LU83217A1

LU83217A1 - Perfectionnements aux bandes de roulement de pneus et aux pneus

Info

Publication number: LU83217A1
Application number: LU83217A
Authority: LU
Inventors: Michael C Clatworthy; William P Mack; Douglas J Major
Original assignee: Dunlop Ltd
Priority date: 1980-03-13
Filing date: 1981-03-13
Publication date: 1981-10-30
Also published as: FR2477983A1; IT8120251A0; FI66792C; SE8101517L; ZA811396B; AU535226B2; JPH0214205B2; IT1139004B; SE445195B; DE3109733A1; AU6830181A; BE887949A; FR2477983B1; JPS56146406A; NL8101092A; FI66792B; FI810718L; US4416316A

Description

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MÉMOIRE DESCRIPTIF

DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE □ E

V

BREVET D’INVENTION

FORMÉE PAR

DTJNLOP LIMITED pour

Perfectionnements aux bandes de roulement de pneus et aux pneus.

-La présente invention concerne des bandes de roule-v ment de pneus et des pneus.

Il est connu que les pneus produisent habituellement du bruit lorsqu*ils roulent sur une surface pavée et des mesures sont prises pour réduire ce bruit au minimum par une variation statistique du pas du motif de sculptures autour de la circonférence de la bande de roulement et, habituellement aussi, par un dessin de ce motif visant à réduire le bruit

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Un véhicule transporte normalement un pneu de secours monté sur une roue qui est destiné à remplacer un pneu en service normal au cas où ce dernier subirait une crevaison et se dégonflerait ou serait endommagé d'une autre manière au point de devoir être remplacé. Le transport d'une roue chaussée de secours représente une pénalité pour le véhicule compte tenu du coût de cette roue de secours, du v supplément de charge du véhicule qui entraîne une augmentation de sa consommation de carburant et d'une certaine perte de la capacité de charge du véhicule» Cette pénalité peut être atténuée par une roue de secours comprenant une jante plus légère et/ou moins onéreuse et un pneu plus étroit que les pneus normalement utilisés et/ou d'une, construction moins onéreuse que ceux-ci. Cependant, ceci a habituellement pour résultat que la roue chaussée de secours a une longévité de sécurité réduite bien que la capacité de charge et la vitesse de pointe de sécurité soient, de manière générale, maintenues égales à celles de la roue chaussée normale. Cela étant, une telle roue chaussée de secours ne doit être utilisée que dans la mesure minimum nécessaire, c'est-à-dire jusqu'à ce que le pneu crevé ou endommagé soit réparé et remonté sur le véhicule. A cet effet, l'invention . propose une forme de bande de roulement de pneu et un pneu comprenant une telle bande de roulement destiné à être utilisé comme pneu de secours temporaire qui avertisse le conducteur du véhicule en mouvement d'une manière en substance continue et distincte, de préférence de manière audible, que le pneu de secours temporaire est en service.

Suivant un premier aspect de l'invention, un bande de roulement de pneu comporte une première et une deuxième

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partie circonférentielle décalées l'une de l'autre dans le sens circonférentiel et comprenant chacune au moins une longueur continue dans le sens circonférentiel qui s'étend circonférentiellement autour d'au moins un sixième de la circonférence totale de la bande de roulement, chaque partie étant faite d,un motif de bande de roulement régulier présentant respectivement un premier pas de répétition dans la première partie et un second pas de répétition dans la seconde partie. t Les longueurs circonférentielles totales de la première et de la seconde partie circonférentielle atteignent chacune de préférence en substance une moitié de la circonférence, totale de la bande de roulement.

Chacune des première et seconde parties circonférentielles peut être subdivisée individuellement dans le sens circonférentiel en deux (ou trois) secteurs en substance de même longueur, les secteurs de la première partie alternant autour de la bande de roulement avec des secteurs de la seconde partie, la bande de roulement étant faite de quadrants (ou de secteurs en substance de 60°) du motif de bande de roulement du. premier pas qui alternent de manière séquentielle autour de la bande de roulement avec des quadrants(ou des secteurs en substance de 60°) du motif de bande de roulement du second pas.

Le premier pas a, de préférence, une longueur en v substance double de celle du second, afin de produire des tonalités ou des bruits correspondants dont les fréquences fondamentales diffèrent en substance d'une octave.

La bande de roulement peut comprendre, en outre, une troisième partie circonférentielle comprenant au moins une longueur continue dans le sens circonférentiel qui s'étend circonférentiellement autour d'au moins un sixième de faite d'un motif de bande de roulement régulier présentant un troisième pas de répétition du motif de bande de roulement, les longueurs du premier, du deuxième et du troisième pas étant en substance différentes les unes des autres.

