WO2017207899A1 - Tyre - Google Patents

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WO2017207899A1
WO2017207899A1 PCT/FR2017/051322 FR2017051322W WO2017207899A1 WO 2017207899 A1 WO2017207899 A1 WO 2017207899A1 FR 2017051322 W FR2017051322 W FR 2017051322W WO 2017207899 A1 WO2017207899 A1 WO 2017207899A1
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WO
WIPO (PCT)
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equal
oriented
orthotropic
tire
greater rigidity
Prior art date
Application number
PCT/FR2017/051322
Other languages
French (fr)
Inventor
Philippe Mansuy
José-Carlos ARAUJO DA SILVA
Xavier LEBRUN
Masayuki Maesaka
Original Assignee
Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
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 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin filed Critical Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/03Tread patterns
    • B60C11/11Tread patterns in which the raised area of the pattern consists only of isolated elements, e.g. blocks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/0008Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts characterised by the tread rubber
    • B60C2011/0016Physical properties or dimensions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C11/00Tyre tread bands; Tread patterns; Anti-skid inserts
    • B60C11/14Anti-skid inserts, e.g. vulcanised into the tread band
    • B60C2011/145Discontinuous fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C2200/00Tyres specially adapted for particular applications
    • B60C2200/06Tyres specially adapted for particular applications for heavy duty vehicles
    • B60C2200/065Tyres specially adapted for particular applications for heavy duty vehicles for construction vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a radial tire, intended to equip a heavy vehicle type civil engineering, and relates, more particularly, its tread.
  • a radial tire for heavy vehicle type civil engineering is intended to be mounted on a rim whose diameter is at least equal to 25 inches, according to, for example, the classification of the standard of the European Tire and Rim Technical Organization or ETRTO.
  • the invention is more particularly applicable to a radial tire intended to be mounted on a rim whose diameter is between 35 inches and 63 inches, without however being limited to this application.
  • the tread is the part of the tire intended to come into contact with a ground via a running surface and to be worn.
  • the tread constituted by at least one elastomeric material, usually comprises a more or less complex system of cutouts separating elements in relief, called carving, and whose function is mainly to guarantee the tire a satisfactory performance in longitudinal adhesion, under engine and braking forces, and transverse grip.
  • a tire according to the invention is intended to be mounted on a dumper type vehicle, ensuring in particular the transport of materials extracted from surface mines, such as, for example, ores or coal.
  • mine use consists, in a simplified manner, in an alternation of cycles go charging and return cycles empty.
  • the loaded vehicle transports, mainly uphill, materials extracted from loading areas at the bottom of the mine, or bottom of the "pit", to unloading areas.
  • the unladen vehicle returns, mainly downhill, to the loading areas at the bottom of the mine.
  • the tracks on which the vehicles roll are made of materials generally from the mine, for example, crushed rocks, compacted and regularly watered to ensure the holding of the wear layer of the track during the passage of vehicles.
  • These tracks have a particularly abrasive action on the treads of the tires.
  • the load applied to the tire depends both on its position on the vehicle and the cycle of use of the vehicle.
  • the cycle of use of the vehicle For a slope between 8.5% and 10%>, during a load increase cycle, approximately one third of the total load of the vehicle is applied to the front axle, generally equipped with two single tires, and two-thirds of the total vehicle load is applied to the rear axle, usually equipped with four tires in twin tires.
  • the empty descent return cycle for a slope between 8.5% and 10%
  • approximately half of the total vehicle load is applied to the front axle and half of the total vehicle load is applied to the vehicle. 'rear axle.
  • the tires fitted to the dumpers are, as a general rule, mounted as single tires on the front axle of the vehicle during the first third of their life, then they are interchanged and mounted, in twin tires, on the rear axle for two thirds of life remaining.
  • the tires according to the invention are more particularly optimized for operation on the rear axle.
  • the tires are subjected to high mechanical stresses, both locally, when driving on tracks covered by indentors, consisting of pebbles whose average size is typically between 1 inch and 2.5 inches, and at the global level, when passing a large torque on slopes between 8.5% and 10%>, and during U-turns for loading and unloading maneuvers. These mechanical stresses lead to a relatively fast wear of the tires.
  • the technical solutions envisaged to date to reduce the speed of wear relate essentially to the design of the sculpture of the tread, on the selection of the constituent materials of the tread, generally elastomeric mixtures, and the optimization of the crown reinforcement radially inner to the tread.
  • the document WO 2004085175 describes the use of a tread whose carved relief elements have an inclination of the front and rear faces differentiated and variable in width. of the tread to generate coupling forces dependent on the applied load, and thus change the operating point of the sliding tire and thus limit wear phenomena.
  • coupling force is meant a circumferential force, tangential to the running surface, generated by the applied load, by Poisson effect on the elements in relief.
  • a tire having a geometry of revolution with respect to an axis of rotation its geometry is usually described in a radial plane containing the axis of rotation of the tire.
  • the radial, axial and circumferential directions respectively designate the directions perpendicular to the axis of rotation of the tire, parallel to the axis of rotation of the tire and perpendicular to the radial plane.
  • the terms “radially inner or radially outer” mean "closer or farther from the axis of rotation of the tire” respectively.
  • axially inner, respectively axially outer is meant “closer or more distant from the equatorial plane of the tire", the equatorial plane of the tire being the plane passing through the middle of the running surface of the tire and perpendicular to the tire. rotation axis of the tire.
  • the inventors have set themselves the objective of reducing the wear rate of the tread of a radial tire for a heavy vehicle of the civil engineering type subjected to heavy mechanical stresses induced by a mine use, characterized mainly by a alternating cycles of ramping and empty return cycles.
  • a tire for a heavy vehicle type civil engineering for a mine use characterized by an alternation of rolling load on an upward slope and empty on a downward slope: the tire comprising a tread having a total width W T and comprising a first central portion, axially internal to respectively a second and a third lateral portion,
  • the first median portion having a median width Wc of at least 20% and at most equal to 50% of the total width W T , and comprising elements in relief, separated from each other by cutouts, each element in relief comprising a leading face, intended to contact first with a ground via a leading edge, a trailing face, intended to contact last with the ground via a trailing edge, and a contact face, intended to come into complete contact with the ground,
  • each of the second and third lateral portions respectively having a lateral width (Ws 2 , Ws 3 ) of at least 25% and at most equal to 40% of the total width W T , and respectively comprising relief elements, separated by each other by cutouts, each raised element comprising a leading face, a trailing face, and a contact face,
  • any element in relief of the first median portion being constituted by a first orthotropic material Mi having a direction of greater rigidity Di oriented towards the outside of the tire, forming, in any circumferential plane ZX and with the axis Z, an angle at least 15 ° and at most 35 °, or at least 75 ° and not more than -55 °,
  • any element in relief of the second and third lateral portions respectively consisting of a second and a third orthotropic material (M 2 , M 3 ) respectively having a direction of greater rigidity (D 2 , D 3 ) facing outwards of the tire, forming, in any circumferential plane XZ and with the axis Z, an oriented angle (A S2 , A S3 ) at least equal to -35 ° and at most equal to -15 °, or at least equal to +55 ° and not more than + 75 °.
  • a second and a third orthotropic material respectively having a direction of greater rigidity (D 2 , D 3 ) facing outwards of the tire, forming, in any circumferential plane XZ and with the axis Z, an oriented angle (A S2 , A S3 ) at least equal to -35 ° and at most equal to -15 °, or at least equal to +55 ° and not more than + 75 °.
  • the tread of a tire usually comprises a first central portion axially inner respectively to a second and a third lateral portions, the mechanical operation of these various portions being different depending on the portion considered during the passage of the tread in contact with the ground.
  • a first central portion, axially inner to respectively a second and a third lateral portions, is generally but not necessarily bounded by these second and third lateral portions.
  • the first median portion may be delimited at each of its ends by an intermediate portion which separates it from a lateral portion. The invention does not relate to these optional intermediate portions, axially positioned between the first middle portion and each of the second and third lateral portions.
  • the median width Wc of the first median portion is considered to be at least equal to 20% and at most equal to 50% of the total width W T of the tread, while that the lateral width (Ws 2 , Ws 3 ) of each of the second and third lateral portions is considered to be at least equal to 25% and at most equal to 40% of the total width W T of the tread.
  • Any element in relief of the tread is delimited, in the circumferential direction X, by a leading face and a trailing face, and, in a radial direction Z, radially outwardly by a contact face intended to come into complete contact with the ground.
  • face of attack one hears the face whose radially outer edge, intersection of the leading face and the contact face, enters first in contact with the ground.
  • leaky face is meant the face whose radially outer edge, intersection of the trailing face and the contact face, enters last in contact with the ground.
  • any element in relief of the tread is described, when in full contact with the ground via its contact face, in a circumferential plane ZX, defined by a radial direction Z, perpendicular to the contact face and oriented to the outside of the tire, and by a circumferential direction X, tangent to the circumference of the tire and oriented from the leading edge to the trailing edge.
  • any element in relief of the tread is constituted by an orthotropic material.
  • the elastic behavior of a material is defined by a system of linear relationships between stresses and deformations, which can be written in matrix form.
  • the matrix of passage between the deformations and the stresses is then called matrix of rigidity and the coefficients of the matrix of rigidity are called rigidity.
  • an orthotropic material is a material for which the rigidity in a first direction is different from the stiffness in a second direction perpendicular to the first direction.
  • the rigidity in a first direction is significantly greater than the rigidity in a second direction perpendicular to the first direction.
  • the ratio of the rigidities between the two directions considered is typically greater than 1.5, preferably greater than 5.
  • the first direction is then called the direction of greater rigidity.
  • the elementary coupling force is the force applied to the element in relief by the ground, in response to the tangential stresses induced by the radial force applied to the element in relief.
  • the elementary sliding force is the force applied to the raised element by the ground, in response to the motor or braking slip of the tire induced by the engine or braking torque applied to the tire, when the tire is mounted on a rear axle. of the vehicle. More precisely, this elementary sliding force results from the difference in speeds between the crown reinforcement of the tire, radially inner to the tread, and the ground.
  • a median coupling force and a lateral coupling force For the first median portion and each of the second and third lateral portions, a median coupling force and a lateral coupling force, a median sliding force and a lateral sliding force, a median resultant stress and an resulting lateral force.
  • the median efforts respectively of Coupling, sliding and resulting depend on the elementary forces respectively coupling, sliding and resulting, applied to the raised elements of the first middle portion, but also the mechanical interactions with the second and third side portions.
  • the lateral forces of coupling, sliding and resulting respectively depend on the elementary forces respectively of coupling, sliding and resulting, applied to the raised elements of the second or third lateral portion, but also of the mechanical interactions with the first portion.
  • a global coupling force, an overall sliding force and a resulting overall force are respectively defined.
  • the overall coupling, sliding and resultant forces respectively are the resultants of the median and lateral coupling, sliding and resulting respectively.
  • the principle of the invention is to provide a tread pattern for generating an overall coupling force in the same direction as the resulting overall force, both under engine torque and under braking torque, for a tire mounted on drive axle.
  • the overall coupling effort thus generating a part of the overall resultant force required for the advancement of the vehicle, it reduces the overall sliding effort, so the sliding of the tread on the ground is decreased compared to to a tread without overall coupling effort, and correspondingly the wear of the tread, function of the sliding and the contact pressure, is decreased, both under engine torque braking torque.
  • the invention proposes to combine a first median portion for which any element in relief is constituted by a first orthotropic material Mi having a direction of greater rigidity Di oriented towards the outside of the tire, forming, in any circumferential plane ZX and with the axis Z, an angle oriented Ac at least equal to + 15 ° and at most equal to + 35 °, or at least equal to -75 ° and at most equal to -55 °, with a second and third lateral portions for each of which any element in relief of the second and third lateral portions respectively consists of a second and a third orthotropic material (M 2 , M 3 ) respectively having a direction of greater rigidity (D 2 , D 3 ) facing outward from the pneumatic, forming in any circumferential plane ZX and with the axis Z, an oriented angle (A S2 , A S3 ) at least equal to -35 ° and at most equal to -15 °, or at least equal to + 55 ° and at most equal to + 75
  • any element in relief is subjected to a resulting elementary force oriented from the leading edge to the edge of leakage of the contact face, that is to say in the direction of movement of the vehicle.
  • the resulting elementary force is the algebraic sum of an elementary coupling force, oriented from the trailing edge to the leading edge of the contact face, that is to say in the opposite direction to the displacement the vehicle, and an elementary sliding force, oriented from the leading edge to the trailing edge of the contact face, that is to say in the direction of movement of the vehicle.
  • the orientation of the elementary coupling force results from the particular choice of the angle oriented Ac of the direction of greater rigidity Di of the orthotropic material Mi.
  • any element in relief is subjected to a resulting elementary force, oriented from the leading edge to the trailing edge of the contact face, that is to say say in the direction of movement of the vehicle.
  • the resulting elementary force is the algebraic sum of an elementary coupling force and an elementary sliding force, both oriented from the leading edge to the trailing edge of the contact face. ie in the direction of movement of the vehicle.
  • the orientation of the elementary coupling force results from the particular choice of the oriented angle (A S2 , A S3 ) of the direction of greater rigidity (D 2 , D 3 ) of the orthotropic material (M 2 , M 3 ) .
  • a S2 , A S3 the direction of greater rigidity
  • D 2 , D 3 the direction of greater rigidity
  • M 2 , M 3 the orthotropic material
  • any element in relief is subjected to a resulting elementary force, oriented from the trailing edge to the edge attacking the contact face, that is to say in the opposite direction to the movement of the vehicle.
  • the resulting elementary force is the algebraic sum of an elementary coupling force and an elementary sliding force, both oriented from the trailing edge to the leading edge of the contact face. in the opposite direction to the movement of the vehicle.
  • the orientation of the elementary coupling force results from the particular choice of the oriented angle A c of the direction of greater rigidity Di of the orthotropic material Mi.
  • any element in relief of the second or third lateral portion is subjected to a resultant elementary effort, oriented from the trailing edge to the leading edge of the contact face, that is to say in the opposite direction to the displacement of the vehicle.
  • the resulting elementary force is the algebraic sum of an elementary coupling force, oriented from the leading edge to the trailing edge of the contact face, that is to say in the direction of movement of the vehicle, and an elementary sliding force, oriented from the trailing edge to the leading edge of the contact face, that is to say in the opposite direction to the displacement of the vehicle.
  • the orientation of the elementary coupling force results from the particular choice of the oriented angle (A S2 , A S3 ) of the direction of greater rigidity (D 2 , D 3 ) of the orthotropic material (M 2 , M 3 ) .
  • the tread contacts the ground over its entire axial width: the first middle portion and each of the second and third side portions. thus fully contact the ground.
  • the load carried by the first median portion is less than the load carried by the set of second and third lateral portions.
  • the median coupling force, proportional to the load applied to the first median portion according to a given coupling ratio, is therefore less than the sum of the lateral coupling forces proportional to the load applied to the second and third lateral portions, respectively. according to the same coupling rate given.
  • the median coupling force is of opposite sign to each lateral coupling force. Consequently, the overall coupling force, the algebraic sum of the median coupling force and the lateral coupling forces, is of the same sign as the lateral forces coupling, and the same sign that the resulting overall motor force, oriented in the direction of displacement of the tire.
  • the overall coupling effort contributes positively to the overall motor effort, which reduces the share of the overall motor slip force, so the sliding of the tread on the ground and therefore wear.
  • the tread contacts the ground over part of its axial width: the first middle portion fully in contact with the soil, while each of the second and third lateral portions partially in contact with the ground.
  • the load carried by the first median portion is greater than the load carried by the set of second and third lateral portions.
  • the median coupling force, proportional to the load applied to the first median portion according to a given coupling ratio is therefore greater than the sum of the lateral coupling forces proportional to the load applied to the second and third lateral portions, respectively. according to the same coupling rate given.
  • the median coupling force is of opposite sign to each lateral coupling force. Consequently, the overall coupling force, the algebraic sum of the median coupling force and the lateral coupling forces, is of the same sign as the median coupling force, and of the same sign as the overall braking force, oriented in the opposite direction to the displacement of the tire. Therefore the overall coupling effort positively contributes to the overall braking effort, which reduces the share of overall braking slip effort, so the sliding of the tread on the ground and therefore wear.
  • the first middle portion is preferably symmetrical with respect to an equatorial plane passing through the middle of the tread and perpendicular to the axis of rotation of the tire.
  • the second and third lateral portions have equal axial widths. More preferably, the oriented angles (A S2 , A S3 ) of the directions of greater rigidity (D 2 , D 3 ) of the second and third orthotropic materials (M 2 , M 3 ) constituting the second and third lateral portions are equal to each other. This feature ensures similar mechanical operation of both side portions.
  • the angle oriented Ac of the direction of greater rigidity Di of the first orthotropic material Mi constituting the first middle portion is equal to + 25 ° and the angles oriented (A S2 , A S3 ) respective directions of greater rigidity (D 2 , D 3 ) of the second and third orthotropic materials (M 2 , M 3 ) constituting the second and third side portions are equal to -25 °.
  • the orthotropic materials (M ls M 2 , M 3 ) have an identical operating mode in compression in their direction of greater rigidity (D ls D 2 , D 3 ).
  • the angle oriented Ac of the direction of greater rigidity Di of the first orthotropic material Mi constituting the first middle portion is equal to + 25 ° and the oriented angles (A S2 , A S3 ) respective directions of greater rigidity (D 2 , D 3 ) of the second and third constituent orthotropic materials (M 2 , M 3 ) of the second and third lateral portions are equal to + 65 °.
  • the orthotropic material Mi and the orthotropic materials (M 2 , M 3 ) have opposite operating modes in their direction of greater rigidity Di on the one hand (in compression), and (D 2 , D 3 ) on the other hand (in extension).
  • the oriented angle ⁇ of the direction of greater rigidity Di of the first orthotropic material Mi constituting the first middle portion is equal to -65 ° and the oriented angles (A S2 , A S3 ) respective directions of greater rigidity (D 2 , D 3 ) of the second and third orthotropic materials (M 2 , M 3 ) constituting the second and third side portions are equal to -25 °.
  • the orthotropic material Mi and the orthotropic materials (M 2 , M 3 ) have opposite operating modes in their direction of greater rigidity Di on the one hand (in extension), and (D 2 , D 3 ) on the other hand (in compression).
  • the angle oriented Ac of the direction of greater rigidity Di of the first material orthotropic Mi constituent of the first median portion is equal to -65 ° and the respective oriented angles (A S2 , A S3 ) of the directions of greater rigidity (D 2 , D 3 ) of the second and third orthotropic materials (M 2 , M 3 ) components of the second and third lateral portions are equal to + 65 °.
  • the orthotropic materials (M ls M 2 , M 3 ) have an identical operating mode in extension in their direction of greater rigidity (D ls D 2 , D 3 ).
  • the second and third orthotropic materials (M 2 , M 3 ) constituting the second and third lateral portions are identical. This feature ensures identical mechanical operation of the two side portions and a similar wear behavior.
  • At least one of the first, second and third orthotropic materials (M ls M 2 , M 3 ) constituting respectively the first middle portion and the second and third lateral portions is a material composite based on an elastomeric matrix, a crosslinking system, a reinforcing filler and short fibers, said short fibers:
  • composite material any composition based on at least one elastomeric matrix, a crosslinking system, a reinforcing filler and short fibers.
  • composition based on is meant a composition comprising the mixture and / or the reaction product of the various constituents used, some of these basic constituents being capable of or intended to react with one another, at least partly, during the various phases of manufacture of the composition, in particular during its crosslinking or vulcanization.
  • a composition based on an elastomeric matrix and sulfur comprises the elastomeric matrix and the sulfur before cooking, while after cooking the sulfur is no longer detectable because it has reacted with the elastomeric matrix forming disulfide bridges.
  • An elastomeric matrix most often comprises a diene elastomer, preferably an elastomer chosen from isoprenic elastomers, butadiene and styrene copolymers, polybutadienes and mixtures thereof.
  • a crosslinking system may be based on sulfur and / or sulfur and / or peroxide donors and / or bismaleimides.
  • the crosslinking system is preferably a vulcanization system, that is to say a system based on sulfur (or a sulfur-donor agent) and a primary vulcanization accelerator.
  • a vulcanization system that is to say a system based on sulfur (or a sulfur-donor agent) and a primary vulcanization accelerator.
  • secondary accelerators or vulcanization activators such as zinc oxide, stearic acid or equivalent compounds, guanidine derivatives (in particular diphenylguanidine), or known vulcanization retarders.
  • a reinforcing filler is known for its ability to strengthen a rubber composition used for the manufacture of tires.
  • a reinforcing filler may comprise carbon black, an organic filler other than carbon black, an inorganic filler or a mixture of at least two of these filler.
  • the reinforcing filler may comprise mainly, or even exclusively, carbon black.
  • the reinforcing filler may also comprise mainly, or even exclusively, a reinforcing inorganic filler.
  • the orthotropy of the composite material and, in particular, its direction of greater rigidity, in any circumferential plane ZX, can be obtained using oriented short fibers.
  • the short fibers are characterized geometrically by their lengths and their thicknesses and can be obtained, for example, by cutting long fibers to the desired size.
  • Short fiber lengths are in a range of from 0.5 to 10 mm, preferably from 1 to 9 mm and more preferably from 2 to 8 mm.
  • Their thicknesses are in a range from 5 to 40 ⁇ , preferably from 5 to 35 ⁇ and, more preferably, from 10 to 30 ⁇ .
  • the form factor of the short fibers that is to say the ratio between the length and the fiber thickness is in a range from 12.5 to 2000.
  • the form factor can be in a range from 50 to 1500, preferably from 100 to 1000.
  • One skilled in the art can measure the thickness and / or the length of short fibers by optical microscopy by means of automated optical analysis by one of the methods described in "A RE VIEW OF IMAGE ANALYSIS BASED METHODS TO EVALUATE FIBER PROPERTIES Ulrich Hirn and Wolfgang Bauer, Lenzinger Berichte, 86 (2006) 96-105.
