour longueur Lb (longueur circonférentielle et longueur transversale identiques) qui est égale à
20 mm dans l'exemple décrit.
(0052) En outre, ces petits éléments internes 6 sont bordés axialement par deux rangées de petits éléments de bord 6'. Ces derniers étant délimités à la fois par des incisions 41 d'orientation circonférentielle et par des incisions 51 ' d'orientation transversale et par les rainures 3. Ces petits éléments de bord 6' ont une face de contact de forme carrée identique en dimension à celle des petits éléments internes 6. Les incisions transversales 51 ' délimitant ces petits éléments de bord 6' sont prolongées par des canaux cachés débouchant dans la rainure circonférentielle 3 et dans le canal 42. La densité sur chaque bord en petits éléments de bord 6' est identique à celle des petits éléments internes 6.
(0053) Comme on peut le voir sur cette figure 1, le taux de creux surfacique à neuf est très faible pour la nervure centrale 2 et est dans le cas présent égal à 1.5% ; ce taux de creux surfacique se réduit d'ailleurs lors du passage dans le contact puisque les incisions ont tendance à se refermer. (0054) La figure 2 montre une vue agrandie de la surface de roulement de la bande de roulement de la figure 1. On a isolé sur une fenêtre rectangulaire F de dimension P et de largeur transversale W encadrant les petits éléments internes 6 sur toute leur largeur. La dimension P correspond à la longueur circonférentielle de la fenêtre encadrant cinq rangées de petits éléments internes 6 dans la direction circonférentielle sur la nervure 2 ; cette largeur W est ici égale à 40.5 mm. (0055) Dans le cas présent, la densité D en petits éléments internes 6 par décimètre carré (dm2) est égale à 22.56 .
(0056) Cette densité D est calculée avec la formule suivante :
(0057) D=N/ [P x W x (1-taux de creux surfacique)] (0058) Dans laquelle :
(0059) P : est la longueur circonférentielle exprimée en décimètres (dm) d'une fenêtre contenant dans la direction circonférentielle cinq rangées de petits éléments, (P est, dans le cas présent, égal à 1 dm)
(0060) W : est la largeur exprimée en décimètres de cette même fenêtre contenant en direction transversale tous les petits éléments internes de la nervure considérée, (W est égale à 0.405 dm),
(0061) N correspond au nombre total de petits éléments internes dans la fenêtre rectangulaire de longueur circonférentielle P et de largeur transversale W. Ici ce nombre est égal à 9. (0062) La figure 3 montre une vue en coupe de la figure 2 selon un plan de coupe dont la trace sur la figure 2 est repérée par la ligne III-III. Sur cette figure 3, on voit que chaque incision transversale 51 (la direction XX' indique la direction circonférentielle sur le pneu) a une profondeur totale Hl (égale ici à 10 mm) et est prolongée par un canal 52 de largeur maximale L2 (dans le cas présent 2.2 mm) et de hauteur maximale H2 (égale ici à 4.5 mm). L'incision a une largeur égale à 0.6 mm. La profondeur totale de l'incision 51 et du canal 52 est notée H. Cette profondeur totale H est égale à la profondeur des rainures circonférentielles 3 délimitant la nervure centrale 2.
(0063) La hauteur H2 (4.5 mm) des canaux 52 est préférentiellement comprise entre 15% et 40% de la profondeur totale H (14.5 mm). (0064) Les incisions 51 ' délimitant circonférentiellement les petits éléments 6' de bord sont également pourvues à leur extrémité interne avec un canal caché de même dimension que les canaux formés sous les autres incisions 51 et 41. Ce canal formé sous les incisions 5 de bord est connecté au canal formé sous l'incision 41 et sur son autre côté à la rainure circonférentielle 3 de façon à compléter le réseau d'écoulement à l'intérieur de la nervure.
(0065) La figure 4 montre une variante de d'agencement de petits éléments internes 6 sur une nervure 2 d'un pneu selon l'invention, ces petits éléments internes 6 étant bordés axialement par des petits éléments de bord 6'. Dans ce cas particulier, chaque petit élément interne 6 a une face de contact 60 de forme hexagonale qui est plus allongée dans la direction circonférentielle (notée XX') que dans la direction transversale (la longueur maximale le de ces petits éléments internes est supérieure à la longueur transversale le de ces mêmes éléments). Ces petits éléments internes 6 sont arrangés selon quatre rangées circonférentielles. Les petits éléments de bord 6' délimitent une rainure orientée circonférentiellement.
(0066) Cette géométrie de la face de contact est particulièrement intéressante puisqu'elle permet un fonctionnement mécanique sensiblement identique dans la direction circonférentielle et dans la direction transversale. Cette géométrie trouve son application pour des pneus destinés à équiper un essieu moteur ou bien un essieu directeur d'un véhicule poids lourd.
(0067) Il est possible de modifier l'aspect dimensionnel de la forme élémentaire hexagonale de la face de contact donc de la section des petits éléments internes pour adapter le ratio des rigidités suivant les directions circonférentielle et transversale. (0068) Par ailleurs, on voit que chaque petit élément de bord 6' situé au bord d'une rainure 3 a une surface de contact avec le sol à neuf qui est sensiblement égale à plus de 50% de la surface moyenne des petits éléments 6 de la fenêtre rectangulaire à laquelle il appartient. Par cette disposition, il est possible d'ajuster la forme des petits éléments de bord 6' tout en conservant une rigidité minimale. (0069) La figure 5 montre une autre variante de d'agencement de petits éléments internes 6 sur une nervure 2 d'un pneu selon l'invention, ces petits éléments internes 6 étant bordés axialement par des petits éléments de bord 6'. Dans ce cas particulier, chaque petit élément interne 6 et chaque petit élément de bord ont une face de contact de forme de triangulaire. (0070) Ces petits éléments internes 6 sont arrangés selon quatre rangées circonférentielles, les petits éléments internes 6 étant disposés en quinconce afin d'avoir un taux de creux surfacique très faible et donc une densité de petits éléments élevée. Les petits éléments de bord 6' délimitent une rainure orientée circonférentiellement et présentant des zigzags. Les petits éléments de bord 6' ont une même face de contact que les petits éléments internes 6.