Le motif de bande de roulement est, de préférence, en substance le même tout autour de la circonférence de la bande de roulement et présente des dimensions transversales en substance identiques d'un pas à un autre, mais des dimensions circonférentielles dans chaque pas proportionnelles à i la longueur circonférentielle de ce pas.

Le motif de bande de roulement est, de préférence, à même de produire, en service, une tonalité ou un bruit de pneu ayant une forme d'onde en substance sinusoïdale pour concentrer l;énérgie acoustique en une seule fréquence respective lorsqu'une quelconque des parties circonférentielles données est en contact avec la surface sur laquelle le véhicule roule et pour maximaliser ainsi l'amplitude des tonalités ou des bruits produits, le détail du motif de la bande de roulement étant, de préférence, tel que le rapport des aires des parties de la bande de roulement qui sont normalement en contact avec la surface à celles des parties du motif de bande de roulement qui ne sont pas en contact varie dans le sens de la circonférence de la bande de roulement d'une extrémité à l'autre d'un pas de cette bande de roulement d'une manière en substance sinusoïdale, et les parties du motif de bande de roulement en contact avec la surface peuvent être façonnées de manière à présenter des arêtes en substance·perpendiculaires à la direction circonférentielle de la bande de roulement pour maximaliser l'impact instantané des sculptures de la bande de roulement sur la chaussée lorsque le pneu roule sur celle-ci. Le motif de bande de roulement peut être ! ., rentiel médian de la bande de roulement.

Selon le premier aspect de l’invention, la bande de roulement peut être une bande de roulement de remplacement pour un pneu à carcasse radiale du type comportant des bandes de roulement remplaçables et, dans ce cas, la bande de roulement comprend, de préférence, un sous-protecteur de renforcement. En variante, la bande de roulement selon le premier aspect de l’invention peut être une bande de roulement déjà sculptée et prévulcanisée ou prévulcanisée qu’il faut faire adhérer à une carcasse de pneu râpée au cours d’un procédé de rechapage produisant un pneu "rechapé".

Selon un deuxième aspect de l’invention, il est prévu un pneu comportant une bande de roulement conforme au premier aspect de l’invention. Le pneu conforme au second aspect de l’invention peut être un pneu du type radial comportant une carcasse à plis radiaux et un sous-protecteur de renforcement de bande de roulement, la bande de roulement étant formée au cours de la phase de moulage et de vulcanisation de la construction du pneu. En variante, le pneu peut être un pneu à plis croisés ou un pneu ceinturé de biais. A titre d’autre variante, le pneu peut être un bandage plein. A titre d’autre variante encore, le pneu peut être d’un type dans lequel la bande de roulement est supportée par des flancs tendus ou comprimés, le pneu de ce type ne devant pas être gonflé en .vue de son service normal.

Une forme d’exécution de l’invention sera décrite ci-après, à titre d’exemple, avec référence aux dessins annexés .dans lesquels : la Fig. 1 est une vue d’un pneu conforme à l’invention, dans son sens axial: la Fig. 2 est une vue du pneu de la Fig. 1 dans son sens radial, vu dans le sens de la flèche 2 de la Fig. 1, et la Fig. 3 est une vue en plan, à plus grande échelle, d'un élément de motif de "bande de roulement représenté dans chacune de ses deux longueurs de pas.

La Fig. 1 montre qu'un pneu 10 comporte une carcasse classique (qui peut être du type à plis radiaux ou du type à plis croisés) comprenant des flancs 12 et des bourre-, lets 14 (un seul flanc 12 et un seul "bourrelet 14 étant visibles sur la Fig. 1). Un bord de la bande de roulement 16 est visible sur la Fig. 1 et cette bande de roulement est faite d'un motif régulier (apparaissant plus clairement sur la Fig. 2). Ce motif se répète selon un pas relativement long autour d'une première partie circonférentielle qui est la moitié supérieure de la circonférence de la bande de roulement sur la Fig. 1 et se répète également selon un pas relativement court autour d'une deuxième partie circonférentielle qui est la moitié inférieure de la circonférence de la bande de roulement sur la Fig. 1. Le pas long vaut deux fois le pas court. Le motif de bande de roulement régulier et ses deux pas ressortiront clairement de la description donnée ci-après, avec référence à la Fig. 2.