  • the short fibers may have any known section, for example cubic, cylindrical, starred.
  • the fibers Preferably have a cylindrical section.
  • the thickness corresponds to the diameter of the short fibers.
  • the short fibers are mechanically characterized by their modulus of elasticity in extension or Young's modulus, whose value is in a range from 0.5 to 800 GPa, more preferably from 0.5 to 200 GPa, more preferably from 0.5 to 50 GPa.
  • Young's modulus whose value is in a range from 0.5 to 800 GPa, more preferably from 0.5 to 200 GPa, more preferably from 0.5 to 50 GPa.
  • the short fibers may be of any kind to give them a Young's modulus whose value is in a range from 0.5 to 300 GPa. It may be for example PET fibers ("polyethylene terephthalate”), nylon, PBT ("polybutylene terephthalate”), aramid, PBO (“Poly-p-phenylene benzobisoxazole”), natural fibers and the mixing at least two of these fibers. It may be, for example, Zylon® PBO-AS (Poly (p-phenylene-2,6-benzobisoxazole), Zylon® PBO-HM (Poly (p-phenylene-2,6-benzobisoxazole)), Dyneema® fibers.
  • SK60 and SK71 ultra-high density polyethylene all marketed by Toyobo, Japan, and can also be organic fibers composed of aliphatic polyamides, polyesters, polyacrylonitriles, polyvinyl alcohols, polyolefins, polyvinylchlorides, polyvinylidene chloride, polyurethanes, polyfluorocarbons, phenolics, polybenzimidazoles, polyphenylenetriazoles, polyphenylenesulfides, polyoxadiazoles, polyimides, aromatic polyamides or a mixture thereof, preferably aromatic polyamide is a p-phenylene terephthalamide.
  • the short fibers are chosen from aramid and nylon fibers.
  • the mass quantity of short fibers within the orthotropic material is defined as "part by weight per hundred parts by weight of elastomer".
  • part by weight per hundred parts by weight of elastomer is meant for the purposes of the present invention, the mass part per hundred parts by weight of elastomer or rubber.
  • the composite material may comprise fibers having one or more different characteristics or fibers having all the same characteristics.
  • “Short fiber characteristics” means the thickness, the length, the aspect ratio, the Young's modulus or the nature of the short fibers.
  • the short fibers within the composite material, preferably within a sculpture have identical characteristics.
  • the fibers may advantageously be adhered, that is to say treated so as to improve their adhesion to the elastomeric matrix.
  • the short fibers may be adhered with a glue selected from epoxy glues followed by liquid resorcinol-formaldehyde latex (RFL) treatment and formaldehyde-based glues, preferably RFL glues.
  • RFL adhesive that can be used to adhere short fibers, mention may be made of those described in application WO 2001/057116.
  • This first type of short-fiber orthotropic material can be used for one, several or all the portions of the tread.
  • a second type of orthotropic material at least one of the first, second and third orthotropic materials (M ls M 2 , M 3 ) constituting respectively the first middle portion and the second and third lateral portions is a material. composite comprising an elastomeric matrix, a crosslinking system, a reinforcing filler and pulp, said pulp:
  • elastomeric matrix being present in the elastomeric matrix at a concentration ranging from 5 to 45 parts by weight per hundred parts by weight of elastomer, being constituted by a material chosen from aromatic polyamides, polybenzimidazoles, polybenzothiazoles, polybenzoxazoles, polypyridazoles, polybenzoxadiazoles, aromatic polyesters, polyurethanes, polyetheretherketones, polyolefins, polyacrylics and liquid crystal polymers, cellulose, glass and mixtures thereof,
  • This second type of orthotropic material differs from the first type of orthotropic material by the presence of pulp, instead of short fibers, to ensure the orthotropy of the material.
  • the pulp also called “pulp” is a material according to BISFA (The International Bureau For the Standardization Of Man-Made Fibers) in its 2009 edition "Terminology of man-made fibers". It is a generic term for fimbriated materials processed for different applications such as fibers, paper or other compounds.
  • the pulp can be produced by mechanical cutting of continuous fibers.
  • the pulp comprises fibrillated fibers, i.e. fibers with fibrils (a subdivision of the fiber) attached to the fibers.
  • the pulp also comprises another form known as a micropulp which can be produced according to the method described in WO 03/044250.
  • the pulp is in a material chosen from aromatic polyamides, polybenzimidazoles, polybenzothiazoles, polybenzoxazoles, polypyridazoles, polybenzoxadiazoles, aromatic polyesters, polyurethanes, polyetheretherketones, polyolefins and polyacrylics. and liquid crystal polymers, cellulose, glass and mixtures thereof.
  • the pulp is in a material chosen from aromatic polyamides, polybenzimidazoles, polybenzothiazoles, polybenzoxazoles, polypyridazoles, polybenzoxadiazoles, aromatic polyesters, polyurethanes, polyetheretherketones, polyolefins, polyacrylics and liquid crystal polymers and mixtures thereof. More preferably, the pulp is in a material chosen from aromatic polyamides, polybenzoxazoles and polyolefins.
  • the pulp is chosen from aramid pulp, ultra-high molecular weight polyethylene pulp (UHMWPE Ultra High Molecular Weight Polyethylene), polybenzoxazole pulp, polypyridazole pulp and more preferably para pulp. aramid and polybenzoxazole pulp.
  • the pulp is aramid pulp.
  • the fibers that make up the pulp generally have a length of between 0.1 and 10 mm, preferably between 0.1 and 8 mm with a diameter between 1 and 40 ⁇ .
  • the fibers in the form of a micropulp generally have a length of between 0.01 and 100 ⁇ , preferably between 0.1 and 50 ⁇ .
  • the pulp may, for example, be a pulp as described in EP 0 445 655, US 2004/0191192, WO 03/044250, US 4,871,004, US 2,999,788.
  • Kevlar® Aramid pulp marketed by DuPont, Wilmington, Delaware, Teijin TM Twaron®pulp aramid pulp, Celanese Vectran® pulp. HS marketed by Engineering Fibers Technology Company, Shelton, Conneticut, or CFF pulp Fibrillated Acrylic Fiber sold by Sterling Fibers Inc., Pace, Florida.
  • the pulp can be added directly into the elastomeric matrix or is incorporated in the form of pre-mix that is to say that the fibers are previously dispersed in an elastomeric matrix to facilitate their incorporation into the final formulation.
  • the pulp is present in the elastomeric matrix at a concentration in a range from 5 to 45 phr.
  • the The pulp content may range from 5 to 30 phr, preferably from 5 to 20 phr, more preferably from 5 to 15 phr, more preferably from 5 to 10 phr.
  • the pulp may be adhered, that is to say treated to improve its adhesion to the elastomeric matrix.
  • the pulp may be adhered with an adhesive selected from epoxy glues followed by liquid resorcinol-formaldehyde latex (RFL) treatment and formaldehyde-based glues, preferably RFL glues.
  • RFL adhesive that can be used to adhere the pulp, mention may be made of those described in patent application WO 2001/057116.
  • This second type of orthotropic pulp material can be used for one, several or all the portions of the tread.
  • At least one of the first, second and third orthotropic materials (M 1s M 2 , M 3 ) constituting respectively the first middle portion and the second and third lateral portions is a composite material comprising a plurality of parallel layers, adjacent to one another, and whose normal direction is perpendicular to the oriented angle (Ac, A S 2, A S3 ) of the direction of greater rigidity (D ls D 2 , D 3 ) of the orthotropic material (Mi, M 2 , M 3 ) in the ZX plane, the plurality of layers comprising layers consisting of a composition with a low stiffness modulus whose modulus of extension in extension at 5% of strain is included in a ranging from 2 to 8 MPa and layers consisting of a composition of high stiffness modulus whose modulus of extension in 5% deformation is in a range from 30 MPa to 50 GPa.
  • a low rigidity modulus composition is a composition whose expansion module at 5% deformation is in a range from 2 to 8 MPa.
  • the 5% deformation modulus of the low rigidity modulus composition is within a range of 3 to 6 MPa.
  • Those skilled in the art can measure the rigidity of which the extension module at 5% deformation according to a method based on the NF ISO 37 standard of December 2005 on a dumbbell type 2 specimen and measure the modulus of elasticity at 5%. deformation at 23 ° C.
  • the low rigidity modulus composition may be, advantageously, an elastomeric composition based on an elastomeric matrix, at least one reinforcing filler and at least one crosslinking system.
  • a composition with high modulus of rigidity is a composition whose extension module at 5% deformation is in a range from 30 MPa to 50 GPa.
  • the 5% deformation modulus of the composition with high modulus of rigidity is in a range from 30 to 300 MPa, preferably from 40 to 200 MPa.
  • the skilled person has many ways to obtain a composition with high modulus of rigidity.
  • one skilled in the art can use high levels of reinforcing filler and / or crosslinking system and / or reinforcing fibers, for example in an elastomeric matrix. It may also, alternatively or in a complementary manner, use thermoplastic materials or thermoplastic elastomers.
  • the composition with a high modulus of rigidity may be an elastomeric composition based on an elastomeric matrix, at least one reinforcing filler, at least one crosslinking system.
  • the composition with high modulus of rigidity may be a thermoplastic.
  • the composition with a high modulus of rigidity may comprise a thermoplastic elastomer (TPE).
  • This third type of orthotropic material consisting of an alternation of layers respectively constituted by low modulus stiffness and high rigidity modulus compositions, can be used for one, more or all portions of the tread.
  • the features of the invention are illustrated by the schematic figures and not shown in scale, described below:
  • FIG. 1A go up cycle for loading a dumper
  • FIG. 1B return cycle of empty descent of a dumper
  • FIG. 2A partial top view of a tire tread according to the invention
  • FIG. 2B sectional view of an element in relief of the first median portion
  • FIG. 2C sectional view of an element in relief of a second or third lateral portion
  • FIG. 3A mechanical operation of an element in relief of the first median portion, under engine torque and under load, in the case of an angle oriented A c at least equal to + 15 ° and at most equal to + 35 °
  • FIG. 3B mechanical operation of a raised element of the first median portion, under engine torque and under load, in the case of an angle oriented at c at least equal to -75 ° and at most equal to -55 °
  • FIG. 3C mechanical operation of an element in relief of a second lateral portion, under engine torque and under load, in the case of an angle oriented at S 2 at least equal to -35 ° and at most equal to -15 °
  • FIG. 3D mechanical operation of a raised element of a second lateral portion, under engine torque and under load, in the case of an angle oriented at S 2 at least equal to + 55 ° and at most equal to +75 °
  • FIG. 4C mechanical operation of a raised element of a second lateral portion, under braking torque and with a vacuum, in the case of angle oriented at S 2 at least equal to -35 ° and at most equal to -15 °
  • FIG. 4D mechanical operation of a raised element of a second lateral portion, under braking torque and with a vacuum, in the case of angle oriented at S 2 at least equal to + 55 ° and at most equal to + 75 °
  • FIGS. 5A, 5B, 5C, 5D combinations of oriented angles (Ac, A S2 , A S3 ) of the directions of greater rigidity (D ls D 2 , D 3 ) of the orthotropic materials (M ls M 2 , M 3 ) elements in relief (31, 32, 33) respectively of the first median portion and of a second or third lateral portions
  • FIG. 7A canonical wear curves as a function of the overall force resulting for a tire of the state of the art E and for a tire according to the invention I, in load
  • FIG. 7B canonical wear curves as a function of the overall force resulting for a tire of the state of the art E and for a tire according to the invention I, empty.
  • FIG. 1A there is shown a rising cycle load of a dumper.
  • the loaded dumper mounts a slope of angle A.
  • Each tire 1, mounted on driving axle, is subjected to a motor torque T M and a load Pc.
  • the reactions of the ground on the tread 2 of the tire are respectively a circumferential motor force Rc Xi oriented in the direction of displacement V of the dumper, and a radial force Rcz-
  • FIG. 1B shows a return cycle of empty descent of a dumper.
  • the empty dumper descends a slope of angle A.
  • Each tire 1, mounted on driving axle, is subjected to a braking torque T F and a load Py.
  • the reactions of the ground on the tread 2 of the tire are respectively a circumferential braking force R V x, oriented in the opposite direction to the displacement V of the dumper, and a radial force Ryz-
  • Figure 2A is a partial top view of a tread 2 of the tire according to the invention.
  • the tread 2 has a total width W T and comprises a first middle portion 21, axially delimited by respectively a second and a third lateral portion (22, 23).
  • the first median portion 21 has a median width Wc of at least 20% and at most equal to 50% of the total width W T , and comprises relief elements 31, separated from each other by cutouts 41, each embossed element 31 comprising a leading face 51, intended to contact first with a ground and a trailing face 61, intended to contact last with the ground.
  • Each of the second and third lateral portions (22, 23) respectively has a lateral width (Ws 2 , Ws 3 ) of at least 25% and at most equal to 40% of the total width W T , and comprises respectively elements of relief (32, 33), separated from each other by cutouts (42, 43), each raised element (32, 33) comprising a leading face (52, 53) and a trailing face (62, 63). ).
  • Figure 2B is a sectional view of a raised element 31 of the first middle portion.
  • Each raised element 31 comprises a leading face 51 intended to come into contact first with a ground, a trailing face 61 intended to make contact last with the ground, and a contact face 71 intended to come into complete contact with the ground.
  • the direction of greater rigidity Di of the orthotropic material Mi constituting the raised element 31 forms, with the radial axis Z, a positive angle A, oriented in the trigonometric direction or forward direction in the plane ZX, and included in a range from + 15 ° to + 35 °.
  • the case where the angle Ac is in the range of -75 ° to -55 ° is not shown here.
  • FIG. 2C is a sectional view of a raised element 32 of a second side portion.
  • Each raised element 32 comprises a leading face 5 intended to come into contact first with a ground, a trailing face 62 intended to make contact last with the ground, and a contact face 72 intended to come into complete contact with the ground.
  • the direction of greater rigidity D 2 of the orthotropic material M 2 constituting the raised element 32 forms, with the radial axis Z, a negative angle A, oriented in the opposite direction of the trigonometric direction or indirect direction in the plane ZX , and in a range of -35 ° to -15 °.
  • the case where the angle Ac is in the range of + 55 ° to + 75 ° is not shown here.
  • FIGS. 3A and 3B schematize the mechanical operation of a raised element 31 of the first median portion, under engine torque T M and under load, the tire having a direction of rotation R and the vehicle moving according to the direction V, for the two admissible intervals of angle Ac of the direction of greater rigidity Di of the orthotropic material Mi.
  • the raised element 31 is subjected to a resulting elementary force R E , oriented from the leading edge to the trailing edge of the contact face 71, that is to say in the direction of movement V of the vehicle.
  • the resulting elementary force R E is the algebraic sum of an elementary coupling force C E , oriented from the trailing edge to the leading edge of the contact face 71, that is to say in the direction opposite to the displacement V of the vehicle, and an elementary sliding force G E , oriented from the leading edge to the trailing edge of the contact face 71, that is to say in the direction of movement V of the vehicle.
  • the orientation of the elementary coupling force C E results from the particular choice of the angle oriented Ac of the direction of greater rigidity Di of the orthotropic material Mi.
  • the oriented angle ⁇ c is at least equal at + 15 ° and at most equal to + 35 °, and the orthotropic material Mi is placed in compression along its direction of greater rigidity D LS in response to the radial force P applied to the element 31, and the element in relief 31 tends to deform at a positive inclination with respect to the Z axis.
  • the oriented angle ⁇ is at least equal to -75 ° and at most equal to -55 °
  • the orthotropic material Mi is extended in its direction of greater rigidity D LS in response to the radial force P applied to the element 31, and the raised element 31 tends to deform also at a positive inclination with respect to the Z axis.
  • the same coupling direction C E is thus obtained for the two year intervals. gles A c , defining directions of greater rigidity Di perpendicular to each other.
  • FIGS. 3C and 3D schematize the mechanical operation of a raised element 32 of a second lateral portion (also valid for a third lateral portion), under engine torque T M and under load, the tire having a sense of rotation R and the vehicle moving in the direction V, for the two admissible ranges of angles A S2 of the direction of greater rigidity D 2 of the orthotropic material M 2 .
  • the raised element 32 is subjected to a resulting elementary force R E , oriented from the leading edge to the trailing edge of the contact face 72, that is to say in the direction of movement V of the vehicle.
  • the resulting elementary force R E is the algebraic sum of an elementary coupling force C E and of an elementary sliding force G E , both oriented from the leading edge to the trailing edge of the face contact 72, that is to say in the direction of movement V of the vehicle.
  • the orientation of the elementary effort coupling C E resulting from the particular choice of the oriented angle A S2 from the direction of higher stiffness of D 2 M 2 orthotropic material.
  • the angle oriented at S2 is at least equal to -35 ° and at most equal to -15 °, and the material orthotropic M 2 , is compressed in its direction of greater rigidity D 2 , in response to the radial force P applied to the element 32, and the raised element 32 tends to deform at a negative inclination relative to to the Z axis.
  • the angle oriented at S2 is at least + 55 ° and at most + 75 °, and the orthotropic material M 2 is extended in the direction of its further direction. high rigidity D 2 , in response to the radial force P applied to the element 32, and the raised element 32 tends to deform also at a negative inclination with respect to the Z axis.
  • FIGS. 4A and 4B schematize the mechanical operation of a raised element 31 of the first median portion, under a braking torque T F and under vacuum, the tire having a direction of rotation R and the vehicle moving according to the sense V, for the two admissible intervals of angles Ac of the direction of greater rigidity Di of the orthotropic material Mi.
  • the relief element 31 is subjected to a resulting elementary force R E , oriented from the trailing edge to the the leading edge of the contact face 71, that is to say in the opposite direction to the displacement V of the vehicle.
  • the resulting elementary force R E is the algebraic sum of an elementary coupling force C E and of an elementary sliding force G E , both oriented from the trailing edge to the leading edge of the face. contact 71, that is to say in the opposite direction to the displacement V of the vehicle.
  • the orientation of the elementary coupling force C E results from the particular choice of the angle oriented Ac of the direction of greater rigidity Di of the orthotropic material Mi. In FIG.
  • the angle oriented at c is at least equal to at + 15 ° and at most equal to + 35 °, and the orthotropic material M ls is extended in its direction of greater rigidity D ls in response to the radial force P applied to the element 31, and the the relief element tends to deform at a negative inclination with respect to the Z axis.
  • the angle oriented at Ac is at least equal to -75 ° and at most equal to -55 °, and the orthotropic material M ls is compressed in its direction of greater rigidity D ls in response to the radial force P applied to the element 31, and the relief element tends to deform also at a negative inclination with respect to the Z axis.
  • FIGS. 4C and 4D schematize the mechanical operation of a raised element 32 of a second lateral portion (also valid for a third lateral portion), under braking torque T F and with a vacuum, the tire having a sense of rotation R and the vehicle moving in the direction V, for the two admissible intervals of angle A S2 of the direction of greater rigidity D 2 of the orthotropic material M 2 .
  • the raised element 32 of the second lateral portion is subjected to a resulting elementary force R3 ⁇ 4 oriented from the trailing edge to the leading edge of the contact face 72, that is to say in the direction opposite V to the movement of the vehicle.
  • the resulting elementary force R E is the algebraic sum of an elementary coupling force C E , oriented from the leading edge to the trailing edge of the contact face 72, that is to say in the direction of movement V of the vehicle, and an elementary sliding force G E , oriented from the trailing edge to the leading edge of the contact face 72, that is to say in the direction opposite to the displacement V of the vehicle.
  • the orientation of the elementary effort coupling C E resulting from the particular choice of the oriented angle A S2 from the direction of higher stiffness of D 2 M 2 orthotropic material is at least equal to -35 ° and at most equal to -15 °, and the orthotropic material M 2 is extended in its direction of greater rigidity D 2 , in reaction to the radial force P applied to the element 32, and the raised element 32 tends to deform in a positive inclination with respect to the axis Z.
  • the angle oriented at S2 is at least equal to -35 ° and at most equal to -15 °
  • the orthotropic material M 2 is extended in its direction of greater rigidity D 2 , in reaction to the radial force P applied to the element 32, and the raised element 32 tends to deform in a positive inclination with respect to the axis Z.
  • the angle oriented As 2 is at less than + 55 ° and not more than + 75 °, and the orthotropic material M 2 , is compressed in its direction of greater rigidity D 2 , in response to the radial force P applied to the element 32 and the raised element 32 tends to deform also at a positive inclination with respect to the axis Z.
  • the same coupling direction C E is thus obtained for the two intervals of angles A S2 , defining directions of more high rigidity D 2 perpendicular to each other.
  • FIGS. 5A to 5D define the four combinations of oriented angles (Ac, A S2 , A S3 ) of the directions of greater rigidities (D ls D 2 , D 3 ) of the orthotropic materials (Mi, M 2 , M 3 ) elements in relief (31, 32, 33) respectively of the first middle portion and a second or third side portions, possible within the scope of the invention.
  • FIG. 5A shows a first combination in which the angle oriented at Ac is at least + 15 ° and at most + 35 °, and the oriented angle (A S2 , A S3 ) is at least equal to -35 ° and at most equal to -15 °.
  • Figure 5B presents a second combination in which the oriented angle A 0 is at least + 15 ° and not more than + 35 °, and the oriented angle (A S2 , A S3 ) is at least + 55 ° and at most + 75 °.
  • FIG. 5C shows a third combination in which the oriented angle A c is at least equal to -75 ° and at most equal to -55 °, and the oriented angle (A S2 , A S3 ) is at least equal to 35 ° and at most equal to -15 °.
  • 5D shows a fourth combination in which the oriented angle A c is at least equal to -75 ° and at most equal to -55 °, and the oriented angle (A S2 , A S3 ) is at least equal to + 55 ° and at most equal to + 75 °.
  • FIG. 6 shows the variation of the elementary coupling force C E as a function of the angle A of the direction of greater rigidity D of an orthotropic material M according to the invention.