(0071) La forme triangulaire permet d'augmenter l'assouplissement de la bande de roulement au passage dans le contact avec la route.
(0072) Dans cette variante, la largeur W de la fenêtre rectangulaire F est fixée pour que cette fenêtre passe par les points axialement les plus à l'extérieur des petits éléments internes 6 et englobe dans la direction circonférentielle cinq rangées de petits éléments 6.
(0073) L'invention n'est pas limitée aux exemples présentés et diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre tel que défini par les revendications. Notamment, on peut dans un même pneu prévoir que toutes les nervures sont pourvues de petits éléments délimités par des incisions tels que montrés par exemple avec les figures 1, 2 et 3. Il est également possible d'avoir des petits éléments internes bordés sur un côté par des petits éléments et de l'autre côté par une partie continue (non incisée).

Claims

REVENDICATIONS
1 - Bande de roulement (1) pour pneu de véhicule poids lourd, cette bande de roulement (1) ayant une épaisseur totale correspondant à l'épaisseur de matière à user en roulage, cette bande de roulement ayant une surface de roulement à neuf destinée à venir en contact avec une chaussée lors du roulage d'un pneu pourvu de cette bande, cette bande de roulement comprenant au moins une nervure circonférentielle (2) de largeur Lr, cette nervure circonférentielle (2) comportant une pluralité d'incisions (41, 51) délimitant une pluralité de petits éléments internes (6), ces petits éléments internes (6) étant totalement délimités par des incisions (41, 51) aptes à se fermer au moins partiellement lors du passage dans le contact avec une chaussée, ces petits éléments internes (6) étant bordés axialement de part et d'autre par une rangée d'éléments de bord (6') délimités par une rainure, ces petits éléments internes (6) et de bord (6') étant formés selon une densité D au moins égale à 15 petits éléments et au plus égale à 80 petits éléments par décimètre au carré, cette densité D étant calculée par la formule suivante :
D=N/ [P x W x (1-Taux de creux surfacique nervure)], dans laquelle :
• P est la longueur circonférentielle exprimée en décimètres d'une fenêtre rectangulaire contenant dans la direction circonférentielle au moins cinq rangées de petits éléments internes,
• W est la largeur minimale, exprimée en décimètres, d'une fenêtre contenant tous les petits éléments internes,
• N correspond au nombre total de petits éléments internes entièrement contenus dans la fenêtre rectangulaire de longueur circonférentielle P et de largeur transversale W,
• le Taux de creux surfacique nervure étant, pour chaque nervure concernée à l'état neuf, égal au rapport entre la surface des creux sur la nervure et la surface totale de la nervure sommant les surfaces de contact des petits éléments et celles des creux, cette bande de roulement (1) étant caractérisée en ce que les incisions (41, 51) délimitant les petits éléments internes (6) débouchent dans des canaux cachés (52), ces canaux cachés (52) étant reliés entre eux afin de réaliser un réseau permettant la continuité d'un écoulement fluidique.
2- Bande de roulement (1) selon la revendication 1 caractérisée en ce que le taux de creux surfacique à neuf mesurée sur chaque nervure (2) formée d'une pluralité de petits éléments interne (6) est au plus égal à 5%.
3- Bande de roulement (1) selon la revendication 2 caractérisée en ce que le taux de creux surfacique à neuf mesuré sur chaque nervure (2) pourvue d'une pluralité de petits éléments internes (6) et d'éléments de bord (6') est au plus égal à 3%.
4- Bande de roulement (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que la hauteur maximale H2 des canaux (52) est comprise entre 15% et 40% de la profondeur totale H, cette profondeur totale H étant égale à la profondeur Hl des incisions (41, 51) augmentée de la hauteur maximale H2 des canaux et en ce que la largeur maximale L2 des canaux est comprise entre 10% et 30% de la longueur circonférentielle maximale Lb des petits éléments.
5- Bande de roulement (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que les canaux (52) sont destinés à former de nouvelles rainures après une usure partielle prédéterminée de la bande de roulement (1).
6- Bande de roulement (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que les canaux (52) sont disposés dans la bande de roulement (1) de façon à ne pas se transformer en nouvelles rainures avant le retrait pour usure. 7 - Bande de roulement (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée en ce que chaque petit élément de bord (6') au contact d'une rainure (3) a une surface de contact avec le sol à neuf au moins supérieure à 80% de la surface moyenne des petits éléments interne (6) de la fenêtre rectangulaire dans laquelle il est contenu.
8 - Bande de roulement (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée en ce que chaque petit élément interne (6) a une face de contact de forme triangulaire. 9 - Bande de roulement (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée en ce que chaque petit élément interne (6) a une face de contact de forme hexagonale.
10 - Bande de roulement (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisée en ce que la densité D de petits éléments internes (6) est au moins égale à 30 petits éléments et au plus égale à 80 petits éléments par décimètre au carré.
11 - Pneu pour véhicule poids lourd comportant une bande de roulement (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.
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