Une seul élément de motif de bande de roulement dans chacune des longueurs de pas est représenté, à plus grande échelle, sur la Fig. 3. L'illustration supérieure sur la Fig. 3 se rapporte au motif de bande de roulement à pas court et l'illustration inférieure au motif de bande de roulement à pas long. Le motif de bande de roulement peut être décrit en bref comme comprenant une rangée médiane de blocs de bande de roulement 20 présentant des évidements centraux 22 et deux rangées latérales de blocs de bande de roulement en montre que les dimensions transversales du motif de bande de roulement sont identiques pour les deux pas, tandis que les dimensions circonférentielles du motif de bande de roulement diffèrent d'un facteur constant de 2:1 entre le pas long et le pas court, c'est-à-dire que les dimensions circonférentielles du motif de bande de roulement dans un pas donné quelconque sont proportionnelles à la longueur circonférentielle de ce pas. Le motif de bande de roulement est latéralement symétrique de part et d'autre de l'axe circon-

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férentiel médian 18 de la bande de roulement 16 et le motif est conçu pour produire un bruit, en service, présentant une forme d'onde en substance sinusoïdale de manière à concentrer l'énergie de bruit en une seule fréquence respective dans chaque longueur de bande de roulement à pas court et à pas long et ainsi à maximaliser l'amplitude du bruit produit0 Un examen plus poussé des deux pas du motif de bande de roulement représenté sur la Fig. 3 montre que, lorsqu'on progresse circonférentiellement à partir d'une extrémité d;un pas vers 1Jautre (e’est-à-dire dans le sens vertical sur la Fig. 3)5 à toute section transversale de la bande de roulement, le rapport de la surface de la bande de roulement en contact avec la chaussée ("terre" de la bande de roulement) à la surface de la bande de roulement non en contact avec la chaussée et située entre les terres (c'est-à-dire la "mer" de la bande de roulement) est une fonction en substance sinusoïdale de la fraction de distance de cette section transversale le long du pas. La gradation circonférentielle du rapport "terre-mer" produit une variation sinusoïdale de la surface de contact avec la chaussée et, par conséquent, aussi de 1’impact des bords dJattaque de la terre de la bande de roulement avec la chaussée lorsque le pneu » pneu dans une bande de roulement à motif en forme de blocs.

La rangée médiane de blocs 20 de la bande de roulement comporte des creux ou des alvéoles rectangulaires centraux 22 qui augmentent la production de bruit à une fréquence fondamentale proportionnelle à la longueur du pas de la bande de roulement lorsque ces blocs 20 viennent en contact avec une surface pavée pendant la rotation du pneu 10.

Le motif de bande de roulement particulier représenté sur la Fig. 3 n'est qu'un exemple conforme d'une manière * générale au principe précité de la production sinusoïdale d’un bruit et de nombreux autres motifs peuvent être imaginés par des spécialistes dans le domaine du dessin de bandes de roulement de pneus, conformément aux principes .décrits plus haut.

En service, le pneu 10 représenté fonctionne comme un pneu de secours temporaire lorsqu'il est monté sur une roue adéquate (non représentée), et lorsqu’il est ainsi utilisé, il produit un avertissement audible à deux tonalités distinctif lorsque le véhicule se déplace, par le fait que le motif de la bande de roulement dans chaque moitié de la circonférence de cette bande de roulement produit sa propre tonalité distinctive lorsqu'il coopère avec la surface sur laquelle le véhicule roule. Les fréquences des deux tonalités varient avec la vitesse du véhicule, mais diffèrent toujours d'une octave» On estime qu'un bruit d'avertissement audible à deux tonalités est particulièrement perceptible, en particulier dans un environnement bruyant.

Le pneu de secours temporaire décrit plus haut peut être utilisé sur un véhicule de n'importe quel poids et de n'importe quelles dimensions et comportant un nombre de roues quelconque; par exemple, l'invention peut être utili- * * voitures à trois et à quatre roues, sur des camions et des fourgonnettes, et sur des véhicules de transport de passagers et/ou de marchandises de plus grandes dimensions équipés d'un nombre de roues quelconque à partir de quatre.

Des modifications peuvent être apportées à la forme d'exécution décrite plus haut sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, les longueurs circonférentielles des parties de pas différents peuvent être inégales et/ou la circonférence peut être divisée en plus de deux parties (mais v de préférence en un nombre pair de parties); dans le cas d'un gros pneu, comme un pneu de camion, la circonférence de la bande de roulement peut être divisée en quatre ou en six, c,est-à-dire en quadrants ou en secteurs de 60° (respectivement), le motif de bande de roulement à pas court alternant avec le motif de bande de roulement à pas long dans des quadrants ou des secteurs de 60° successifs. Les deux tonalités d--1 avertissement se répètent alors deux fois ou trois fois par révolution-du pneu et cette vitesse de répétition doublée ou triplée des tonalités compense la vitesse de rotation moins élevée d'un gros pneu pour une vitesse donnée du véhicule sur une chaussée en vue de produire une vitesse de répétition de la tonalité plus proche de celle d'un pneu de voiture de diamètre relativement petit dans la forme d'exécution représentée. Le rapport de pas ne doit pas être exactement de 2:1, mais peut être supérieur ou inférieur selon la fréquence relative sou-• haitée des tonalités. Un motif de bande de roulement autre que celui représenté pourrait être utilisé s'il produit un bruit adéquat en service.