  • the inventors have shown that in the range of angles [-90 °, + 90 °], the elementary coupling force C E has two minima respectively in the range of angles [-75 °, -55 °] and [+ 15 °, + 35 °], and two maxima respectively in the ranges of angles [-35 °, -15 °] and [+ 55 °, + 75 °].
  • FIG. 7A represents typical canonic wear curves as a function of the overall force resulting respectively for a tire of the state of the art E and for a tire according to the invention I, under load.
  • the wear indicator U is a loss of mass (for example, expressed in g / km) or a loss of height of sculpture (for example, expressed in mm km).
  • the resulting overall force R G (for example, expressed in daN), applied on the tread by the ground.
  • C GM motor makes it possible to shift by a value C GM the canonical wear curve in the direction of the overall forces resulting R G increasing.
  • FIG. 7B represents typical canonic wear curves as a function of the overall force resulting respectively for a tire of the state of the art E and for a tire according to the invention I, when empty.
  • a global braking force C GF coupling force makes it possible to shift the canonical wear curve in the direction of the resultant overall forces by a value C GF G decreasing.
  • a global force resulting braking R GF given, the wear indicator U decreases from the value L1 ⁇ 2 for a tire of the state of the art to the value Ui for a tire according to the invention, resulting in a gain in wear OF.
  • the invention has been more particularly studied in the case of a tire size 40.00R57, equipping a rigid dumper 320 tons of total load, and in the case of a 24.00R35 tire, equipping a dumper rigid 100 tons of total load.
  • Table 1 below shows an example of distribution of charges and coupling forces, between the first middle portion and the second and third lateral portions of a tread of a tire according to the invention, the A pneumatic tire is mounted on a rear axle of a mining dumper performing an alternation of go cycles of load increase and return cycles of empty descent.
  • the Z forces are the loads applied per tread portion and generally on the entire tread, and the forces C are the corresponding coupling forces.
  • the first middle portion Under engine torque and load, the first middle portion carries 40% of the total load Zc and the second and third side portions carry 60% of the total load Zc, because the tread is in full contact with the ground over its entire width.
  • the first middle portion Under braking torque and vacuum, the first middle portion carries 80%> of the total load Zy and the second and third side portions carry only 20% of the total load Zy, because the tread is in partial contact with the ground at the second and third side portions. Since the directions of the coupling forces are reversed between the middle portion and the lateral portions, the overall coupling force equal to -X times 60% of the total load Z v is added to the overall braking slip force.
  • the coupling ratios are assumed to be identical between the first middle portion and the second and third lateral portions. More generally, these median and lateral coupling ratios may be different.

Abstract

The invention relates to a radial tyre for a heavy vehicle of construction plant type intended for use in mines, characterized by an alternation of running under load along an upward slope and in an empty state along a downward slope, the tyre comprising a tread comprising a first median portion and a second and a third lateral portion, any raised element (31) in the first median portion being made of a first orthotropic material having a direction of greatest stiffness (D1) oriented towards the outside of the tyre, forming, in any circumferential plane (ZX) and with the radial axis (Z), an oriented angle (Ac) at least equal to +15° and at most equal to +35°, or at least equal to -75° and at most equal to -55°, and any raised element in the second and third lateral portions being made of a second and a third orthotropic material, respectively, having in each case a direction of greatest stiffness oriented towards the outside of the tyre, forming, in any circumferential plane (ZX) and with the radial axis (Z), an oriented angle at least equal to -35° and at most equal to -15°, or at least equal to +55° and at most equal to +75°.

Description

PNEUMATIQUE  PNEUMATIC
[0001] La présente invention a pour objet un pneumatique radial, destiné à équiper un véhicule lourd de type génie civil, et concerne, plus particulièrement, sa bande de roulement. The present invention relates to a radial tire, intended to equip a heavy vehicle type civil engineering, and relates, more particularly, its tread.
[0002] Un pneumatique radial pour véhicule lourd de type génie civil est destiné à être monté sur une jante dont le diamètre est au moins égal à 25 pouces, selon, par exemple, la classification de la norme de la European Tyre and Rim Technical Organisation ou ETRTO. L'invention est plus particulièrement applicable à un pneumatique radial destiné à être monté sur une jante dont le diamètre est compris entre 35 pouces et 63 pouces, sans être toutefois limitée à cette application. A radial tire for heavy vehicle type civil engineering is intended to be mounted on a rim whose diameter is at least equal to 25 inches, according to, for example, the classification of the standard of the European Tire and Rim Technical Organization or ETRTO. The invention is more particularly applicable to a radial tire intended to be mounted on a rim whose diameter is between 35 inches and 63 inches, without however being limited to this application.
[0003] La bande de roulement est la partie du pneumatique, destinée à entrer en contact avec un sol par l'intermédiaire d'une surface de roulement et à être usée. La bande de roulement, constituée par au moins un matériau élastomérique, comprend usuellement un système plus ou moins complexe de découpures séparant des éléments en relief, appelé sculpture, et dont la fonction est principalement de garantir au pneumatique une performance satisfaisante en adhérence longitudinale, sous efforts moteur et freineur, et en adhérence transversale. The tread is the part of the tire intended to come into contact with a ground via a running surface and to be worn. The tread, constituted by at least one elastomeric material, usually comprises a more or less complex system of cutouts separating elements in relief, called carving, and whose function is mainly to guarantee the tire a satisfactory performance in longitudinal adhesion, under engine and braking forces, and transverse grip.
[0004] Plus précisément un pneumatique selon l'invention est destiné à être monté sur un véhicule de type dumper, assurant en particulier le transport de matériaux extraits de mines de surface, tels que, par un exemple, des minerais ou du charbon. Un tel usage, appelé usage mines, consiste, de manière simplifiée, en une alternance de cycles aller en charge et de cycles retour à vide. Lors d'un cycle aller en charge, le véhicule chargé transporte, principalement en montée, les matériaux extraits depuis des zones de chargement au fond de la mine, ou fond du « pit », jusqu'à des zones de déchargement. Lors d'un cycle retour à vide, le véhicule à vide retourne, principalement en descente, vers les zones de chargement au fond de la mine. More specifically, a tire according to the invention is intended to be mounted on a dumper type vehicle, ensuring in particular the transport of materials extracted from surface mines, such as, for example, ores or coal. Such a use, called mine use, consists, in a simplified manner, in an alternation of cycles go charging and return cycles empty. During a load cycle, the loaded vehicle transports, mainly uphill, materials extracted from loading areas at the bottom of the mine, or bottom of the "pit", to unloading areas. During an empty return cycle, the unladen vehicle returns, mainly downhill, to the loading areas at the bottom of the mine.
[0005] En outre les pistes sur lesquelles roulent les véhicules sont constituées de matériaux en général issus de la mine, par exemple, des roches concassées, compactées et régulièrement arrosées pour garantir la tenue de la couche d'usure de la piste lors du passage des véhicules. Ces pistes ont une action particulièrement abrasive sur les bandes de roulement des pneumatiques. In addition the tracks on which the vehicles roll are made of materials generally from the mine, for example, crushed rocks, compacted and regularly watered to ensure the holding of the wear layer of the track during the passage of vehicles. These tracks have a particularly abrasive action on the treads of the tires.
[0006] La charge appliquée sur le pneumatique dépend à la fois de sa position sur le véhicule et du cycle d'usage du véhicule. A titre d'exemple, pour une pente comprise entre 8.5% et 10%>, lors d'un cycle aller de montée en charge, environ un tiers de la charge totale du véhicule est appliqué sur l'essieu avant, équipé généralement de deux pneumatiques en monte simple, et deux tiers de la charge totale du véhicule sont appliqués sur l'essieu arrière, équipé généralement de quatre pneumatiques en monte jumelée. Lors du cycle retour de descente à vide, pour une pente comprise entre 8.5% et 10%), environ la moitié de la charge totale du véhicule est appliquée sur l'essieu avant et la moitié de la charge totale du véhicule est appliquée sur l'essieu arrière. Les pneumatiques équipant les dumpers sont, en règle générale, montés, en monte simple, sur l'essieu avant du véhicule pendant le premier tiers de leur vie, puis ensuite permutés, et montés, en monte jumelée, sur l'essieu arrière pour les deux tiers de vie restants. Les pneumatiques selon l'invention sont plus particulièrement optimisés pour un fonctionnement sur essieu arrière. The load applied to the tire depends both on its position on the vehicle and the cycle of use of the vehicle. By way of example, for a slope between 8.5% and 10%>, during a load increase cycle, approximately one third of the total load of the vehicle is applied to the front axle, generally equipped with two single tires, and two-thirds of the total vehicle load is applied to the rear axle, usually equipped with four tires in twin tires. During the empty descent return cycle, for a slope between 8.5% and 10%), approximately half of the total vehicle load is applied to the front axle and half of the total vehicle load is applied to the vehicle. 'rear axle. The tires fitted to the dumpers are, as a general rule, mounted as single tires on the front axle of the vehicle during the first third of their life, then they are interchanged and mounted, in twin tires, on the rear axle for two thirds of life remaining. The tires according to the invention are more particularly optimized for operation on the rear axle.
[0007] Sur un plan économique, le transport des matériaux extraits peut représenter jusqu'à 50%) des coûts d'exploitation de la mine, et la contribution des pneumatiques dans les coûts de transport est significative. Par conséquent limiter la vitesse d'usure des pneumatiques est un axe majeur de réduction des coûts d'exploitation. Du point de vue du fabricant de pneumatiques, développer des solutions techniques permettant de réduire la vitesse d'usure est donc un objectif stratégique important. On an economic level, the transport of extracted materials can represent up to 50%) operating costs of the mine, and the contribution of tires in transport costs is significant. Therefore limiting the tire wear speed is a major axis of reduction of operating costs. From the point of view of the tire manufacturer, developing technical solutions to reduce the speed of wear is therefore an important strategic objective.
[0008] Les pneumatiques sont soumis à de fortes sollicitations mécaniques, à la fois au niveau local, lors du roulage sur des pistes recouvertes par des indenteurs, constitués par des cailloux dont la taille moyenne est typiquement comprise entre 1 pouce et 2.5 pouces, et au niveau global, lors du passage d'un couple important sur des pentes comprises entre 8.5% et 10%>, et lors des demi-tours pour les manœuvres de chargement et de déchargement. Ces sollicitations mécaniques conduisent à une usure relativement rapide des pneumatiques. [0009] Les solutions techniques envisagées à ce jour pour réduire la vitesse d'usure portent essentiellement sur la conception de la sculpture de la bande de roulement, sur le choix des matériaux constitutifs de la bande de roulement, généralement des mélanges élastomériques, et sur l'optimisation de l'armature de sommet radialement intérieure à la bande de roulement. Par exemple, dans le domaine de la sculpture de la bande de roulement, le document WO 2004085175 décrit l'utilisation d'une bande de roulement dont les éléments en relief de sculpture présentent une inclinaison des faces avant et arrière différenciées et variables dans la largeur de la bande de roulement pour générer des efforts de couplage dépendant de la charge appliquée, et ainsi modifier le point de fonctionnement du pneu en glissement et donc limiter les phénomènes d'usure. Par effort de couplage, on entend un effort circonférentiel, tangent à la surface de roulement, généré par la charge appliquée, par effet de Poisson sur les éléments en relief. The tires are subjected to high mechanical stresses, both locally, when driving on tracks covered by indentors, consisting of pebbles whose average size is typically between 1 inch and 2.5 inches, and at the global level, when passing a large torque on slopes between 8.5% and 10%>, and during U-turns for loading and unloading maneuvers. These mechanical stresses lead to a relatively fast wear of the tires. The technical solutions envisaged to date to reduce the speed of wear relate essentially to the design of the sculpture of the tread, on the selection of the constituent materials of the tread, generally elastomeric mixtures, and the optimization of the crown reinforcement radially inner to the tread. For example, in the field of tread sculpture, the document WO 2004085175 describes the use of a tread whose carved relief elements have an inclination of the front and rear faces differentiated and variable in width. of the tread to generate coupling forces dependent on the applied load, and thus change the operating point of the sliding tire and thus limit wear phenomena. By coupling force is meant a circumferential force, tangential to the running surface, generated by the applied load, by Poisson effect on the elements in relief.
[0010] Un pneumatique ayant une géométrie de révolution par rapport à un axe de rotation, sa géométrie est décrite usuellement dans un plan radial contenant l'axe de rotation du pneumatique. Pour un plan radial donné, les directions radiale, axiale et circonférentielle désignent respectivement les directions perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique, parallèle à l'axe de rotation du pneumatique et perpendiculaire au plan radial. Par convention, les expressions «radialement intérieur, respectivement radialement extérieur» signifient «plus proche, respectivement plus éloigné de l'axe de rotation du pneumatique». Par «axialement intérieur, respectivement axialement extérieur», on entend «plus proche, respectivement plus éloigné du plan équatorial du pneumatique», le plan équatorial du pneumatique étant le plan passant par le milieu de la surface de roulement du pneumatique et perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique. A tire having a geometry of revolution with respect to an axis of rotation, its geometry is usually described in a radial plane containing the axis of rotation of the tire. For a given radial plane, the radial, axial and circumferential directions respectively designate the directions perpendicular to the axis of rotation of the tire, parallel to the axis of rotation of the tire and perpendicular to the radial plane. By convention, the terms "radially inner or radially outer" mean "closer or farther from the axis of rotation of the tire" respectively. By "axially inner, respectively axially outer" is meant "closer or more distant from the equatorial plane of the tire", the equatorial plane of the tire being the plane passing through the middle of the running surface of the tire and perpendicular to the tire. rotation axis of the tire.
[0011] Les inventeurs se sont donnés pour objectif de réduire la vitesse d'usure de la bande de roulement d'un pneumatique radial pour véhicule lourd de type génie civil soumis à de fortes sollicitations mécaniques induites par un usage mines, caractérisé principalement par une alternance de cycles aller de montée en charge et de cycles retour de descente à vide. The inventors have set themselves the objective of reducing the wear rate of the tread of a radial tire for a heavy vehicle of the civil engineering type subjected to heavy mechanical stresses induced by a mine use, characterized mainly by a alternating cycles of ramping and empty return cycles.
[0012] Cet objectif a été atteint, selon l'invention, par un pneumatique pour véhicule lourd de type génie civil destiné à un usage mines, caractérisé par une alternance de roulages en charge sur une pente ascendante et à vide sur une pente descendante: -le pneumatique comprenant une bande de roulement ayant une largeur totale WT et comprenant une première portion médiane, axialement intérieure à respectivement une deuxième et une troisième portions latérales, This object has been achieved, according to the invention, by a tire for a heavy vehicle type civil engineering for a mine use, characterized by an alternation of rolling load on an upward slope and empty on a downward slope: the tire comprising a tread having a total width W T and comprising a first central portion, axially internal to respectively a second and a third lateral portion,
-la première portion médiane ayant une largeur médiane Wc au moins égale à 20% et au plus égale à 50% de la largeur totale WT, et comprenant des éléments en relief, séparés les uns des autres par des découpures, chaque élément en relief comprenant une face d'attaque, destinée à entrer en contact en premier avec un sol par l'intermédiaire d'une arête d'attaque, une face de fuite, destinée à entrer en contact en dernier avec le sol par l'intermédiaire d'une arête de fuite, et une face de contact, destinée à entrer en contact intégral avec le sol, the first median portion having a median width Wc of at least 20% and at most equal to 50% of the total width W T , and comprising elements in relief, separated from each other by cutouts, each element in relief comprising a leading face, intended to contact first with a ground via a leading edge, a trailing face, intended to contact last with the ground via a trailing edge, and a contact face, intended to come into complete contact with the ground,
-chacune des deuxième et troisième portions latérales ayant respectivement une largeur latérale (Ws2, Ws3) au moins égale à 25% et au plus égale à 40% de la largeur totale WT, et comprenant respectivement des éléments en relief, séparés les uns des autres par des découpures, chaque élément en relief comprenant une face d'attaque, une face de fuite, et une face de contact, each of the second and third lateral portions respectively having a lateral width (Ws 2 , Ws 3 ) of at least 25% and at most equal to 40% of the total width W T , and respectively comprising relief elements, separated by each other by cutouts, each raised element comprising a leading face, a trailing face, and a contact face,
-tout élément en relief de la première portion médiane et des deuxième et troisième portions latérales, lorsqu'il est en contact avec le sol par l'intermédiaire de sa face de contact, étant décrit dans un plan circonférentiel ZX, défini par une direction radiale Z, perpendiculaire à la face de contact et orientée vers l'extérieur du pneumatique, et par une direction circonférentielle X, tangente à la circonférence du pneumatique et orientée depuis l'arête d'attaque vers l'arête de fuite,  all elements in relief of the first median portion and of the second and third lateral portions, when in contact with the ground via its contact face, being described in a circumferential plane ZX, defined by a radial direction Z, perpendicular to the contact face and directed towards the outside of the tire, and by a circumferential direction X, tangent to the circumference of the tire and oriented from the leading edge towards the trailing edge,
-tout élément en relief de la première portion médiane étant constitué par un premier matériau orthotrope Mi ayant une direction de plus grande rigidité Di orientée vers l'extérieur du pneumatique, formant, dans tout plan circonférentiel ZX et avec l'axe Z, un angle orienté Ac au moins égal à +15° et au plus égal à +35°, ou au moins égal à - 75° et au plus égal à -55°,  any element in relief of the first median portion being constituted by a first orthotropic material Mi having a direction of greater rigidity Di oriented towards the outside of the tire, forming, in any circumferential plane ZX and with the axis Z, an angle at least 15 ° and at most 35 °, or at least 75 ° and not more than -55 °,
- et tout élément en relief des deuxième et troisième portions latérales étant constitué respectivement par un deuxième et un troisième matériaux orthotropes (M2, M3) ayant respectivement une direction de plus grande rigidité (D2, D3) orientée vers l'extérieur du pneumatique, formant, dans tout plan circonférentiel XZ et avec l'axe Z, un angle orienté (AS2, AS3) au moins égal à -35° et au plus égal à -15°, ou au moins égal à +55° et au plus égal à +75°. [0013] La bande de roulement d'un pneumatique, ayant une largeur totale WT, comprend usuellement une première portion médiane, axialement intérieure à respectivement une deuxième et une troisième portions latérales, le fonctionnement mécanique de ces diverses portions étant différent selon la portion considérée, lors du passage de la bande de roulement dans le contact avec le sol. Une première portion médiane, axialement intérieure à respectivement une deuxième et une troisième portions latérales, est généralement mais pas obligatoirement délimitée par ces deuxième et troisième portions latérales. En effet, la première portion médiane peut être délimitée à chacune de ses extrémités par une portion intermédiaire qui la sépare d'une portion latérale. L'invention ne porte pas sur ces éventuelles portions intermédiaires, axialement positionnées entre la première portion médiane et chacune des deuxième et troisième portions latérales. and any element in relief of the second and third lateral portions respectively consisting of a second and a third orthotropic material (M 2 , M 3 ) respectively having a direction of greater rigidity (D 2 , D 3 ) facing outwards of the tire, forming, in any circumferential plane XZ and with the axis Z, an oriented angle (A S2 , A S3 ) at least equal to -35 ° and at most equal to -15 °, or at least equal to +55 ° and not more than + 75 °. The tread of a tire, having a total width W T , usually comprises a first central portion axially inner respectively to a second and a third lateral portions, the mechanical operation of these various portions being different depending on the portion considered during the passage of the tread in contact with the ground. A first central portion, axially inner to respectively a second and a third lateral portions, is generally but not necessarily bounded by these second and third lateral portions. In fact, the first median portion may be delimited at each of its ends by an intermediate portion which separates it from a lateral portion. The invention does not relate to these optional intermediate portions, axially positioned between the first middle portion and each of the second and third lateral portions.
[0014] Dans la présente invention, et par convention, la largeur médiane Wc de la première portion médiane est considérée comme au moins égale à 20% et au plus égale à 50% de la largeur totale WT de la bande de roulement, alors que la largeur latérale (Ws2, Ws3) de chacune des deuxième et troisième portions latérales est considérée comme au moins égale à 25% et au plus égale à 40% de la largeur totale WT de la bande de roulement. In the present invention, and by convention, the median width Wc of the first median portion is considered to be at least equal to 20% and at most equal to 50% of the total width W T of the tread, while that the lateral width (Ws 2 , Ws 3 ) of each of the second and third lateral portions is considered to be at least equal to 25% and at most equal to 40% of the total width W T of the tread.
[0015] Tout élément en relief de la bande roulement, que ce soit au niveau de la première portion médiane ou d'une portion latérale, est délimité, selon la direction circonférentielle X, par une face d'attaque et une face de fuite, et, selon une direction radiale Z, radialement à l'extérieur par une face de contact destinée à entrer en contact intégral avec le sol. Par face d'attaque, on entend la face dont l'arête radialement extérieure, intersection de la face d'attaque et de la face de contact, entre en premier dans le contact avec le sol. Par face de fuite, on entend la face dont l'arête radialement extérieure, intersection de la face de fuite et de la face de contact, entre en dernier dans le contact avec le sol. Any element in relief of the tread, either at the first middle portion or a lateral portion, is delimited, in the circumferential direction X, by a leading face and a trailing face, and, in a radial direction Z, radially outwardly by a contact face intended to come into complete contact with the ground. By face of attack, one hears the face whose radially outer edge, intersection of the leading face and the contact face, enters first in contact with the ground. By leaky face is meant the face whose radially outer edge, intersection of the trailing face and the contact face, enters last in contact with the ground.
[0016] Tout élément en relief de la bande roulement est décrit, lorsqu'il est en contact intégral avec le sol par l'intermédiaire de sa face de contact, dans un plan circonférentiel ZX, défini par une direction radiale Z, perpendiculaire à la face de contact et orientée vers l'extérieur du pneumatique, et par une direction circonférentielle X, tangente à la circonférence du pneumatique et orientée depuis l'arête d'attaque vers l'arête de fuite. Any element in relief of the tread is described, when in full contact with the ground via its contact face, in a circumferential plane ZX, defined by a radial direction Z, perpendicular to the contact face and oriented to the outside of the tire, and by a circumferential direction X, tangent to the circumference of the tire and oriented from the leading edge to the trailing edge.
[0017] Selon l'invention, tout élément en relief de la bande roulement est constitué par un matériau orthotrope. En mécanique, le comportement élastique d'un matériau est défini par un système de relations linéaires entre les contraintes et les déformations, qui peut s'écrire sous forme matricielle. La matrice de passage entre les déformations et les contraintes est alors appelée matrice de rigidité et les coefficients de la matrice de rigidité sont appelés rigidités. Dans le cas général, un matériau orthotrope est un matériau pour lequel la rigidité dans une première direction est différente de la rigidité dans une deuxième direction perpendiculaire à la première direction. Dans le cas d'un matériau orthotrope selon l'invention, la rigidité dans une première direction est signifïcativement supérieure à la rigidité dans une deuxième direction perpendiculaire à la première direction. A titre indicatif, le rapport des rigidités entre les deux directions considérées est typiquement supérieur à 1.5, préférentiellement supérieur à 5. La première direction est alors appelée direction de plus grande rigidité. According to the invention, any element in relief of the tread is constituted by an orthotropic material. In mechanics, the elastic behavior of a material is defined by a system of linear relationships between stresses and deformations, which can be written in matrix form. The matrix of passage between the deformations and the stresses is then called matrix of rigidity and the coefficients of the matrix of rigidity are called rigidity. In the general case, an orthotropic material is a material for which the rigidity in a first direction is different from the stiffness in a second direction perpendicular to the first direction. In the case of an orthotropic material according to the invention, the rigidity in a first direction is significantly greater than the rigidity in a second direction perpendicular to the first direction. As an indication, the ratio of the rigidities between the two directions considered is typically greater than 1.5, preferably greater than 5. The first direction is then called the direction of greater rigidity.
[0018] Tout élément en relief est soumis, au niveau de sa face de contact, à un effort circonférentiel de couplage, appelé effort élémentaire de couplage, et à un effort circonférentiel de glissement, appelé effort élémentaire de glissement, la résultante de ces deux efforts étant appelée effort élémentaire résultant. L'effort élémentaire de couplage est l'effort appliqué à l'élément en relief par le sol, en réaction aux contraintes tangentielles induites par l'effort radial appliqué à l'élément en relief. L'effort élémentaire de glissement est l'effort appliqué à l'élément en relief par le sol, en réaction aux glissements moteur ou freineur du pneumatique induits par le couple moteur ou freineur appliqué au pneumatique, lorsque le pneumatique est monté sur un essieu arrière du véhicule. Plus précisément, cet effort élémentaire de glissement résulte de la différence de vitesses entre l'armature de sommet du pneumatique, radialement intérieure à la bande de roulement, et le sol. Any element in relief is subjected, at its contact face, to a circumferential coupling force, called elementary coupling force, and a circumferential sliding force, called elementary sliding force, the resultant of these two efforts being called elementary effort resulting. The elementary coupling force is the force applied to the element in relief by the ground, in response to the tangential stresses induced by the radial force applied to the element in relief. The elementary sliding force is the force applied to the raised element by the ground, in response to the motor or braking slip of the tire induced by the engine or braking torque applied to the tire, when the tire is mounted on a rear axle. of the vehicle. More precisely, this elementary sliding force results from the difference in speeds between the crown reinforcement of the tire, radially inner to the tread, and the ground.
[0019] Pour la première portion médiane et chacune des deuxième et troisième portions latérales, on définit respectivement un effort médian de couplage et un effort latéral de couplage, un effort médian de glissement et un effort latéral de glissement, un effort médian résultant et un effort latéral résultant. Les efforts médians respectivement de couplage, de glissement et résultant dépendent des efforts élémentaires respectivement de couplage, de glissement et résultant, appliqués aux éléments en relief de la première portion médiane, mais aussi des interactions mécaniques avec les deuxième et troisième portions latérales. De façon analogue, les efforts latéraux respectivement de couplage, de glissement et résultant dépendent des efforts élémentaires respectivement de couplage, de glissement et résultant, appliqués aux éléments en relief de la deuxième ou troisième portion latérale, mais aussi des interactions mécaniques avec la première portion médiane. For the first median portion and each of the second and third lateral portions, a median coupling force and a lateral coupling force, a median sliding force and a lateral sliding force, a median resultant stress and an resulting lateral force. The median efforts respectively of Coupling, sliding and resulting depend on the elementary forces respectively coupling, sliding and resulting, applied to the raised elements of the first middle portion, but also the mechanical interactions with the second and third side portions. Similarly, the lateral forces of coupling, sliding and resulting respectively depend on the elementary forces respectively of coupling, sliding and resulting, applied to the raised elements of the second or third lateral portion, but also of the mechanical interactions with the first portion. median.
[0020] Au niveau global de la bande roulement, on définit respectivement un effort global de couplage, un effort global de glissement et un effort global résultant. Les efforts globaux respectivement de couplage, de glissement et résultant sont les résultantes des efforts médian et latéraux respectivement de couplage, de glissement et résultant. At the overall level of the tread band, a global coupling force, an overall sliding force and a resulting overall force are respectively defined. The overall coupling, sliding and resultant forces respectively are the resultants of the median and lateral coupling, sliding and resulting respectively.
[0021] Le principe de l'invention est de proposer une sculpture de bande de roulement permettant de générer un effort global de couplage de même sens que l'effort global résultant, à la fois sous couple moteur et sous couple freineur, pour un pneumatique monté sur essieu moteur. L'effort global de couplage générant ainsi une partie de l'effort global résultant nécessaire à l'avancement du véhicule, il réduit d'autant l'effort global de glissement, donc le glissement de la bande roulement sur le sol est diminué par rapport à une bande de roulement sans effort global de couplage, et corrélativement l'usure de la bande de roulement, fonction du glissement et de la pression de contact, est diminuée, aussi bien sous couple moteur que sous couple freineur. The principle of the invention is to provide a tread pattern for generating an overall coupling force in the same direction as the resulting overall force, both under engine torque and under braking torque, for a tire mounted on drive axle. The overall coupling effort thus generating a part of the overall resultant force required for the advancement of the vehicle, it reduces the overall sliding effort, so the sliding of the tread on the ground is decreased compared to to a tread without overall coupling effort, and correspondingly the wear of the tread, function of the sliding and the contact pressure, is decreased, both under engine torque braking torque.
[0022] Dans ce but, l'invention propose de combiner une première portion médiane pour laquelle tout élément en relief est constitué par un premier matériau orthotrope Mi ayant une direction de plus grande rigidité Di orientée vers l'extérieur du pneumatique, formant, dans tout plan circonférentiel ZX et avec l'axe Z, un angle orienté Ac au moins égal à +15° et au plus égal à +35°, ou au moins égal à -75° et au plus égal à -55°, avec une deuxième et une troisième portions latérales pour chacune desquelles tout élément en relief des deuxième et troisième portions latérales est constitué respectivement par un deuxième et un troisième matériaux orthotropes (M2, M3) ayant respectivement une direction de plus grande rigidité (D2, D3) orientée vers l'extérieur du pneumatique, formant dans tout plan circonférentiel ZX et avec l'axe Z, un angle orienté (AS2, AS3) au moins égal à -35° et au plus égal à -15°, ou au moins égal à +55° et au plus égal à +75°. For this purpose, the invention proposes to combine a first median portion for which any element in relief is constituted by a first orthotropic material Mi having a direction of greater rigidity Di oriented towards the outside of the tire, forming, in any circumferential plane ZX and with the axis Z, an angle oriented Ac at least equal to + 15 ° and at most equal to + 35 °, or at least equal to -75 ° and at most equal to -55 °, with a second and third lateral portions for each of which any element in relief of the second and third lateral portions respectively consists of a second and a third orthotropic material (M 2 , M 3 ) respectively having a direction of greater rigidity (D 2 , D 3 ) facing outward from the pneumatic, forming in any circumferential plane ZX and with the axis Z, an oriented angle (A S2 , A S3 ) at least equal to -35 ° and at most equal to -15 °, or at least equal to + 55 ° and at most equal to + 75 °.
[0023] Lorsque le pneumatique est soumis à un couple moteur et à une charge radiale, au niveau élémentaire de la première portion médiane, tout élément en relief est soumis à un effort élémentaire résultant, orienté de l'arête d'attaque vers l'arête de fuite de la face de contact, c'est-à-dire dans le sens du déplacement du véhicule. L'effort élémentaire résultant est la somme algébrique d'un effort élémentaire de couplage, orienté de l'arête de fuite vers l'arête d'attaque de la face de contact, c'est-à-dire dans le sens opposé au déplacement du véhicule, et d'un effort élémentaire de glissement, orienté de l'arête d'attaque vers l'arête de fuite de la face de contact, c'est-à-dire dans le sens du déplacement du véhicule. L'orientation de l'effort élémentaire de couplage résulte du choix particulier de l'angle orienté Ac de la direction de plus grande rigidité Di du matériau orthotrope Mi. [0024] Egalement lorsque le pneumatique est soumis à un couple moteur et à une charge radiale, au niveau élémentaire de la deuxième ou troisième portion latérale, tout élément en relief est soumis à un effort élémentaire résultant, orienté de l'arête d'attaque vers l'arête de fuite de la face de contact, c'est-à-dire dans le sens du déplacement du véhicule. L'effort élémentaire résultant est la somme algébrique d'un effort élémentaire de couplage et d'un effort élémentaire de glissement, tous deux orientés de l'arête d'attaque vers l'arête de fuite de la face de contact, c'est-à-dire dans le sens du déplacement du véhicule. L'orientation de l'effort élémentaire de couplage résulte du choix particulier de l'angle orienté (AS2, AS3) de la direction de plus grande rigidité (D2, D3) du matériau orthotrope (M2, M3). [0025] Lorsque le pneumatique est soumis à un couple freineur et à une charge radiale, au niveau élémentaire de la première portion médiane, tout élément en relief est soumis à un effort élémentaire résultant, orienté de l'arête de fuite vers l'arête d'attaque de la face de contact, c'est-à-dire dans le sens opposé au déplacement du véhicule. L'effort élémentaire résultant est la somme algébrique d'un effort élémentaire de couplage et d'un effort élémentaire de glissement, tous deux orientés de l'arête de fuite vers l'arête d'attaque de la face de contact, c'est-à-dire dans le sens opposé au déplacement du véhicule. L'orientation de l'effort élémentaire de couplage résulte du choix particulier de l'angle orienté Ac de la direction de plus grande rigidité Di du matériau orthotrope Mi. When the tire is subjected to a driving torque and a radial load, at the elementary level of the first median portion, any element in relief is subjected to a resulting elementary force oriented from the leading edge to the edge of leakage of the contact face, that is to say in the direction of movement of the vehicle. The resulting elementary force is the algebraic sum of an elementary coupling force, oriented from the trailing edge to the leading edge of the contact face, that is to say in the opposite direction to the displacement the vehicle, and an elementary sliding force, oriented from the leading edge to the trailing edge of the contact face, that is to say in the direction of movement of the vehicle. The orientation of the elementary coupling force results from the particular choice of the angle oriented Ac of the direction of greater rigidity Di of the orthotropic material Mi. [0024] Also when the tire is subjected to a driving torque and to a load radial, at the elementary level of the second or third lateral portion, any element in relief is subjected to a resulting elementary force, oriented from the leading edge to the trailing edge of the contact face, that is to say say in the direction of movement of the vehicle. The resulting elementary force is the algebraic sum of an elementary coupling force and an elementary sliding force, both oriented from the leading edge to the trailing edge of the contact face. ie in the direction of movement of the vehicle. The orientation of the elementary coupling force results from the particular choice of the oriented angle (A S2 , A S3 ) of the direction of greater rigidity (D 2 , D 3 ) of the orthotropic material (M 2 , M 3 ) . When the tire is subjected to a braking torque and a radial load, at the elementary level of the first median portion, any element in relief is subjected to a resulting elementary force, oriented from the trailing edge to the edge attacking the contact face, that is to say in the opposite direction to the movement of the vehicle. The resulting elementary force is the algebraic sum of an elementary coupling force and an elementary sliding force, both oriented from the trailing edge to the leading edge of the contact face. in the opposite direction to the movement of the vehicle. The orientation of the elementary coupling force results from the particular choice of the oriented angle A c of the direction of greater rigidity Di of the orthotropic material Mi.
[0026] Egalement lorsque le pneumatique est soumis à un couple freineur et à une charge radiale, au niveau élémentaire de la deuxième ou troisième portion latérale, tout élément en relief de la deuxième ou troisième portion latérale est soumis à un effort élémentaire résultant, orienté de l'arête de fuite vers l'arête d'attaque de la face de contact, c'est-à-dire dans le sens opposé au déplacement du véhicule. L'effort élémentaire résultant est la somme algébrique d'un effort élémentaire de couplage, orienté de l'arête d'attaque vers l'arête de fuite de la face de contact, c'est-à-dire dans le sens du déplacement du véhicule, et d'un effort élémentaire de glissement, orienté de l'arête de fuite vers l'arête d'attaque de la face de contact, c'est-à-dire dans le sens opposé au déplacement du véhicule. L'orientation de l'effort élémentaire de couplage résulte du choix particulier de l'angle orienté (AS2, AS3) de la direction de plus grande rigidité (D2, D3) du matériau orthotrope (M2, M3). [0026] Also when the tire is subjected to a braking torque and to a radial load, at the elementary level of the second or third lateral portion, any element in relief of the second or third lateral portion is subjected to a resultant elementary effort, oriented from the trailing edge to the leading edge of the contact face, that is to say in the opposite direction to the displacement of the vehicle. The resulting elementary force is the algebraic sum of an elementary coupling force, oriented from the leading edge to the trailing edge of the contact face, that is to say in the direction of movement of the vehicle, and an elementary sliding force, oriented from the trailing edge to the leading edge of the contact face, that is to say in the opposite direction to the displacement of the vehicle. The orientation of the elementary coupling force results from the particular choice of the oriented angle (A S2 , A S3 ) of the direction of greater rigidity (D 2 , D 3 ) of the orthotropic material (M 2 , M 3 ) .
[0027] Au niveau global de la bande de roulement, sous couple moteur, le véhicule étant en charge, la bande de roulement entre en contact avec le sol sur toute sa largeur axiale : la première portion médiane et chacune des deuxième et troisième portions latérales entrent ainsi intégralement en contact avec le sol. Dans cette configuration, la charge portée par la première portion médiane est inférieure à la charge portée par l'ensemble des deuxième et troisième portions latérales. L'effort médian de couplage, proportionnel à la charge appliquée sur la première portion médiane selon un taux de couplage donné, est par conséquent inférieur à la somme des efforts latéraux de couplage, proportionnels respectivement à la charge appliquée sur les deuxième et troisième portions latérales selon le même taux de couplage donné. Par ailleurs, compte tenu du choix des angles (Ac, AS2, AS3) des directions de plus grandes rigidités (Dl s D2, D3) des matériaux orthotropes (Ml s M2, M3) des éléments en relief respectivement de la première portion médiane et des deuxième et troisième portions latérales, l'effort médian de couplage est de signe opposé à chaque effort latéral de couplage. Par conséquent, l'effort global de couplage, somme algébrique de l'effort médian de couplage et des efforts latéraux de couplage, est de même signe que les efforts latéraux - io de couplage, et de même signe que l'effort global résultant moteur, orienté dans le sens du déplacement du pneumatique. Par conséquent l'effort global de couplage contribue positivement à l'effort global moteur, ce qui diminue la part de l'effort global de glissement moteur, donc le glissement de la bande roulement sur le sol et donc l'usure. [0028] Au niveau global de la bande de roulement, sous couple freineur, le véhicule étant à vide, la bande de roulement entre en contact avec le sol sur une partie de sa largeur axiale : la première portion médiane entre intégralement en contact avec le sol, alors que chacune des deuxième et troisième portions latérales entre partiellement en contact avec le sol. Dans cette configuration, la charge portée par la première portion médiane est supérieure à la charge portée par l'ensemble des deuxième et troisième portions latérales. L'effort médian de couplage, proportionnel à la charge appliquée sur la première portion médiane selon un taux de couplage donné, est par conséquent supérieur à la somme des efforts latéraux de couplage, proportionnels respectivement à la charge appliquée sur les deuxième et troisième portions latérales selon le même taux de couplage donné. Par ailleurs, compte tenu du choix des angles (Ac, AS2, AS3) des directions de plus grandes rigidités (Dl s D2, D3) des matériaux orthotropes (Ml s M2, M3) des éléments en relief respectivement de la première portion médiane et des deuxième et troisième portions latérales, l'effort médian de couplage est de signe opposé à chaque effort latéral de couplage. Par conséquent, l'effort global de couplage, somme algébrique de l'effort médian de couplage et des efforts latéraux de couplage, est de même signe que l'effort médian de couplage, et de même signe que l'effort global résultant freineur, orienté dans le sens opposé au déplacement du pneumatique. Par conséquent l'effort global de couplage contribue positivement à l'effort global freineur, ce qui diminue la part de l'effort global de glissement freineur, donc le glissement de la bande roulement sur le sol et donc l'usure. At the overall level of the tread under engine torque, the vehicle being in load, the tread contacts the ground over its entire axial width: the first middle portion and each of the second and third side portions. thus fully contact the ground. In this configuration, the load carried by the first median portion is less than the load carried by the set of second and third lateral portions. The median coupling force, proportional to the load applied to the first median portion according to a given coupling ratio, is therefore less than the sum of the lateral coupling forces proportional to the load applied to the second and third lateral portions, respectively. according to the same coupling rate given. Moreover, given the choice of angles (Ac, A S2 , A S3 ), directions of greater rigidities (D ls D 2 , D 3 ) of the orthotropic materials (M ls M 2 , M 3 ) of the relief elements respectively of the first median portion and the second and third lateral portions, the median coupling force is of opposite sign to each lateral coupling force. Consequently, the overall coupling force, the algebraic sum of the median coupling force and the lateral coupling forces, is of the same sign as the lateral forces coupling, and the same sign that the resulting overall motor force, oriented in the direction of displacement of the tire. Therefore the overall coupling effort contributes positively to the overall motor effort, which reduces the share of the overall motor slip force, so the sliding of the tread on the ground and therefore wear. At the overall level of the tread, braking torque, the vehicle being empty, the tread contacts the ground over part of its axial width: the first middle portion fully in contact with the soil, while each of the second and third lateral portions partially in contact with the ground. In this configuration, the load carried by the first median portion is greater than the load carried by the set of second and third lateral portions. The median coupling force, proportional to the load applied to the first median portion according to a given coupling ratio, is therefore greater than the sum of the lateral coupling forces proportional to the load applied to the second and third lateral portions, respectively. according to the same coupling rate given. Moreover, given the choice of angles (Ac, A S2 , A S3 ), directions of greater rigidities (D ls D 2 , D 3 ) of the orthotropic materials (M ls M 2 , M 3 ) of the relief elements respectively of the first median portion and the second and third lateral portions, the median coupling force is of opposite sign to each lateral coupling force. Consequently, the overall coupling force, the algebraic sum of the median coupling force and the lateral coupling forces, is of the same sign as the median coupling force, and of the same sign as the overall braking force, oriented in the opposite direction to the displacement of the tire. Therefore the overall coupling effort positively contributes to the overall braking effort, which reduces the share of overall braking slip effort, so the sliding of the tread on the ground and therefore wear.
[0029] La première portion médiane est, de préférence, symétrique par rapport à un plan équatorial passant par le milieu de la bande de roulement et perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique. Dans ce cas, les deuxième et troisième portions latérales ont des largeurs axiales égales. [0030] Encore préférentiellement les angles orientés (AS2, AS3) respectifs des directions de plus grande rigidité (D2, D3) des deuxième et troisième matériaux orthotropes (M2, M3) constitutifs des deuxième et troisième portions latérales sont égaux entre eux. Cette caractéristique garantit un fonctionnement mécanique similaire des deux portions latérales. The first middle portion is preferably symmetrical with respect to an equatorial plane passing through the middle of the tread and perpendicular to the axis of rotation of the tire. In this case, the second and third lateral portions have equal axial widths. More preferably, the oriented angles (A S2 , A S3 ) of the directions of greater rigidity (D 2 , D 3 ) of the second and third orthotropic materials (M 2 , M 3 ) constituting the second and third lateral portions are equal to each other. This feature ensures similar mechanical operation of both side portions.
[0031] Selon un premier mode de réalisation de l'orthotropie des matériaux, l'angle orienté Ac de la direction de plus grande rigidité Di du premier matériau orthotrope Mi constitutif de la première portion médiane est égal à +25° et les angles orientés (AS2, AS3) respectifs des directions de plus grande rigidité (D2, D3) des deuxième et troisième matériaux orthotropes (M2, M3) constitutifs des deuxième et troisième portions latérales sont égaux à -25°. Selon ce mode de réalisation, les matériaux orthotropes (Ml s M2, M3) ont un mode de fonctionnement identique en compression suivant leur direction de plus grande rigidité (Dl s D2, D3). According to a first embodiment of the orthotropy of the materials, the angle oriented Ac of the direction of greater rigidity Di of the first orthotropic material Mi constituting the first middle portion is equal to + 25 ° and the angles oriented (A S2 , A S3 ) respective directions of greater rigidity (D 2 , D 3 ) of the second and third orthotropic materials (M 2 , M 3 ) constituting the second and third side portions are equal to -25 °. According to this embodiment, the orthotropic materials (M ls M 2 , M 3 ) have an identical operating mode in compression in their direction of greater rigidity (D ls D 2 , D 3 ).