A titre d'autre variante, la bande de roulement peut être divisée circonférentiellement en trois parties (ou en six parties) de longueurs mutuellement égales ou iné- I WJHM— j

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différentes peuvent être utilisées pour donner un bruit d'avertissement à trois tonalités. La limite supérieure préférée du nombre de longueurs de pas de motif de bande de roulement différents et, par conséquent, du nombre de tonalités produites est de trois.

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Claims

2. Bande de roulement de pneu suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les longueurs circonférentielles totales de la première et de la deuxième partie circonférentielle atteignent chacune en substance une moitié de la circonférence totale de la bande de roulement (16, Eig. 1 et 2).
3. Bande de roulement de pneu suivant la revendication 2, caractérisée en ce que chacune des première et deuxième parties circonférentielles est subdivisée séparément dans le sens circonférentiel en deux secteurs en substance de même longueur, ües secteurs de la première partie alternant autour de la bande de roulement avec des secteurs h de la deuxième partie, de sorte que la bande de roulement est faite de quadrants du motif de bande de roulement de premier pas qui alternent, de manière séquentielle, autour de la bande de roulement avec des quadrants du motif de bande de roulement du deuxième pas. 4, - Bande de roulement de pneu suivant la reven- « * deuxième parties circonférentielles est subdivisée séparément dans le sens circonférentiel en trois secteurs en substance de même longueur, les secteurs de la première partie alternant autour de la bande de roulement avec des secteurs de la deuxième partie, de sorte que la bande de roulement est faite de segments en substance de 60° du motif de bande de roulement du premier pas qui alternent de manière séquentielle autour de la bande de roulement avec des segments en substance de 60° du motif de bande de roulement du deuxième pas.
5·- Bande de roulement de pneu suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la longueur du premier pas est en substance double de la longueur du deuxième pas (Fig. 3), afin de produire des tonalités ou des bruits correspondants dont les fréquences fondamentales diffèrent en substance d'une octave.
6. Bande de roulement de pneu suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, une troisième partie circonférentielle comportant au moins une longueur continue dans le sens circonférentiel qui s'étend circonférentiellement autour d'au moins un sixième de la circonférence totale de la bande de roulement (16) et qui présente un motif de bande de roulement régulier comportant un troisième pas de répétition du motif de bande de roulement, le premier, le deuxième et le troisième pas présentant des lon- >- gueurs sensiblement différentes les unes des autres.
7. Bande de roulement de pneu suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le motif de bande de roulement est en substance le même tout autour de la circonférence de la bande de roulement (16) et présente des dimensions transversales en substance identiques d'un ft 0 chaque pas, proportionnelles à la longueur circonférentielle de ce pas (Fig. 3).
8. Bande de roulement de pneu suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le motif de bande de roulement (Fig. 3) est prévu de manière à produire, en service, une tonalité ou un bruit de pneu présentant une forme d'onde en substance sinusoïdale, de manière à concentrer 1?énergie acoustique en une seule fréquence respective lorsque l5une des parties circonférentielles est en contact avec une surface de la chaussée sur laquelle le véhicule roule et de manière à maximaliser ainsi l'amplitude des tonalités ou des bruits produits.
9. Bande de roulement de pneu suivant la revendication 8, caractérisée en ce que le détail du motif de bande de roulement (Fig. 3) est tel que le rapport des aires des parties de la bande de roulement normalement en contact avec la surface de la chaussée à celles des parties du motif de bande de roulement non en contact avec la chaussée varie suivant la circonférence de la bande de roulement d'une extrémité à l'autre d'un pas de cette bande de roulement d'une manière en substance sinusoïdale.
10. Bande de roulement de pneu suivant la revendication 9, caractérisée en ce que les parties du motif de bande de roulement en contact avec la surface de la chaussée (Fig. 3) sont façonnées de manière que leurs arêtes soient en sub- * stance perpendiculaires à la direction circonférentielle de la bande de roulement pour maximaliser l'impact instantané des parties de la surface de la bande de roulement en contact avec la surface de la chaussée lorsque le pneu (10) . roule sur cette chaussée.
11. Bande de roulement de pneu suivant l'une quel- e le motif de bande de roulement est symétrique latéralement de part et d’autre de l'axe médian circonférentiel de la tande de roulement (ELg0 3).
12.- Eneu, de préférence pneumatique du type à plis radiaux ou à plis croisés connu, caractérisé en ce qu'il comporte une bande de roulement (16) suivant l;une quelconque des revendications précédentes. *