[0032] Selon un deuxième mode de réalisation de l'orthotropie des matériaux, l'angle orienté Ac de la direction de plus grande rigidité Di du premier matériau orthotrope Mi constitutif de la première portion médiane est égal à +25° et les angles orientés (AS2, AS3) respectifs des directions de plus grande rigidité (D2, D3) des deuxième et troisième matériaux orthotropes constitutifs (M2, M3) des deuxième et troisième portions latérales sont égaux à +65°. Selon ce mode de réalisation, le matériau orthotrope Mi et les matériaux orthotropes (M2, M3) ont des modes de fonctionnement opposés suivant leur direction de plus grande rigidité Di d'une part (en compression), et (D2, D3) d'autre part (en extension). According to a second embodiment of the orthotropy of the materials, the angle oriented Ac of the direction of greater rigidity Di of the first orthotropic material Mi constituting the first middle portion is equal to + 25 ° and the oriented angles (A S2 , A S3 ) respective directions of greater rigidity (D 2 , D 3 ) of the second and third constituent orthotropic materials (M 2 , M 3 ) of the second and third lateral portions are equal to + 65 °. According to this embodiment, the orthotropic material Mi and the orthotropic materials (M 2 , M 3 ) have opposite operating modes in their direction of greater rigidity Di on the one hand (in compression), and (D 2 , D 3 ) on the other hand (in extension).
[0033] Selon un troisième mode de réalisation de l'orthotropie des matériaux, l'angle orienté Ac de la direction de plus grande rigidité Di du premier matériau orthotrope Mi constitutif de la première portion médiane est égal à -65° et les angles orientés (AS2, AS3) respectifs des directions de plus grande rigidité (D2, D3) des deuxième et troisième matériaux orthotropes (M2, M3) constitutifs des deuxième et troisième portions latérales sont égaux à -25°. Selon ce mode de réalisation, le matériau orthotrope Mi et les matériaux orthotropes (M2, M3) ont des modes de fonctionnement opposés suivant leur direction de plus grande rigidité Di d'une part (en extension), et (D2, D3) d'autre part (en compression). [0034] Selon un quatrième mode de réalisation de l'orthotropie des matériaux, l'angle orienté Ac de la direction de plus grande rigidité Di du premier matériau orthotrope Mi constitutif de la première portion médiane est égal à -65° et les angles orientés (AS2, AS3) respectifs des directions de plus grande rigidité (D2, D3) des deuxième et troisième matériaux orthotropes (M2, M3) constitutifs des deuxième et troisième portions latérales sont égaux à +65°. Selon ce mode de réalisation, les matériaux orthotropes (Ml s M2, M3) ont un mode de fonctionnement identique en extension suivant leur direction de plus grande rigidité (Dl s D2, D3). According to a third embodiment of the orthotropy of the materials, the oriented angle α of the direction of greater rigidity Di of the first orthotropic material Mi constituting the first middle portion is equal to -65 ° and the oriented angles (A S2 , A S3 ) respective directions of greater rigidity (D 2 , D 3 ) of the second and third orthotropic materials (M 2 , M 3 ) constituting the second and third side portions are equal to -25 °. According to this embodiment, the orthotropic material Mi and the orthotropic materials (M 2 , M 3 ) have opposite operating modes in their direction of greater rigidity Di on the one hand (in extension), and (D 2 , D 3 ) on the other hand (in compression). According to a fourth embodiment of the orthotropy of materials, the angle oriented Ac of the direction of greater rigidity Di of the first material orthotropic Mi constituent of the first median portion is equal to -65 ° and the respective oriented angles (A S2 , A S3 ) of the directions of greater rigidity (D 2 , D 3 ) of the second and third orthotropic materials (M 2 , M 3 ) components of the second and third lateral portions are equal to + 65 °. According to this embodiment, the orthotropic materials (M ls M 2 , M 3 ) have an identical operating mode in extension in their direction of greater rigidity (D ls D 2 , D 3 ).
[0035] Avantageusement les deuxième et troisième matériaux orthotropes (M2, M3) constitutifs des deuxième et troisième portions latérales sont identiques. Cette caractéristique garantit un fonctionnement mécanique identique des deux portions latérales et un comportement similaire en usure. Advantageously, the second and third orthotropic materials (M 2 , M 3 ) constituting the second and third lateral portions are identical. This feature ensures identical mechanical operation of the two side portions and a similar wear behavior.
[0036] Selon un premier type de matériau orthotrope, l'un au moins des premier, deuxième et troisième matériaux orthotropes (Mls M2, M3) constitutifs respectivement de la première portion médiane et des deuxième et troisième portions latérales est un matériau composite à base d'une matrice élastomérique, d'un système de réticulation, d'une charge renforçante et de fibres courtes, lesdites fibres courtes : According to a first type of orthotropic material, at least one of the first, second and third orthotropic materials (M ls M 2 , M 3 ) constituting respectively the first middle portion and the second and third lateral portions is a material composite based on an elastomeric matrix, a crosslinking system, a reinforcing filler and short fibers, said short fibers:
-ayant une épaisseur comprise dans un domaine allant de 5 à 40 μιη, une longueur comprise dans un domaine allant de 0,5 à 10 mm, et un module de Young dont la valeur est comprise dans un domaine allant de 0,5 à 800 GPa,  having a thickness in a range from 5 to 40 μιη, a length in a range from 0.5 to 10 mm, and a Young's modulus whose value is in a range from 0.5 to 800; GPa
-étant présentes dans la matrice élastomérique à une concentration comprise dans un domaine allant de 5 à 30 parties en poids pour cent parties en poids d'élastomère, being present in the elastomeric matrix at a concentration ranging from 5 to 30 parts by weight per hundred parts by weight of elastomer,
-et étant orientées selon l'angle orienté (Ac, AS2, AS3) de la direction de plus grande rigidité (Dl s D2, D3) du matériau orthotrope (Ml s M2, M3). and being orientated according to the oriented angle (A c , A S 2 , A S 3 ) of the direction of greater rigidity (D ls D 2 , D 3 ) of the orthotropic material (M ls M 2 , M 3 ).
[0037] On entend par "matériau composite" toute composition à base d'au moins une matrice élastomérique, d'un système de réticulation, d'une charge renforçante et de fibres courtes. The term "composite material" any composition based on at least one elastomeric matrix, a crosslinking system, a reinforcing filler and short fibers.
[0038] Par « composition à base de », on entend une composition comportant le mélange et/ou le produit de réaction des différents constituants utilisés, certains de ces constituants de base étant susceptibles de, ou destinés à, réagir entre eux, au moins en partie, lors des différentes phases de fabrication de la composition, en particulier au cours de sa réticulation ou vulcanisation. A titre d'exemple une composition à base d'une matrice élastomérique et de soufre comprend la matrice élastomérique et le soufre avant cuisson, alors qu'après cuisson le soufre n'est plus détectable car ce dernier a réagi avec la matrice élastomérique en formant des ponts disulfure. By "composition based on" is meant a composition comprising the mixture and / or the reaction product of the various constituents used, some of these basic constituents being capable of or intended to react with one another, at least partly, during the various phases of manufacture of the composition, in particular during its crosslinking or vulcanization. By way of example, a composition based on an elastomeric matrix and sulfur comprises the elastomeric matrix and the sulfur before cooking, while after cooking the sulfur is no longer detectable because it has reacted with the elastomeric matrix forming disulfide bridges.
[0039] Une matrice élastomérique comprend le plus souvent un élastomère diénique, de préférence un élastomère choisi parmi les élastomères isopréniques, les copolymères butadiéniques et styréniques, les polybutadiènes et leurs mélanges. An elastomeric matrix most often comprises a diene elastomer, preferably an elastomer chosen from isoprenic elastomers, butadiene and styrene copolymers, polybutadienes and mixtures thereof.
[0040] Un système de réticulation peut être à base de soufre et/ou de donneurs de soufre et/ou de peroxyde et/ou de bismaléimides. Le système de réticulation est préférentiellement un système de vulcanisation, c'est-à-dire un système à base de soufre (ou d'un agent donneur de soufre) et d'un accélérateur primaire de vulcanisation. A ce système de vulcanisation de base viennent s'ajouter divers accélérateurs secondaires ou activateurs de vulcanisation connus tels qu'oxyde de zinc, acide stéarique ou composés équivalents, dérivés guanidiques (en particulier diphénylguanidine), ou encore des retardateurs de vulcanisation connus. A crosslinking system may be based on sulfur and / or sulfur and / or peroxide donors and / or bismaleimides. The crosslinking system is preferably a vulcanization system, that is to say a system based on sulfur (or a sulfur-donor agent) and a primary vulcanization accelerator. To this basic vulcanization system are added various known secondary accelerators or vulcanization activators such as zinc oxide, stearic acid or equivalent compounds, guanidine derivatives (in particular diphenylguanidine), or known vulcanization retarders.
[0041] Une charge renforçante est connue pour ses capacités à renforcer une composition de caoutchouc utilisable pour la fabrication de pneumatiques. Une charge renforçante peut comprendre du noir de carbone, une charge organique autre que le noir de carbone, une charge inorganique ou le mélange d'au moins deux de ces charges. Préférentiellement, la charge renforçante peut comprendre majoritairement, voire exclusivement, du noir de carbone. La charge renforçante peut également comprendre majoritairement, voire exclusivement, une charge inorganique renforçante. A reinforcing filler is known for its ability to strengthen a rubber composition used for the manufacture of tires. A reinforcing filler may comprise carbon black, an organic filler other than carbon black, an inorganic filler or a mixture of at least two of these filler. Preferably, the reinforcing filler may comprise mainly, or even exclusively, carbon black. The reinforcing filler may also comprise mainly, or even exclusively, a reinforcing inorganic filler.
[0042] L'orthotropie du matériau composite et, en particulier, sa direction de plus grande rigidité, dans tout plan circonférentiel ZX, peut être obtenue à l'aide de fibres courtes orientées. The orthotropy of the composite material and, in particular, its direction of greater rigidity, in any circumferential plane ZX, can be obtained using oriented short fibers.
[0043] Les fibres courtes sont caractérisées géométriquement par leurs longueurs et leurs épaisseurs et peuvent être obtenues, par exemple, en coupant des fibres longues à la dimension souhaitée. Les longueurs de fibres courtes sont comprises dans un domaine allant de 0,5 à 10 mm, de préférence allant de 1 à 9 mm et, de préférence encore, allant de 2 à 8 mm. Leurs épaisseurs sont comprises dans un domaine allant de 5 à 40 μιη, de préférence allant de 5 à 35 μιη et, de préférence encore, allant de 10 à 30 μιη. En respectant les plages de longueurs de 0,5 à 10 mm et d'épaisseurs de 5 à 40 μιη précitées, le facteur de forme des fibres courtes, c'est-à-dire le rapport entre la longueur et le l'épaisseur des fibres, est compris dans un domaine allant de 12,5 à 2000. De manière avantageuse, le facteur de forme peut être compris dans un domaine allant de 50 à 1500, de préférence de 100 à 1000. L'homme du métier peut mesurer l'épaisseur et/ou la longueur des fibres courtes par microscopie optique à l'aide d'une analyse optique automatisée par l'une des méthodes décrites dans « A RE VIEW OF IMAGE ANALYSIS BASED METHODS TO EVALUATE FIBER PROPERTIES », Ulrich Hirn et Wolfgang Bauer, Lenzinger Berichte, 86 (2006) 96-105. The short fibers are characterized geometrically by their lengths and their thicknesses and can be obtained, for example, by cutting long fibers to the desired size. Short fiber lengths are in a range of from 0.5 to 10 mm, preferably from 1 to 9 mm and more preferably from 2 to 8 mm. Their thicknesses are in a range from 5 to 40 μιη, preferably from 5 to 35 μιη and, more preferably, from 10 to 30 μιη. By respecting the ranges of lengths of 0.5 to 10 mm and thicknesses of 5 to 40 μιη above, the form factor of the short fibers, that is to say the ratio between the length and the fiber thickness is in a range from 12.5 to 2000. Advantageously, the form factor can be in a range from 50 to 1500, preferably from 100 to 1000. One skilled in the art can measure the thickness and / or the length of short fibers by optical microscopy by means of automated optical analysis by one of the methods described in "A RE VIEW OF IMAGE ANALYSIS BASED METHODS TO EVALUATE FIBER PROPERTIES Ulrich Hirn and Wolfgang Bauer, Lenzinger Berichte, 86 (2006) 96-105.
[0044] En outre, les fibres courtes peuvent avoir toute section connue, par exemple cubique, cylindrique, étoilée. De préférence les fibres ont une section cylindrique. Dans ce cas, l'épaisseur correspond au diamètre des fibres courtes. In addition, the short fibers may have any known section, for example cubic, cylindrical, starred. Preferably the fibers have a cylindrical section. In this case, the thickness corresponds to the diameter of the short fibers.
[0045] Les fibres courtes sont caractérisées mécaniquement par leur module d'élasticité en extension ou module de Young, dont la valeur est comprise dans un domaine allant de 0,5 à 800 GPa, de préférence encore de 0,5 à 200 GPa, de préférence encore de 0,5 à 50 GPa. L'homme du métier peut mesurer le module de Young des fibres courtes selon la norme ASTM D885 sur les fibres longues dont dérivent les fibres courtes. The short fibers are mechanically characterized by their modulus of elasticity in extension or Young's modulus, whose value is in a range from 0.5 to 800 GPa, more preferably from 0.5 to 200 GPa, more preferably from 0.5 to 50 GPa. Those skilled in the art can measure the Young's modulus of short fibers according to ASTM D885 on the long fibers from which short fibers are derived.
[0046] Les fibres courtes peuvent être de toute nature permettant de leur conférer un module de Young dont la valeur est comprise dans un domaine allant de 0,5 à 300 GPa. Il peut s'agir par exemples de fibres de PET (« polytéréphtalate d'éthylène »), nylon, PBT (« Polytéréphtalate de butylène »), aramide, PBO (« Poly-p-phénylène benzobisoxazole »), les fibres naturelles et le mélange d'au moins deux de ces fibres. Il peut s'agir par exemple de fibres Zylon® PBO-AS (PoIy(p-phenylene-2,6- benzobisoxazole), Zylon® PBO-HM (Poly(p-phenylene-2,6-benzobisoxazole)), Dyneema® SK60 et SK71 polyéthylène à ultra haute densité, toutes commercialisées par la société Toyobo, Japon. Il peut également s'agir de fibres organiques composées de polyamides aliphatiques, de polyesters, de polyacrylonitriles, de polyvinylalcools, de polyoléfïnes, de polyvinylchlorures, de polyvinylidènechlorures, de polyuréthanes, de polyfluorocarbures, de composés phénoliques, de polybenzimidazoles, de polyphénylènetriazoles, de polyphénylènesulfures, de polyoxadiazoles, de polyimides, de polyamides aromatiques ou d'un mélange de ceux-ci, de préférence de polyamide aromatique est un (p-phénylène téréphtalamide), de poly(m-phénylène isophtalamide) ou un mélange de ceux-ci, ou de toute fibre organique décrites dans les brevets US 3,869,430, US 3,869,429, US 3,767,756 et US 2,999,788. Par ailleurs, à titre d'exemple de fibres naturelles, on peut citer les fibres de cellulose, de coton et de bois. Avantageusement, les fibres courtes sont choisies parmi les fibres d'aramide et de nylon. [0047] La quantité massique de fibres courtes au sein du matériau orthotrope est définie en "partie en poids pour cent parties en poids d'élastomère". Par l'expression "partie en poids pour cent parties en poids d'élastomère" (ou pce), il faut entendre, au sens de la présente invention, la part en masse pour cent parties en masse d'élastomère ou de caoutchouc. [0048] L'homme du métier comprend bien que le matériau composite peut comprendre des fibres ayant une ou plusieurs caractéristiques différentes ou bien des fibres ayant toutes les mêmes caractéristiques. On entend par « caractéristiques des fibres courtes », l'épaisseur, la longueur, le rapport de forme, le module de Young ou la nature des fibres courtes. Avantageusement, les fibres courtes au sein du matériau composite, de préférence au sein d'une sculpture, ont des caractéristiques identiques. The short fibers may be of any kind to give them a Young's modulus whose value is in a range from 0.5 to 300 GPa. It may be for example PET fibers ("polyethylene terephthalate"), nylon, PBT ("polybutylene terephthalate"), aramid, PBO ("Poly-p-phenylene benzobisoxazole"), natural fibers and the mixing at least two of these fibers. It may be, for example, Zylon® PBO-AS (Poly (p-phenylene-2,6-benzobisoxazole), Zylon® PBO-HM (Poly (p-phenylene-2,6-benzobisoxazole)), Dyneema® fibers. SK60 and SK71 ultra-high density polyethylene, all marketed by Toyobo, Japan, and can also be organic fibers composed of aliphatic polyamides, polyesters, polyacrylonitriles, polyvinyl alcohols, polyolefins, polyvinylchlorides, polyvinylidene chloride, polyurethanes, polyfluorocarbons, phenolics, polybenzimidazoles, polyphenylenetriazoles, polyphenylenesulfides, polyoxadiazoles, polyimides, aromatic polyamides or a mixture thereof, preferably aromatic polyamide is a p-phenylene terephthalamide. ), poly (m-phenylene isophthalamide) or a mixture thereof, or any organic fiber described in the patents US 3,869,430, US 3,869,429, US 3,767,756 and US 2,999,788. On the other hand, as an example of natural fibers, mention may be made of cellulose, cotton and wood fibers. Advantageously, the short fibers are chosen from aramid and nylon fibers. The mass quantity of short fibers within the orthotropic material is defined as "part by weight per hundred parts by weight of elastomer". By the term "part by weight per hundred parts by weight of elastomer" (or phr), is meant for the purposes of the present invention, the mass part per hundred parts by weight of elastomer or rubber. Those skilled in the art understand that the composite material may comprise fibers having one or more different characteristics or fibers having all the same characteristics. "Short fiber characteristics" means the thickness, the length, the aspect ratio, the Young's modulus or the nature of the short fibers. Advantageously, the short fibers within the composite material, preferably within a sculpture, have identical characteristics.
[0049] Selon l'invention, les fibres peuvent avantageusement être adhérisées, c'est-à- dire traitées de manière à améliorer leur adhésion à la matrice élastomérique. Par exemples, les fibres courtes peuvent être adhérisées avec une colle choisie parmi les colles époxy suivie d'un traitement au latex résorcinol-formaldéhyde (RFL) liquide et les colles à base de formaldéhyde, de préférences les colles RFL. A titre d'exemple de colle RFL utilisable pour adhériser les fibres courtes, on peut citer celles décrites dans la demande WO 2001/057116. According to the invention, the fibers may advantageously be adhered, that is to say treated so as to improve their adhesion to the elastomeric matrix. For example, the short fibers may be adhered with a glue selected from epoxy glues followed by liquid resorcinol-formaldehyde latex (RFL) treatment and formaldehyde-based glues, preferably RFL glues. By way of example of RFL adhesive that can be used to adhere short fibers, mention may be made of those described in application WO 2001/057116.
[0050] L'homme du métier peut orienter ses choix de combinaison de fibres courtes et de matrice élastomérique sur la base des références suivantes : D.W. van Krevelen, Properties of polymers: their corrélation with chemical structure: their numerical estimation and prédiction from additive group contributions ; Tucker, C L. and Liang, E., Stiffness prédictions for unidirectional short fiber composites: review and évaluation. Composites Science and Technology, 59, 655-71 (1999). Those skilled in the art can orient their choice of combination of short fibers and elastomeric matrix on the basis of the following references: DW van Krevelen, Properties of polymers: their correlation with chemical structure: their numerical estimation and prediction from additive group contributions; Tucker, C L. and Liang, E., Stiffness predictions for unidirectional short fiber composites: review and evaluation. Composites Science and Technology, 59, 655-71 (1999).
[0051] Ce premier type de matériau orthotrope à fibres courtes peut être utilisé pour une, plusieurs ou toutes les portions de la bande de roulement. [0052] Selon un deuxième type de matériau orthotrope, l'un au moins des premier, deuxième et troisième matériaux orthotropes (Mls M2, M3) constitutifs respectivement de la première portion médiane et des deuxième et troisième portions latérales est un matériau composite comprenant une matrice élastomérique, un système de réticulation, une charge renforçante et de la pulpe, ladite pulpe : This first type of short-fiber orthotropic material can be used for one, several or all the portions of the tread. According to a second type of orthotropic material, at least one of the first, second and third orthotropic materials (M ls M 2 , M 3 ) constituting respectively the first middle portion and the second and third lateral portions is a material. composite comprising an elastomeric matrix, a crosslinking system, a reinforcing filler and pulp, said pulp:
-étant présente dans la matrice élastomérique à une concentration comprise dans un domaine allant de 5 à 45 parties en poids pour cent parties en poids d'élastomère, -étant constituée par un matériau choisi parmi les polyamides aromatiques, les polybenzimidazoles, les polybenzothiazoles, les polybenzoxazoles, les polypyridazoles, les polybenzoxadiazoles, les polyesters aromatiques, les polyuréthannes, les polyétheréthercétones, les polyoléfïnes, les polyacryliques et les polymères à cristaux liquides, la cellulose, le verre et leurs mélanges,  being present in the elastomeric matrix at a concentration ranging from 5 to 45 parts by weight per hundred parts by weight of elastomer, being constituted by a material chosen from aromatic polyamides, polybenzimidazoles, polybenzothiazoles, polybenzoxazoles, polypyridazoles, polybenzoxadiazoles, aromatic polyesters, polyurethanes, polyetheretherketones, polyolefins, polyacrylics and liquid crystal polymers, cellulose, glass and mixtures thereof,
-et étant orientée selon l'angle orienté (Ac, AS2, AS3) de la direction de plus grande rigidité (Dl s D2, D3) du matériau orthotrope (Ml s M2, M3). [0053] Ce deuxième type de matériau orthotrope diffère du premier type de matériau orthotrope par la présence de pulpe, au lieu de fibres courtes, pour assurer l'orthotropie du matériau. and being oriented according to the oriented angle (Ac, A S2 , A S3 ) of the direction of greater rigidity (D ls D 2 , D 3 ) of the orthotropic material (M ls M 2 , M 3 ). This second type of orthotropic material differs from the first type of orthotropic material by the presence of pulp, instead of short fibers, to ensure the orthotropy of the material.
[0054] La pulpe, également appelée « pâte », est un matériau selon la BISFA (The international Bureau For the Standardisation Of Man-Made Fibres) dans son édition de 2009 « Terminology of man-made fibres ». C'est un terme générique pour les matériaux fïbrés traités pour différentes applications telles que les fibres, le papier ou autres composés. La pulpe peut être produite par coupure mécanique de fibres continues. La pulpe comprend des fibres fibrillées c'est-à-dire des fibres avec des fibrilles (une subdivision de la fibre) attachées aux fibres. La pulpe comprend également une autre forme connue sous le nom de micropulpe qui peut être produite selon le procédé décrit dans la demande WO 03/044250. The pulp, also called "pulp", is a material according to BISFA (The International Bureau For the Standardization Of Man-Made Fibers) in its 2009 edition "Terminology of man-made fibers". It is a generic term for fimbriated materials processed for different applications such as fibers, paper or other compounds. The pulp can be produced by mechanical cutting of continuous fibers. The pulp comprises fibrillated fibers, i.e. fibers with fibrils (a subdivision of the fiber) attached to the fibers. The pulp also comprises another form known as a micropulp which can be produced according to the method described in WO 03/044250.
[0055] Selon l'invention, la pulpe est dans un matériau choisi parmi les polyamides aromatiques, les polybenzimidazoles, les polybenzothiazoles, les polybenzoxazoles, les polypyridazoles, les polybenzoxadiazoles, les polyesters aromatiques, les polyuréthannes, les polyétheréthercétones, les polyoléfïnes, les polyacryliques et les polymères à cristaux liquides, la cellulose, le verre et leurs mélanges. [0056] De préférence, la pulpe est dans un matériau choisi parmi les polyamides aromatiques, les polybenzimidazoles, les polybenzothiazoles, les polybenzoxazoles, les polypyridazoles, les polybenzoxadiazoles, les polyesters aromatiques, les polyuréthannes, les polyétheréthercétones, les polyoléfïnes, les polyacryliques et les polymères à cristaux liquides et leurs mélanges. De préférence encore, la pulpe est dans un matériau choisi parmi les polyamides aromatiques, les polybenzoxazoles et les polyoléfïnes. According to the invention, the pulp is in a material chosen from aromatic polyamides, polybenzimidazoles, polybenzothiazoles, polybenzoxazoles, polypyridazoles, polybenzoxadiazoles, aromatic polyesters, polyurethanes, polyetheretherketones, polyolefins and polyacrylics. and liquid crystal polymers, cellulose, glass and mixtures thereof. Preferably, the pulp is in a material chosen from aromatic polyamides, polybenzimidazoles, polybenzothiazoles, polybenzoxazoles, polypyridazoles, polybenzoxadiazoles, aromatic polyesters, polyurethanes, polyetheretherketones, polyolefins, polyacrylics and liquid crystal polymers and mixtures thereof. More preferably, the pulp is in a material chosen from aromatic polyamides, polybenzoxazoles and polyolefins.
[0057] Avantageusement, la pulpe est choisie parmi la pulpe d'aramide, la pulpe de polyéthylène à très haute masse moléculaire (UHMWPE Ultra High Molecular Weight Polyéthylène), la pulpe de polybenzoxazole, la pulpe de polypyridazoles et plus préférentiellement la pulpe de para-aramide et la pulpe de polybenzoxazole. De préférence, la pulpe est de la pulpe d'aramide. Advantageously, the pulp is chosen from aramid pulp, ultra-high molecular weight polyethylene pulp (UHMWPE Ultra High Molecular Weight Polyethylene), polybenzoxazole pulp, polypyridazole pulp and more preferably para pulp. aramid and polybenzoxazole pulp. Preferably, the pulp is aramid pulp.
[0058] Les fibres qui composent la pulpe ont généralement une longueur comprise entre 0,1 et 10 mm, de préférence entre 0,1 et 8 mm avec un diamètre entre 1 et 40 μιη. Les fibres sous forme de micropulpe ont généralement une longueur comprise entre 0,01 et 100 μιη, de préférence entre 0,1 et 50 μιη. The fibers that make up the pulp generally have a length of between 0.1 and 10 mm, preferably between 0.1 and 8 mm with a diameter between 1 and 40 μιη. The fibers in the form of a micropulp generally have a length of between 0.01 and 100 μιη, preferably between 0.1 and 50 μιη.
[0059] La pulpe peut, par exemple, être une pulpe telle que décrite dans les brevets EP 0 445 655, US 2004/0191192, WO 03/044250, US 4,871,004, US 2,999,788. The pulp may, for example, be a pulp as described in EP 0 445 655, US 2004/0191192, WO 03/044250, US 4,871,004, US 2,999,788.
[0060] A titre d'exemple de pulpes disponibles dans le commerce, on peut citer la pulpe Kevlar®Aramid commercialisée par la société DuPont, Wilmington, Delaware, la pulpe d'aramide Twaron®pulp de Teijin™, la pulpe Celanese Vectran® HS commercialisée par la société Engineering Fibers Technology, Shelton, Conneticut, ou encore la pulpe CFF Fibrillated Acrylic Fiber commercialisée par la société Sterling Fibers Inc, Pace, Florida. [0061] La pulpe peut être ajoutée directement dans la matrice élastomérique ou est incorporée sous forme de pré-mix c'est-à-dire que les fibres sont préalablement dispersées dans une matrice élastomériques pour faciliter leur incorporation dans la formulation finale. As an example of commercially available pulps, mention may be made of Kevlar® Aramid pulp marketed by DuPont, Wilmington, Delaware, Teijin ™ Twaron®pulp aramid pulp, Celanese Vectran® pulp. HS marketed by Engineering Fibers Technology Company, Shelton, Conneticut, or CFF pulp Fibrillated Acrylic Fiber sold by Sterling Fibers Inc., Pace, Florida. The pulp can be added directly into the elastomeric matrix or is incorporated in the form of pre-mix that is to say that the fibers are previously dispersed in an elastomeric matrix to facilitate their incorporation into the final formulation.
[0062] Selon l'invention, la pulpe est présente dans la matrice élastomérique à une concentration comprise dans un domaine allant de 5 à 45 pce. Avantageusement, la teneur en pulpe peut être comprise dans un domaine allant de 5 à 30 pce, de préférence de 5 à 20 pce, de préférence encore de 5 à 15 pce, de préférence encore de 5 à 10 pce. According to the invention, the pulp is present in the elastomeric matrix at a concentration in a range from 5 to 45 phr. Advantageously, the The pulp content may range from 5 to 30 phr, preferably from 5 to 20 phr, more preferably from 5 to 15 phr, more preferably from 5 to 10 phr.
[0063] Bien que cela ne soit pas obligatoire pour la mise en œuvre de la présente invention, la pulpe peut être adhérisée, c'est-à-dire traitée de manière à améliorer son adhésion à la matrice élastomérique. Par exemples, la pulpe peut être adhérisée avec une colle choisie parmi les colles époxy suivie d'un traitement au latex résorcinol- formaldéhyde (RFL) liquide et les colles à base de formaldéhyde, de préférences les colles RFL. A titre d'exemple de colle RFL utilisable pour adhériser la pulpe, on peut citer celles décrites dans la demande WO 2001/057116. [0064] Ce deuxième type de matériau orthotrope à pulpe peut être utilisé pour une, plusieurs ou toutes les portions de la bande de roulement. Although this is not mandatory for the implementation of the present invention, the pulp may be adhered, that is to say treated to improve its adhesion to the elastomeric matrix. For example, the pulp may be adhered with an adhesive selected from epoxy glues followed by liquid resorcinol-formaldehyde latex (RFL) treatment and formaldehyde-based glues, preferably RFL glues. By way of example of RFL adhesive that can be used to adhere the pulp, mention may be made of those described in patent application WO 2001/057116. This second type of orthotropic pulp material can be used for one, several or all the portions of the tread.
[0065] Enfin, selon un troisième type de matériau orthotrope, l'un au moins des premier, deuxième et troisième matériaux orthotropes (Mls M2, M3) constitutifs respectivement de la première portion médiane et des deuxième et troisième portions latérales est un matériau composite comprenant une pluralité de couches parallèles, adjacentes entre elles, et dont la direction normale est perpendiculaire à l'angle orienté (Ac, AS2, AS3) de la direction de plus grande rigidité (Dl s D2, D3) du matériau orthotrope (Mi, M2, M3) dans le plan ZX, la pluralité de couches comprenant des couches constituées par une composition à bas module de rigidité dont le module de rigidité en extension à 5% de déformation est compris dans un domaine allant de 2 à 8 MPa et des couches constituées par une composition à haut module de rigidité dont le module de rigidité en extension à 5% de déformation est compris dans un domaine allant de 30 MPa à 50 GPa. Finally, according to a third type of orthotropic material, at least one of the first, second and third orthotropic materials (M 1s M 2 , M 3 ) constituting respectively the first middle portion and the second and third lateral portions is a composite material comprising a plurality of parallel layers, adjacent to one another, and whose normal direction is perpendicular to the oriented angle (Ac, A S 2, A S3 ) of the direction of greater rigidity (D ls D 2 , D 3 ) of the orthotropic material (Mi, M 2 , M 3 ) in the ZX plane, the plurality of layers comprising layers consisting of a composition with a low stiffness modulus whose modulus of extension in extension at 5% of strain is included in a ranging from 2 to 8 MPa and layers consisting of a composition of high stiffness modulus whose modulus of extension in 5% deformation is in a range from 30 MPa to 50 GPa.
[0066] Une composition à bas module de rigidité est une composition dont le module d'extension à 5% de déformation est compris dans un domaine allant de 2 à 8 MPa. De préférence, le module d'extension à 5% de déformation de la composition à bas module de rigidité est compris dans un domaine allant de 3 à 6 MPa. L'homme du métier peut mesurer la rigidité dont le module d'extension à 5% de déformation selon une méthode basée sur la norme NF ISO 37 de Décembre 2005 sur une éprouvette haltère de type 2 et mesurer le module d'élasticité à 5% de déformation à 23°C. [0067] La composition à bas module de rigidité peut être, avantageusement, une composition élastomérique à base d'une matrice élastomérique, au moins une charge renforçante et au moins un système de réticulation. A low rigidity modulus composition is a composition whose expansion module at 5% deformation is in a range from 2 to 8 MPa. Preferably, the 5% deformation modulus of the low rigidity modulus composition is within a range of 3 to 6 MPa. Those skilled in the art can measure the rigidity of which the extension module at 5% deformation according to a method based on the NF ISO 37 standard of December 2005 on a dumbbell type 2 specimen and measure the modulus of elasticity at 5%. deformation at 23 ° C. The low rigidity modulus composition may be, advantageously, an elastomeric composition based on an elastomeric matrix, at least one reinforcing filler and at least one crosslinking system.
[0068] Une composition à haut module de rigidité est une composition dont le module d'extension à 5% de déformation est compris dans un domaine allant de 30 MPa à 50 GPa. De préférence, le module d'extension à 5% de déformation de la composition à haut module de rigidité est compris dans un domaine allant de 30 à 300 MPa, de préférence de 40 à 200 MPa. A composition with high modulus of rigidity is a composition whose extension module at 5% deformation is in a range from 30 MPa to 50 GPa. Preferably, the 5% deformation modulus of the composition with high modulus of rigidity is in a range from 30 to 300 MPa, preferably from 40 to 200 MPa.
[0069] L'homme du métier dispose de nombreux moyens pour obtenir une composition à haut module de rigidité. Par exemple, l'homme du métier peut utiliser des taux élevés de charge renforçante et/ou de système de réticulation et/ou des fibres renforçantes, par exemple dans une matrice élastomérique. Il peut également, alternativement ou de façon complémentaire, utiliser des matériaux thermoplastiques ou des élastomères thermoplastiques. [0070] Ainsi, selon une première variante de réalisation, la composition à haut module de rigidité peut être une composition élastomérique à base d'une matrice élastomérique, au moins une charge renforçante, au moins un système de réticulation. Selon une deuxième variante de réalisation, la composition à haut module de rigidité peut être un thermoplastique. Enfin, selon une troisième variante de réalisation, la composition à haut module de rigidité peut comprendre un élastomère thermoplastique (TPE). The skilled person has many ways to obtain a composition with high modulus of rigidity. For example, one skilled in the art can use high levels of reinforcing filler and / or crosslinking system and / or reinforcing fibers, for example in an elastomeric matrix. It may also, alternatively or in a complementary manner, use thermoplastic materials or thermoplastic elastomers. Thus, according to a first embodiment, the composition with a high modulus of rigidity may be an elastomeric composition based on an elastomeric matrix, at least one reinforcing filler, at least one crosslinking system. According to a second variant embodiment, the composition with high modulus of rigidity may be a thermoplastic. Finally, according to a third variant embodiment, the composition with a high modulus of rigidity may comprise a thermoplastic elastomer (TPE).
[0071] Ce troisième type de matériau orthotrope, constitué par une alternance de couches respectivement constituées par des compositions à bas module de rigidité et à haut module de rigidité, peut être utilisé pour une, plusieurs ou toutes les portions de la bande de roulement. [0072] Les caractéristiques de l'invention sont illustrées par les figures schématiques et non représentées à l'échelle, décrites ci-après : This third type of orthotropic material, consisting of an alternation of layers respectively constituted by low modulus stiffness and high rigidity modulus compositions, can be used for one, more or all portions of the tread. The features of the invention are illustrated by the schematic figures and not shown in scale, described below:
-figure 1 A : cycle aller de montée en charge d'un dumper FIG. 1A: go up cycle for loading a dumper
-figure 1B : cycle retour de descente à vide d'un dumper FIG. 1B: return cycle of empty descent of a dumper
-figure 2A : vue de dessus partielle d'une bande de roulement de pneumatique selon l'invention  FIG. 2A: partial top view of a tire tread according to the invention
-figure 2B : vue en coupe d'un élément en relief de la première portion médiane -figure 2C : vue en coupe d'un élément en relief d'une deuxième ou troisième portion latérale FIG. 2B: sectional view of an element in relief of the first median portion FIG. 2C: sectional view of an element in relief of a second or third lateral portion
-figure 3A : fonctionnement mécanique d'un élément en relief de la première portion médiane, sous couple moteur et en charge, dans le cas d'un angle orienté Ac au moins égal à +15° et au plus égal à +35° FIG. 3A: mechanical operation of an element in relief of the first median portion, under engine torque and under load, in the case of an angle oriented A c at least equal to + 15 ° and at most equal to + 35 °
-figure 3B : fonctionnement mécanique d'un élément en relief de la première portion médiane, sous couple moteur et en charge, dans le cas d'un angle orienté Ac au moins égal à -75° et au plus égal à -55° FIG. 3B: mechanical operation of a raised element of the first median portion, under engine torque and under load, in the case of an angle oriented at c at least equal to -75 ° and at most equal to -55 °
-figure 3C : fonctionnement mécanique d'un élément en relief d'une deuxième portion latérale, sous couple moteur et en charge, dans le cas d'un angle orienté AS2 au moins égal à -35° et au plus égal à -15° FIG. 3C: mechanical operation of an element in relief of a second lateral portion, under engine torque and under load, in the case of an angle oriented at S 2 at least equal to -35 ° and at most equal to -15 °
-figure 3D : fonctionnement mécanique d'un élément en relief d'une deuxième portion latérale, sous couple moteur et en charge, dans le cas d'un angle orienté AS2 au moins égal à +55° et au plus égal à +75° FIG. 3D: mechanical operation of a raised element of a second lateral portion, under engine torque and under load, in the case of an angle oriented at S 2 at least equal to + 55 ° and at most equal to +75 °
-figure 4 A : fonctionnement mécanique d'un élément en relief de la première portion médiane, sous couple freineur et à vide, dans le cas d'un angle orienté Ac au moins égal à +15° et au plus égal à +35° 4A: mechanical operation of a raised element of the first median portion, braking torque and vacuum, in the case of an angle oriented Ac at least equal to + 15 ° and at most equal to + 35 °
-figure 4B : fonctionnement mécanique d'un élément en relief de la première portion médiane, sous couple freineur et à vide, dans le cas d'un angle orienté Ac au moins égal à -75° et au plus égal à -55°  4B: mechanical operation of a raised element of the first median portion, braking torque and vacuum, in the case of an angle oriented AC at least equal to -75 ° and at most equal to -55 °
-figure 4C : fonctionnement mécanique d'un élément en relief d'une deuxième portion latérale, sous couple freineur et à vide, dans le cas d'angle orienté AS2 au moins égal à - 35° et au plus égal à -15° FIG. 4C: mechanical operation of a raised element of a second lateral portion, under braking torque and with a vacuum, in the case of angle oriented at S 2 at least equal to -35 ° and at most equal to -15 °
-figure 4D : fonctionnement mécanique d'un élément en relief d'une deuxième portion latérale, sous couple freineur et à vide, dans le cas d'angle orienté AS2 au moins égal à +55° et au plus égal à +75° FIG. 4D: mechanical operation of a raised element of a second lateral portion, under braking torque and with a vacuum, in the case of angle oriented at S 2 at least equal to + 55 ° and at most equal to + 75 °
-figures 5A, 5B, 5C, 5D : combinaisons d'angles orientés (Ac, AS2, AS3) des directions de plus grandes rigidités (Dl s D2, D3) des matériaux orthotropes (Ml s M2, M3) des éléments en relief (31, 32, 33) respectivement de la première portion médiane et d'une deuxième ou troisième portions latérales FIGS. 5A, 5B, 5C, 5D: combinations of oriented angles (Ac, A S2 , A S3 ) of the directions of greater rigidity (D ls D 2 , D 3 ) of the orthotropic materials (M ls M 2 , M 3 ) elements in relief (31, 32, 33) respectively of the first median portion and of a second or third lateral portions
-figure 6 : variation de l'effort de couplage élémentaire CE en fonction de l'angle A de la direction de plus grande rigidité d'un matériau orthotrope selon l'invention -figure 7A : courbes canoniques d'usure en fonction de l'effort global résultant pour un pneumatique de l'état de la technique E et pour un pneumatique selon l'invention I, en charge 6: variation of the elementary coupling force C E as a function of the angle A of the direction of greater rigidity of an orthotropic material according to the invention FIG. 7A: canonical wear curves as a function of the overall force resulting for a tire of the state of the art E and for a tire according to the invention I, in load
-figure 7B : courbes canoniques d'usure en fonction de l'effort global résultant pour un pneumatique de l'état de la technique E et pour un pneumatique selon l'invention I, à vide.  FIG. 7B: canonical wear curves as a function of the overall force resulting for a tire of the state of the art E and for a tire according to the invention I, empty.
[0073] Sur la figure 1 A, est représenté un cycle aller de montée en charge d'un dumper. Le dumper en charge monte une pente d'angle A. Chaque pneumatique 1, monté sur essieu moteur, est soumis à un couple moteur TM et à une charge Pc. Les réactions du sol sur la bande de roulement 2 du pneumatique sont respectivement un effort circonférentiel moteur RcXi orienté selon le sens de déplacement V du dumper, et un effort radial Rcz-In Figure 1A, there is shown a rising cycle load of a dumper. The loaded dumper mounts a slope of angle A. Each tire 1, mounted on driving axle, is subjected to a motor torque T M and a load Pc. The reactions of the ground on the tread 2 of the tire are respectively a circumferential motor force Rc Xi oriented in the direction of displacement V of the dumper, and a radial force Rcz-
[0074] Sur la figure 1B, est représenté un cycle retour de descente à vide d'un dumper. Le dumper à vide descend une pente d'angle A. Chaque pneumatique 1, monté sur essieu moteur, est soumis à un couple freineur TF et à une charge Py. Les réactions du sol sur la bande de roulement 2 du pneumatique sont respectivement un effort circonférentiel freineur RVx , orienté dans le sens opposé au déplacement V du dumper, et un effort radial Ryz- FIG. 1B shows a return cycle of empty descent of a dumper. The empty dumper descends a slope of angle A. Each tire 1, mounted on driving axle, is subjected to a braking torque T F and a load Py. The reactions of the ground on the tread 2 of the tire are respectively a circumferential braking force R V x, oriented in the opposite direction to the displacement V of the dumper, and a radial force Ryz-
[0075] La figure 2A est une vue de dessus partielle d'une bande de roulement 2 de pneumatique selon l'invention. La bande de roulement 2 a une largeur totale WT et comprend une première portion médiane 21, axialement délimitée par respectivement une deuxième et une troisième portions latérales (22, 23). La première portion médiane 21 a une largeur médiane Wc au moins égale à 20% et au plus égale à 50%> de la largeur totale WT, et comprend des éléments en relief 31 , séparés les uns des autres par des découpures 41, chaque élément en relief 31 comprenant une face d'attaque 51, destinée à entrer en contact en premier avec un sol et une face de fuite 61, destinée à entrer en contact en dernier avec le sol. Chacune des deuxième et troisième portions latérales (22, 23) a respectivement une largeur latérale (Ws2, Ws3) au moins égale à 25% et au plus égale à 40% de la largeur totale WT, et comprend respectivement des éléments en relief (32, 33), séparés les uns des autres par des découpures (42, 43), chaque élément en relief (32, 33) comprenant une face d'attaque (52, 53) et une face de fuite (62, 63). [0076] La figure 2B est une vue en coupe d'un élément en relief 31 de la première portion médiane. Chaque élément en relief 31 comprend une face d'attaque 51, destinée à entrer en contact en premier avec un sol, une face de fuite 61, destinée à entrer en contact en dernier avec le sol, et une face de contact 71, destinée à entrer en contact intégral avec le sol. Dans un repère local ZX défini par un axe circonférentiel X, tangent à la circonférence du pneumatique et orienté dans le sens du déplacement du véhicule, et par un axe radial Z, perpendiculaire à la circonférence du pneumatique et orienté vers l'extérieur du pneumatique, la direction de plus grand rigidité Di du matériau orthotrope Mi constitutif de l'élément en relief 31 forme, avec l'axe radial Z, un angle Ac positif, orienté dans le sens trigonométrique ou sens direct dans le plan ZX, et compris dans un intervalle allant de +15° à +35°. Le cas où l'angle Ac est compris dans un intervalle allant de -75° à -55° n'est pas ici représenté. Figure 2A is a partial top view of a tread 2 of the tire according to the invention. The tread 2 has a total width W T and comprises a first middle portion 21, axially delimited by respectively a second and a third lateral portion (22, 23). The first median portion 21 has a median width Wc of at least 20% and at most equal to 50% of the total width W T , and comprises relief elements 31, separated from each other by cutouts 41, each embossed element 31 comprising a leading face 51, intended to contact first with a ground and a trailing face 61, intended to contact last with the ground. Each of the second and third lateral portions (22, 23) respectively has a lateral width (Ws 2 , Ws 3 ) of at least 25% and at most equal to 40% of the total width W T , and comprises respectively elements of relief (32, 33), separated from each other by cutouts (42, 43), each raised element (32, 33) comprising a leading face (52, 53) and a trailing face (62, 63). ). Figure 2B is a sectional view of a raised element 31 of the first middle portion. Each raised element 31 comprises a leading face 51 intended to come into contact first with a ground, a trailing face 61 intended to make contact last with the ground, and a contact face 71 intended to come into complete contact with the ground. In a local coordinate system ZX defined by a circumferential axis X, tangential to the circumference of the tire and oriented in the direction of movement of the vehicle, and by a radial axis Z, perpendicular to the circumference of the tire and oriented towards the outside of the tire, the direction of greater rigidity Di of the orthotropic material Mi constituting the raised element 31 forms, with the radial axis Z, a positive angle A, oriented in the trigonometric direction or forward direction in the plane ZX, and included in a range from + 15 ° to + 35 °. The case where the angle Ac is in the range of -75 ° to -55 ° is not shown here.
[0077] De façon analogue, la figure 2C est une vue en coupe d'un élément en relief 32 d'une deuxième portion latérale. Chaque élément en relief 32 comprend une face d'attaque 5, destinée à entrer en contact en premier avec un sol, une face de fuite 62, destinée à entrer en contact en dernier avec le sol, et une face de contact 72, destinée à entrer en contact intégral avec le sol. Dans un repère local ZX défini par un axe circonférentiel X, tangent à la circonférence du pneumatique et orienté dans le sens du déplacement du véhicule, et par un axe radial Z, perpendiculaire à la circonférence du pneumatique et orienté vers l'extérieur du pneumatique, la direction de plus grand rigidité D2 du matériau orthotrope M2 constitutif de l'élément en relief 32 forme, avec l'axe radial Z, un angle Ac négatif, orienté dans le sens inverse du sens trigonométrique ou sens indirect dans le plan ZX, et compris dans un intervalle allant de -35° à -15°. Le cas où l'angle Ac est compris dans un intervalle allant de +55° à +75° n'est pas ici représenté. Similarly, Figure 2C is a sectional view of a raised element 32 of a second side portion. Each raised element 32 comprises a leading face 5 intended to come into contact first with a ground, a trailing face 62 intended to make contact last with the ground, and a contact face 72 intended to come into complete contact with the ground. In a local coordinate system ZX defined by a circumferential axis X, tangential to the circumference of the tire and oriented in the direction of movement of the vehicle, and by a radial axis Z, perpendicular to the circumference of the tire and oriented towards the outside of the tire, the direction of greater rigidity D 2 of the orthotropic material M 2 constituting the raised element 32 forms, with the radial axis Z, a negative angle A, oriented in the opposite direction of the trigonometric direction or indirect direction in the plane ZX , and in a range of -35 ° to -15 °. The case where the angle Ac is in the range of + 55 ° to + 75 ° is not shown here.
[0078] Les figures 3A et 3B schématisent le fonctionnement mécanique d'un élément en relief 31 de la première portion médiane, sous couple moteur TM et en charge, le pneumatique ayant un sens de rotation R et le véhicule se déplaçant selon le sens V, pour les deux intervalles admissibles d'angle Ac de la direction de plus grande rigidité Di du matériau orthotrope Mi . L'élément en relief 31 est soumis à un effort élémentaire résultant RE, orienté de l'arête d'attaque vers l'arête de fuite de la face de contact 71, c'est-à-dire dans le sens du déplacement V du véhicule. L'effort élémentaire résultant RE est la somme algébrique d'un effort élémentaire de couplage CE, orienté de l'arête de fuite vers l'arête d'attaque de la face de contact 71 , c'est-à-dire dans le sens opposé au déplacement V du véhicule, et d'un effort élémentaire de glissement GE, orienté de l'arête d'attaque vers l'arête de fuite de la face de contact 71 , c'est-à-dire dans le sens du déplacement V du véhicule. L'orientation de l'effort élémentaire de couplage CE résulte du choix particulier de l'angle orienté Ac de la direction de plus grande rigidité Di du matériau orthotrope Mi. Sur la figure 3 A, l'angle orienté Ac est au moins égal à +15° et au plus égal à +35°, et le matériau orthotrope Mi est mis en compression suivant sa direction de plus grande rigidité DL S en réaction à l'effort radial P appliqué à l'élément 31 , et l'élément en relief 31 tend à se déformer selon une inclinaison positive par rapport à l'axe Z. Sur la figure 3B, l'angle orienté Ac est au moins égal à -75° et au plus égal à -55°, et le matériau orthotrope Mi , est mis en extension suivant sa direction de plus grande rigidité DL S en réaction à l'effort radial P appliqué à l'élément 31 , et l'élément en relief 31 tend à se déformer également selon une inclinaison positive par rapport à l'axe Z. Le même sens de couplage CE est ainsi obtenu pour les deux intervalles d'angles Ac, définissant des directions de plus grande rigidité Di perpendiculaires entre elles. FIGS. 3A and 3B schematize the mechanical operation of a raised element 31 of the first median portion, under engine torque T M and under load, the tire having a direction of rotation R and the vehicle moving according to the direction V, for the two admissible intervals of angle Ac of the direction of greater rigidity Di of the orthotropic material Mi. The raised element 31 is subjected to a resulting elementary force R E , oriented from the leading edge to the trailing edge of the contact face 71, that is to say in the direction of movement V of the vehicle. The resulting elementary force R E is the algebraic sum of an elementary coupling force C E , oriented from the trailing edge to the leading edge of the contact face 71, that is to say in the direction opposite to the displacement V of the vehicle, and an elementary sliding force G E , oriented from the leading edge to the trailing edge of the contact face 71, that is to say in the direction of movement V of the vehicle. The orientation of the elementary coupling force C E results from the particular choice of the angle oriented Ac of the direction of greater rigidity Di of the orthotropic material Mi. In FIG. 3A, the oriented angle Δc is at least equal at + 15 ° and at most equal to + 35 °, and the orthotropic material Mi is placed in compression along its direction of greater rigidity D LS in response to the radial force P applied to the element 31, and the element in relief 31 tends to deform at a positive inclination with respect to the Z axis. In FIG. 3B, the oriented angle θ is at least equal to -75 ° and at most equal to -55 °, and the orthotropic material Mi, is extended in its direction of greater rigidity D LS in response to the radial force P applied to the element 31, and the raised element 31 tends to deform also at a positive inclination with respect to the Z axis. The same coupling direction C E is thus obtained for the two year intervals. gles A c , defining directions of greater rigidity Di perpendicular to each other.
[0079] Les figures 3C et 3D schématisent le fonctionnement mécanique d'un élément en relief 32 d'une deuxième portion latérale (valable également pour une troisième portion latérale), sous couple moteur TM et en charge, le pneumatique ayant un sens de rotation R et le véhicule se déplaçant selon le sens V, pour les deux intervalles admissibles d'angles AS2 de la direction de plus grande rigidité D2 du matériau orthotrope M2. L'élément en relief 32 est soumis à un effort élémentaire résultant RE, orienté de l'arête d'attaque vers l'arête de fuite de la face de contact 72, c'est-à-dire dans le sens du déplacement V du véhicule. L'effort élémentaire résultant RE est la somme algébrique d'un effort élémentaire de couplage CE et d'un effort élémentaire de glissement GE, tous deux orientés de l'arête d'attaque vers l'arête de fuite de la face de contact 72, c'est-à-dire dans le sens du déplacement V du véhicule. L'orientation de l'effort élémentaire de couplage CE résulte du choix particulier de l'angle orienté AS2 de la direction de plus grande rigidité D2 du matériau orthotrope M2. Sur la figure 3C, l'angle orienté AS2 est au moins égal à -35° et au plus égal à - 15°, et le matériau orthotrope M2, est mis en compression suivant sa direction de plus grande rigidité D2, en réaction à l'effort radial P appliqué à l'élément 32, et l'élément en relief 32 tend à se déformer selon une inclinaison négative par rapport à l'axe Z. Sur la figure 3D, l'angle orienté AS2 est au moins égal à +55° et au plus égal à +75°, et le matériau orthotrope M2, est mis en extension suivant sa direction de plus grande rigidité D2, en réaction à l'effort radial P appliqué à l'élément 32, et l'élément en relief 32 tend à se déformer également selon une inclinaison négative par rapport à l'axe Z. Le même sens de couplage CE est ainsi obtenu pour les deux intervalles d'angles AS2, définissant des directions de plus grande rigidité D2 perpendiculaires entre elles. [0080] Les figures 4 A et 4B schématisent le fonctionnement mécanique d'un élément en relief 31 de la première portion médiane, sous couple freineur TF et à vide, le pneumatique ayant un sens de rotation R et le véhicule se déplaçant selon le sens V, pour les deux intervalles admissibles d'angles Ac de la direction de plus grande rigidité Di du matériau orthotrope Mi. L'élément en relief 31 est soumis à un effort élémentaire résultant RE, orienté de l'arête de fuite vers l'arête d'attaque de la face de contact 71, c'est-à-dire dans le sens opposé au déplacement V du véhicule. L'effort élémentaire résultant RE est la somme algébrique d'un effort élémentaire de couplage CE et d'un effort élémentaire de glissement GE, tous deux orientés de l'arête de fuite vers l'arête d'attaque de la face de contact 71, c'est-à-dire dans le sens opposé au déplacement V du véhicule. L'orientation de l'effort élémentaire de couplage CE résulte du choix particulier de l'angle orienté Ac de la direction de plus grande rigidité Di du matériau orthotrope Mi. Sur la figure 4A, l'angle orienté Ac est au moins égal à +15° et au plus égal à +35°, et le matériau orthotrope Mls est mis en extension suivant sa direction de plus grande rigidité Dl s en réaction à l'effort radial P appliqué à l'élément 31, et l'élément en relief tend à se déformer selon une inclinaison négative par rapport à l'axe Z. Sur la figure 4B, l'angle orienté Ac est au moins égal à -75° et au plus égal à -55°, et le matériau orthotrope Ml s est mis en compression suivant sa direction de plus grande rigidité Dl s en réaction à l'effort radial P appliqué à l'élément 31, et l'élément en relief tend à se déformer également selon une inclinaison négative par rapport à l'axe Z. Le même sens de couplage CE est ainsi obtenu pour les deux intervalles d'angles Ac, définissant des directions de plus grande rigidité Di perpendiculaires entre elles. [0081] Les figures 4C et 4D schématisent le fonctionnement mécanique d'un élément en relief 32 d'une deuxième portion latérale (valable également pour une troisième portion latérale), sous couple freineur TF et à vide, le pneumatique ayant un sens de rotation R et le véhicule se déplaçant selon le sens V, pour les deux intervalles admissibles d'angle AS2 de la direction de plus grande rigidité D2 du matériau orthotrope M2. L'élément en relief 32 de la deuxième portion latérale est soumis à un effort élémentaire résultant R¾ orienté de l'arête de fuite vers l'arête d'attaque de la face de contact 72, c'est-à-dire dans le sens opposé V au déplacement du véhicule. L'effort élémentaire résultant RE est la somme algébrique d'un effort élémentaire de couplage CE, orienté de l'arête d'attaque vers l'arête de fuite de la face de contact 72, c'est-à-dire dans le sens du déplacement V du véhicule, et d'un effort élémentaire de glissement GE, orienté de l'arête de fuite vers l'arête d'attaque de la face de contact 72, c'est-à-dire dans le sens opposé au déplacement V du véhicule. L'orientation de l'effort élémentaire de couplage CE résulte du choix particulier de l'angle orienté AS2 de la direction de plus grande rigidité D2 du matériau orthotrope M2. Sur la figure 4C, l'angle orienté AS2 est au moins égal à -35° et au plus égal à -15°, et le matériau orthotrope M2, est mis en extension suivant sa direction de plus grande rigidité D2, en réaction à l'effort radial P appliqué à l'élément 32, et l'élément en relief 32 tend à se déformer selon une inclinaison positive par rapport à l'axe Z. Sur la figure 4D, l'angle orienté As2 est au moins égal à +55° et au plus égal à +75°, et le matériau orthotrope M2, est mis en compression suivant sa direction de plus grande rigidité D2, en réaction à l'effort radial P appliqué à l'élément 32, et l'élément en relief 32 tend à se déformer également selon une inclinaison positive par rapport à l'axe Z. Le même sens de couplage CE est ainsi obtenu pour les deux intervalles d'angles AS2, définissant des directions de plus grande rigidité D2 perpendiculaires entre elles. FIGS. 3C and 3D schematize the mechanical operation of a raised element 32 of a second lateral portion (also valid for a third lateral portion), under engine torque T M and under load, the tire having a sense of rotation R and the vehicle moving in the direction V, for the two admissible ranges of angles A S2 of the direction of greater rigidity D 2 of the orthotropic material M 2 . The raised element 32 is subjected to a resulting elementary force R E , oriented from the leading edge to the trailing edge of the contact face 72, that is to say in the direction of movement V of the vehicle. The resulting elementary force R E is the algebraic sum of an elementary coupling force C E and of an elementary sliding force G E , both oriented from the leading edge to the trailing edge of the face contact 72, that is to say in the direction of movement V of the vehicle. The orientation of the elementary effort coupling C E resulting from the particular choice of the oriented angle A S2 from the direction of higher stiffness of D 2 M 2 orthotropic material. In FIG. 3C, the angle oriented at S2 is at least equal to -35 ° and at most equal to -15 °, and the material orthotropic M 2 , is compressed in its direction of greater rigidity D 2 , in response to the radial force P applied to the element 32, and the raised element 32 tends to deform at a negative inclination relative to to the Z axis. In FIG. 3D, the angle oriented at S2 is at least + 55 ° and at most + 75 °, and the orthotropic material M 2 is extended in the direction of its further direction. high rigidity D 2 , in response to the radial force P applied to the element 32, and the raised element 32 tends to deform also at a negative inclination with respect to the Z axis. The same direction of coupling C E is thus obtained for the two intervals of angles A S2 , defining directions of greater rigidity D 2 perpendicular to each other. FIGS. 4A and 4B schematize the mechanical operation of a raised element 31 of the first median portion, under a braking torque T F and under vacuum, the tire having a direction of rotation R and the vehicle moving according to the sense V, for the two admissible intervals of angles Ac of the direction of greater rigidity Di of the orthotropic material Mi. The relief element 31 is subjected to a resulting elementary force R E , oriented from the trailing edge to the the leading edge of the contact face 71, that is to say in the opposite direction to the displacement V of the vehicle. The resulting elementary force R E is the algebraic sum of an elementary coupling force C E and of an elementary sliding force G E , both oriented from the trailing edge to the leading edge of the face. contact 71, that is to say in the opposite direction to the displacement V of the vehicle. The orientation of the elementary coupling force C E results from the particular choice of the angle oriented Ac of the direction of greater rigidity Di of the orthotropic material Mi. In FIG. 4A, the angle oriented at c is at least equal to at + 15 ° and at most equal to + 35 °, and the orthotropic material M ls is extended in its direction of greater rigidity D ls in response to the radial force P applied to the element 31, and the the relief element tends to deform at a negative inclination with respect to the Z axis. In FIG. 4B, the angle oriented at Ac is at least equal to -75 ° and at most equal to -55 °, and the orthotropic material M ls is compressed in its direction of greater rigidity D ls in response to the radial force P applied to the element 31, and the relief element tends to deform also at a negative inclination with respect to the Z axis. The same coupling direction C E is thus obtained for the two intervals of angles A c , defining directions of greater rigidity Di perpendicular to each other. FIGS. 4C and 4D schematize the mechanical operation of a raised element 32 of a second lateral portion (also valid for a third lateral portion), under braking torque T F and with a vacuum, the tire having a sense of rotation R and the vehicle moving in the direction V, for the two admissible intervals of angle A S2 of the direction of greater rigidity D 2 of the orthotropic material M 2 . The raised element 32 of the second lateral portion is subjected to a resulting elementary force R¾ oriented from the trailing edge to the leading edge of the contact face 72, that is to say in the direction opposite V to the movement of the vehicle. The resulting elementary force R E is the algebraic sum of an elementary coupling force C E , oriented from the leading edge to the trailing edge of the contact face 72, that is to say in the direction of movement V of the vehicle, and an elementary sliding force G E , oriented from the trailing edge to the leading edge of the contact face 72, that is to say in the direction opposite to the displacement V of the vehicle. The orientation of the elementary effort coupling C E resulting from the particular choice of the oriented angle A S2 from the direction of higher stiffness of D 2 M 2 orthotropic material. In FIG. 4C, the angle oriented at S2 is at least equal to -35 ° and at most equal to -15 °, and the orthotropic material M 2 is extended in its direction of greater rigidity D 2 , in reaction to the radial force P applied to the element 32, and the raised element 32 tends to deform in a positive inclination with respect to the axis Z. In FIG. 4D, the angle oriented As 2 is at less than + 55 ° and not more than + 75 °, and the orthotropic material M 2 , is compressed in its direction of greater rigidity D 2 , in response to the radial force P applied to the element 32 and the raised element 32 tends to deform also at a positive inclination with respect to the axis Z. The same coupling direction C E is thus obtained for the two intervals of angles A S2 , defining directions of more high rigidity D 2 perpendicular to each other.
[0082] Les figures 5 A à 5D définissent les quatre combinaisons d'angles orientés (Ac, AS2, AS3) des directions de plus grandes rigidités (Dl s D2, D3) des matériaux orthotropes (Mi, M2, M3) des éléments en relief (31, 32, 33) respectivement de la première portion médiane et d'une deuxième ou troisième portions latérales, possibles dans le cadre de l'invention. La figure 5A présente une première combinaison dans laquelle l'angle orienté Ac est au moins égal +15° et au plus égal à +35°, et l'angle orienté (AS2, AS3) est au moins égal à -35° et au plus égal à -15°. La figure 5B présente une deuxième combinaison dans laquelle l'angle orienté Ac est au moins égal +15° et au plus égal à +35°, et l'angle orienté (AS2, AS3) est au moins égal à +55° et au plus égal à +75°. La figure 5C présente une troisième combinaison dans laquelle l'angle orienté Ac est au moins égal à -75° et au plus égal à -55°, et l'angle orienté (AS2, AS3) est au moins égal à -35° et au plus égal à -15°. Enfin la figure 5D présente une quatrième combinaison dans laquelle l'angle orienté Ac est au moins égal à -75° et au plus égal à -55°, et l'angle orienté (AS2, AS3) est au moins égal à +55° et au plus égal à +75°. FIGS. 5A to 5D define the four combinations of oriented angles (Ac, A S2 , A S3 ) of the directions of greater rigidities (D ls D 2 , D 3 ) of the orthotropic materials (Mi, M 2 , M 3 ) elements in relief (31, 32, 33) respectively of the first middle portion and a second or third side portions, possible within the scope of the invention. FIG. 5A shows a first combination in which the angle oriented at Ac is at least + 15 ° and at most + 35 °, and the oriented angle (A S2 , A S3 ) is at least equal to -35 ° and at most equal to -15 °. Figure 5B presents a second combination in which the oriented angle A 0 is at least + 15 ° and not more than + 35 °, and the oriented angle (A S2 , A S3 ) is at least + 55 ° and at most + 75 °. FIG. 5C shows a third combination in which the oriented angle A c is at least equal to -75 ° and at most equal to -55 °, and the oriented angle (A S2 , A S3 ) is at least equal to 35 ° and at most equal to -15 °. Finally, FIG. 5D shows a fourth combination in which the oriented angle A c is at least equal to -75 ° and at most equal to -55 °, and the oriented angle (A S2 , A S3 ) is at least equal to + 55 ° and at most equal to + 75 °.
[0083] La figure 6 présente la variation de l'effort de couplage élémentaire CE en fonction de l'angle A de la direction de plus grande rigidité D d'un matériau orthotrope M selon l'invention. Les inventeurs ont montré que, sur la plage d'angles [-90°, +90°], l'effort de couplage élémentaire CE présente deux minima respectivement dans les plages d'angles [-75°, -55°] et [+15°, +35°], et deux maxima respectivement dans les plages d'angles [-35°, -15°] et [+55°, +75°]. Sur la base de cette constatation, les plages d'angles correspondant aux minima ont été retenues pour définir l'angle Ac de plus grand rigidité Di du matériau orthotrope Mi constitutif de tout élément de la première portion médiane, alors que les plages d'angles correspondant aux maxima sont retenues pour définir l'angle (AS2, AS3) de la direction de plus grand rigidité (D2, D3) du matériau orthotrope (M2, M3) constitutif de tout élément de la deuxième ou troisième portion latérale. [0084] La figure 7A représente des courbes canoniques d'usure types en fonction de l'effort global résultant respectivement pour un pneumatique de l'état de la technique E et pour un pneumatique selon l'invention I, en charge. En ordonnée, l'indicateur d'usure U est une perte de masse (par exemple, exprimé en g/km) ou une perte de hauteur de sculpture (par exemple, exprimé en mm km). En abscisse, est représenté l'effort global résultant RG (par exemple, exprimé en daN), appliqué sur la bande de roulement par le sol. Par rapport à un pneumatique de l'état de la technique E, l'ajout d'un effort global de couplage CGM moteur permet de décaler d'une valeur CGM la courbe canonique d'usure dans le sens des efforts globaux résultants RG croissants. A effort global résultant moteur RGM donné, l'indicateur d'usure U décroît de la valeur L½ pour un pneumatique de l'état de la technique à la valeur Ui pour un pneumatique selon l'invention, d'où un gain en usure DU. [0085] La figure 7B représente des courbes canoniques d'usure types en fonction de l'effort global résultant respectivement pour un pneumatique de l'état de la technique E et pour un pneumatique selon l'invention I, à vide. Par rapport à un pneumatique de l'état de la technique E, l'ajout d'un effort global de couplage CGF freineur permet de décaler d'une valeur CGF la courbe canonique d'usure dans le sens des efforts globaux résultants RG décroissants. A effort global résultant freineur RGF donné, l'indicateur d'usure U décroît de la valeur L½ pour un pneumatique de l'état de la technique à la valeur Ui pour un pneumatique selon l'invention, d'où un gain en usure DU. FIG. 6 shows the variation of the elementary coupling force C E as a function of the angle A of the direction of greater rigidity D of an orthotropic material M according to the invention. The inventors have shown that in the range of angles [-90 °, + 90 °], the elementary coupling force C E has two minima respectively in the range of angles [-75 °, -55 °] and [+ 15 °, + 35 °], and two maxima respectively in the ranges of angles [-35 °, -15 °] and [+ 55 °, + 75 °]. On the basis of this observation, the ranges of angles corresponding to the minima were retained to define the angle A of greater rigidity Di of the orthotropic material Mi constituting any element of the first median portion, whereas the angles ranges corresponding to the maxima are retained to define the angle (A S2 , A S3 ) of the direction of greater rigidity (D 2 , D 3 ) of the orthotropic material (M 2 , M 3 ) constituting any element of the second or third lateral portion. FIG. 7A represents typical canonic wear curves as a function of the overall force resulting respectively for a tire of the state of the art E and for a tire according to the invention I, under load. On the ordinate, the wear indicator U is a loss of mass (for example, expressed in g / km) or a loss of height of sculpture (for example, expressed in mm km). On the abscissa, is represented the resulting overall force R G (for example, expressed in daN), applied on the tread by the ground. With respect to a tire of the state of the art E, the addition of a global coupling force C GM motor makes it possible to shift by a value C GM the canonical wear curve in the direction of the overall forces resulting R G increasing. With overall force resulting from the given engine R GM , the wear indicator U decreases from the value L½ for a tire of the state of the art to the value Ui for a tire according to the invention, hence a gain in wear. OF. FIG. 7B represents typical canonic wear curves as a function of the overall force resulting respectively for a tire of the state of the art E and for a tire according to the invention I, when empty. With respect to a tire of the state of the art E, the addition of a global braking force C GF coupling force makes it possible to shift the canonical wear curve in the direction of the resultant overall forces by a value C GF G decreasing. A global force resulting braking R GF given, the wear indicator U decreases from the value L½ for a tire of the state of the art to the value Ui for a tire according to the invention, resulting in a gain in wear OF.
[0086] L'invention a été plus particulièrement étudiée dans le cas d'un pneumatique de dimension 40.00R57, équipant un dumper rigide de 320 tonnes de charge totale, et dans le cas d'un pneumatique de dimension 24.00R35, équipant un dumper rigide de 100 tonnes de charge totale. The invention has been more particularly studied in the case of a tire size 40.00R57, equipping a rigid dumper 320 tons of total load, and in the case of a 24.00R35 tire, equipping a dumper rigid 100 tons of total load.
[0087] Le tableau 1 ci-dessous présente un exemple de répartition des charges et des efforts de couplage, entre la première portion médiane et les deuxième et troisième portions latérales d'une bande de roulement d'un pneumatique selon l'invention, le pneumatique étant monté sur un essieu arrière d'un dumper minier effectuant une alternance de cycles aller de montée en charge et de cycles retour de descente à vide. Table 1 below shows an example of distribution of charges and coupling forces, between the first middle portion and the second and third lateral portions of a tread of a tire according to the invention, the A pneumatic tire is mounted on a rear axle of a mining dumper performing an alternation of go cycles of load increase and return cycles of empty descent.
Première Deuxième Troisième Bande de portion portion latérale portion latérale roulement médiane globale First Second Third Tape Side portion side portion lateral portion overall median
Charge 0.4*ZC 0.3*ZC 0.3*ZC Zc Load 0.4 * Z C 0.3 * Z C 0.3 * Z C Z c
appliquée Z, en applied Z, in
charge sous load under
couple moteur engine couple
Effort de -X*0.4*ZC +X*0.3*ZC +X*0.3*ZC +X*0.2*ZC couplage C, en Effort of -X * 0.4 * Z C + X * 0.3 * Z C + X * 0.3 * Z C + X * 0.2 * Z C coupling C, in
charge sous load under
couple moteur engine couple
Charge 0.8*ZV 0.1 *ZV 0.1 *ZV zv Charge 0.8 * Z V 0.1 * Z V 0.1 * Z V z v
appliquée Z, à applied Z, to
vide sous empty under
couple freineur braking torque
Effort de -X*0.8*ZV +X*0.1 *ZV +X*0.1 *ZV -X*0.6*ZV couplage C, à Effort of -X * 0.8 * Z V + X * 0.1 * Z V + X * 0.1 * Z V -X * 0.6 * Z V coupling C, to
vide sous empty under
couple freineur braking torque
Tableau 1 Table 1
[0088] Dans le tableau 1 , les efforts Z sont les charges appliquées par portion de bande de roulement et globalement sur toute la bande de roulement, et les efforts C sont les efforts de couplage correspondants. Le rapport C/Z=X est, par définition, le taux de couplage. In Table 1, the Z forces are the loads applied per tread portion and generally on the entire tread, and the forces C are the corresponding coupling forces. The ratio C / Z = X is, by definition, the coupling ratio.
[0089] Sous couple moteur et en charge, la première portion médiane porte 40% de la charge totale Zc et les deuxième et troisième portions latérales portent 60% de la charge totale Zc, car la bande de roulement est en contact total avec le sol sur toute sa largeur. Les sens des efforts de couplage étant inversés entre portion médiane et portions latérales, l'effort de couplage global, égal à +X fois 20% de la charge totale Zc, s'ajoute à l'effort global de glissement moteur. Under engine torque and load, the first middle portion carries 40% of the total load Zc and the second and third side portions carry 60% of the total load Zc, because the tread is in full contact with the ground over its entire width. The directions of the coupling forces being reversed between the middle portion and the portions lateral, the overall coupling force, equal to + X times 20% of the total load Z c , is added to the overall motor slip force.
[0090] Sous couple freineur et à vide, la première portion médiane porte 80%> de la charge totale Zy et les deuxième et troisième portions latérales portent seulement 20% de la charge totale Zy, car la bande de roulement est en contact partiel avec le sol au niveau des deuxième et troisième portions latérales. Les sens des efforts de couplage étant inversés entre portion médiane et portions latérales, l'effort de couplage global, égal à -X fois 60%> de la charge totale Zv, s'ajoute à l'effort global de glissement freineur. Under braking torque and vacuum, the first middle portion carries 80%> of the total load Zy and the second and third side portions carry only 20% of the total load Zy, because the tread is in partial contact with the ground at the second and third side portions. Since the directions of the coupling forces are reversed between the middle portion and the lateral portions, the overall coupling force equal to -X times 60% of the total load Z v is added to the overall braking slip force.
[0091] Dans l'exemple précédemment décrit, les taux de couplage sont supposés identiques entre la première portion médiane et les deuxième et troisième portions latérales. Plus généralement, ces taux de couplage respectivement médian et latéraux peuvent être différents. In the example described above, the coupling ratios are assumed to be identical between the first middle portion and the second and third lateral portions. More generally, these median and lateral coupling ratios may be different.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Pneumatique (1) pour véhicule lourd de type génie civil destiné à un usage mines, caractérisé par une alternance de roulages en charge sur une pente ascendante et à vide sur une pente descendante: 1 - Pneumatic tire (1) for a heavy vehicle of the civil engineering type intended for a mining use, characterized by an alternation of rolling under load on an ascending slope and empty on a downward slope:
-le pneumatique comprenant une bande de roulement (2) ayant une largeur totale (WT) et comprenant une première portion médiane (21), axialement intérieure à respectivement une deuxième et une troisième portions latérales (22, 23), the tire comprising a tread (2) having a total width (W T ) and comprising a first central portion (21) axially inner to respectively a second and a third lateral portion (22, 23),
-la première portion médiane (21) ayant une largeur médiane (Wc) au moins égale à 20% et au plus égale à 50%> de la largeur totale (WT), et comprenant des éléments en relief (31), séparés les uns des autres par des découpures (41), chaque élément en relief (31) comprenant une face d'attaque (51), destinée à entrer en contact en premier avec un sol par l'intermédiaire d'une arête d'attaque, une face de fuite (61), destinée à entrer en contact en dernier avec le sol par l'intermédiaire d'une arête de fuite, et une face de contact (71), destinée à entrer en contact intégral avec le sol, the first median portion (21) having a median width (Wc) of at least 20% and at most equal to 50% of the total width (W T ), and comprising relief elements (31), separated by each other by cutouts (41), each raised element (31) comprising a leading face (51) intended to contact first with a ground via a leading edge, a leakage face (61), intended to contact lastly with the ground via a trailing edge, and a contact face (71), intended to come into complete contact with the ground,
-chacune des deuxième et troisième portions latérales (22, 23) ayant respectivement une largeur latérale (Ws2, Ws3) au moins égale à 25% et au plus égale à 40% de la largeur totale (WT), et comprenant respectivement des éléments en relief (32, 33), séparés les uns des autres par des découpures (42, 43), chaque élément en relief (32, 33) comprenant une face d'attaque (52, 53), une face de fuite (62, 63), et une face de contact (72, 73), each of the second and third lateral portions (22, 23) respectively having a lateral width (Ws 2 , Ws 3 ) of at least 25% and at most equal to 40% of the total width (W T ), and comprising respectively relief elements (32, 33), separated from each other by cutouts (42, 43), each relief element (32, 33) comprising a leading face (52, 53), a trailing face ( 62, 63), and a contact face (72, 73),
-tout élément en relief (31 , 32, 33) de la première portion médiane (21) et des deuxième et troisième portions latérales (22, 23), lorsqu'il est en contact avec le sol par l'intermédiaire de sa face de contact (71, 72, 73), étant décrit dans un plan circonférentiel (ZX), défini par une direction radiale (Z), perpendiculaire à la face de contact et orientée vers l'extérieur du pneumatique, et par une direction circonférentielle (X), tangente à la circonférence du pneumatique et orientée depuis l'arête d'attaque vers l'arête de fuite,  all elements in relief (31, 32, 33) of the first middle portion (21) and of the second and third lateral portions (22, 23), when in contact with the ground via its face of contact (71, 72, 73), being described in a circumferential plane (ZX), defined by a radial direction (Z), perpendicular to the contact face and directed towards the outside of the tire, and by a circumferential direction (X ), tangent to the circumference of the tire and oriented from the leading edge to the trailing edge,
caractérisé en ce que tout élément en relief (31) de la première portion médiane (21) est constitué par un premier matériau orthotrope (Mi) ayant une direction de plus grande rigidité (Di) orientée vers l'extérieur du pneumatique, formant, dans tout plan circonférentiel (ZX) et avec l'axe (Z), un angle orienté (Ac) au moins égal à +15° et au plus égal à +35°, ou au moins égal à -75° et au plus égal à -55°, et en ce que tout élément en relief (32, 33) des deuxième et troisième portions latérales (22, 23) est constitué respectivement par un deuxième et un troisième matériaux orthotropes (M2, M3) ayant respectivement une direction de plus grande rigidité (D2, D3) orientée vers l'extérieur du pneumatique, formant dans tout plan circonférentiel (ZX) et avec l'axe (Z), un angle orienté (AS2, AS3) au moins égal à -35° et au plus égal à -15°, ou au moins égal à +55° et au plus égal à +75°. characterized in that any relief element (31) of the first medial portion (21) is constituted by a first orthotropic material (Mi) having a direction of greater rigidity (Di) oriented towards the outside of the tire, forming, in any circumferential plane (ZX) and with the axis (Z), an oriented angle (Ac) at least equal to + 15 ° and at plus + 35 °, or at least -75 ° and not more than -55 °, and any raised element (32, 33) of the second and third lateral portions (22, 23) is constituted respectively by a second and a third orthotropic material (M 2 , M 3 ) respectively having a direction of greater rigidity (D 2 , D 3 ) oriented towards the outside of the tire, forming in any circumferential plane (ZX) and with axis (Z), an oriented angle (A S2 , A S3 ) at least equal to -35 ° and at most equal to -15 °, or at least equal to + 55 ° and at most equal to + 75 °.
2 - Pneumatique (1) pour véhicule lourd de type génie civil selon la revendication 1 dans lequel la première portion médiane (21) est symétrique par rapport à un plan équatorial (ZX) passant par le milieu de la bande de roulement (2) et perpendiculaire à l'axe de rotation (ΥΥ') du pneumatique. 2 - tire (1) for civil engineering heavy vehicle according to claim 1 wherein the first middle portion (21) is symmetrical with respect to an equatorial plane (ZX) passing through the middle of the tread (2) and perpendicular to the axis of rotation (ΥΥ ') of the tire.
3 - Pneumatique (1) pour véhicule lourd de type génie civil selon l'une des revendications 1 ou 2 dans lequel les angles orientés (AS2, AS3) respectifs des directions de plus grande rigidité (D2, D3) des deuxième et troisième matériaux orthotropes (M2, M3) constitutifs des deuxième et troisième portions latérales (22, 23) sont égaux entre eux. 3 - Pneumatic tire (1) for heavy vehicle type civil engineering according to one of claims 1 or 2 wherein the oriented angles (A S2 , A S3 ) respective directions of greater rigidity (D 2 , D 3 ) of the second and third orthotropic materials (M 2 , M 3 ) constituting the second and third lateral portions (22, 23) are equal to each other.
4 - Pneumatique (1) pour véhicule lourd de type génie civil selon la revendication 3 dans lequel l'angle orienté (Ac) de la direction de plus grande rigidité (Di) du premier matériau orthotrope (Mi) constitutif de la première portion médiane (21) est égal à +25° et dans lequel les angles orientés (AS2, AS3) respectifs des directions de plus grande rigidité (D2, D3) des deuxième et troisième matériaux orthotropes (M2, M3) constitutifs des deuxième et troisième portions latérales (22, 23) sont égaux à -25°. 4 - Pneumatic tire (1) for civil engineering heavy vehicle according to claim 3 wherein the oriented angle (Ac) of the direction of greater rigidity (Di) of the first orthotropic material (Mi) constituting the first middle portion ( 21) is equal to + 25 ° and in which the respective oriented angles (A S2 , A S3 ) of the directions of greater rigidity (D 2 , D 3 ) of the second and third orthotropic materials (M 2 , M 3 ) constituting the second and third lateral portions (22, 23) are equal to -25 °.
5 - Pneumatique (1) pour véhicule lourd de type génie civil selon la revendication 3 dans lequel l'angle orienté (Ac) de la direction de plus grande rigidité (Di) du premier matériau orthotrope (Mi) constitutif de la première portion médiane (21) est égal à +25° et dans lequel les angles orientés (AS2, AS3) respectifs des directions de plus grande rigidité (D2, D3) des deuxième et troisième matériaux orthotropes constitutifs (M2, M3) des deuxième et troisième portions latérales (22, 23) sont égaux à +65°. 5 - Pneumatic tire (1) for civil engineering heavy vehicle according to claim 3 wherein the oriented angle (Ac) of the direction of greater rigidity (Di) of the first orthotropic material (Mi) constituting the first middle portion ( 21) is equal to + 25 ° and wherein the respective oriented angles (A S2 , A S3 ) of the directions of greater rigidity (D 2 , D 3 ) of the second and third constitutive orthotropic materials (M 2 , M 3 ) of second and third lateral portions (22, 23) are equal to + 65 °.
6 - Pneumatique (1) pour véhicule lourd de type génie civil selon la revendication 3 dans lequel l'angle orienté (Ac) de la direction de plus grande rigidité (Di) du premier matériau orthotrope (Mi) constitutif de la première portion médiane (21) est égal à -65° et dans lequel les angles orientés (AS2, AS3) respectifs des directions de plus grande rigidité (D2, D3) des deuxième et troisième matériaux orthotropes (M2, M3) constitutifs des deuxième et troisième portions latérales (22, 23) sont égaux à -25°. 6 - Pneumatic tire (1) for civil engineering heavy vehicle according to claim 3 wherein the oriented angle (Ac) of the direction of greater rigidity (Di) of the first orthotropic material (Mi) constituting the first middle portion ( 21) is equal to -65 ° and wherein the respective oriented angles (A S2 , A S3 ) of the higher stiffness directions (D 2 , D 3 ) of the second and third orthotropic materials (M 2 , M 3 ) constituting the second and third side portions (22, 23) are equal to -25 °.
7 - Pneumatique (1) pour véhicule lourd de type génie civil selon la revendication 3 dans lequel l'angle orienté (Ac) de la direction de plus grande rigidité (Di) du premier matériau orthotrope (Mi) constitutif de la première portion médiane (21) est égal à -65° et dans lequel les angles orientés (AS2, AS3) respectifs des directions de plus grande rigidité (D2, D3) des deuxième et troisième matériaux orthotropes (M2, M3) constitutifs des deuxième et troisième portions latérales (22, 23) sont égaux à +65°. 8 - Pneumatique (1) pour véhicule lourd de type génie civil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 dans lequel les deuxième et troisième matériaux orthotropes (M2, M3) constitutifs des deuxième et troisième portions latérales (22, 23) sont identiques. 7 - Pneumatic tire (1) for civil engineering heavy vehicle according to claim 3 wherein the oriented angle (Ac) of the direction of greater rigidity (Di) of the first orthotropic material (Mi) constituting the first middle portion ( 21) is equal to -65 ° and in which the respective oriented angles (A S2 , A S3 ) of the directions of greater rigidity (D 2 , D 3 ) of the second and third orthotropic materials (M 2 , M 3 ) constituting the second and third lateral portions (22, 23) are equal to + 65 °. 8 - Pneumatic tire (1) for civil engineering heavy vehicle according to any one of claims 1 to 7 wherein the second and third orthotropic materials (M 2 , M 3 ) constituting the second and third side portions (22, 23) are the same.
9 - Pneumatique (1) pour véhicule lourd de type génie civil selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans lequel l'un au moins des premier, deuxième et troisième matériaux orthotropes (Ml s M2, M3) constitutifs respectivement de la première portion médiane (21) et des deuxième et troisième portions latérales (22, 23) est un matériau composite comprenant une matrice élastomérique, un système de réticulation, une charge renforçante et des fibres courtes, lesdites fibres courtes : 9 - Pneumatic tire (1) for civil engineering heavy vehicle according to any one of claims 1 to 8 wherein at least one of the first, second and third orthotropic materials (M ls M 2 , M 3 ) constituents respectively of the first middle portion (21) and second and third lateral portions (22, 23) is a composite material comprising an elastomeric matrix, a crosslinking system, a reinforcing filler and short fibers, said short fibers:
-ayant une épaisseur comprise dans un domaine allant de 5 à 40 μιη, une longueur comprise dans un domaine allant de 0,5 à 10 mm, et un module de Young dont la valeur est comprise dans un domaine allant de 0,5 à 800 GPa,  having a thickness in a range from 5 to 40 μιη, a length in a range from 0.5 to 10 mm, and a Young's modulus whose value is in a range from 0.5 to 800; GPa
-étant présentes dans la matrice élastomérique à une concentration comprise dans un domaine allant de 5 à 30 parties en poids pour cent parties en poids d'élastomère, -et étant orientées selon l'angle orienté (Ac, AS2, AS3) de la direction de plus grande rigidité (Dl s D2, D3) du matériau orthotrope (Ml s M2, M3). being present in the elastomeric matrix at a concentration ranging from 5 to 30 parts by weight per hundred parts by weight of elastomer, and being oriented according to the oriented angle (Ac, A S2 , A S3 ) of the direction of greater rigidity (D ls D 2 , D 3 ) of the orthotropic material (M ls M 2 , M 3 ).
10 - Pneumatique (1) pour véhicule lourd de type génie civil selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans lequel l'un au moins des premier, deuxième et troisième matériaux orthotropes (Ml s M2, M3) constitutifs respectivement de la première portion médiane (21) et des deuxième et troisième portions latérales (22, 23) est un matériau composite comprenant une matrice élastomérique, un système de réticulation, une charge renforçante et de la pulpe, ladite pulpe : -étant présente dans la matrice élastomérique à une concentration comprise dans un domaine allant de 5 à 45 parties en poids pour cent parties en poids d'élastomère, -étant constituée par un matériau choisi parmi les polyamides aromatiques, les polybenzimidazoles, les polybenzothiazoles, les polybenzoxazoles, les polypyridazoles, les polybenzoxadiazoles, les polyesters aromatiques, les polyuréthannes, les polyétheréthercétones, les polyoléfïnes, les polyacryliques et les polymères à cristaux liquides, la cellulose, le verre et leurs mélanges, 10 - Pneumatic tire (1) for civil engineering heavy vehicle according to any one of claims 1 to 8 wherein at least one of the first, second and third orthotropic materials (M ls M 2 , M 3 ) constituents respectively of the first middle portion (21) and second and third lateral portions (22, 23) is a composite material comprising an elastomeric matrix, a crosslinking system, a reinforcing filler and pulp, said pulp: being present in the elastomeric matrix at a concentration ranging from 5 to 45 parts by weight per hundred parts by weight of elastomer, being constituted by a material chosen from aromatic polyamides, polybenzimidazoles, polybenzothiazoles, polybenzoxazoles, polypyridazoles, polybenzoxadiazoles, aromatic polyesters, polyurethanes, polyetheretherketones, polyolefins, polyacrylics and liquid crystal polymers, cellulose, glass and mixtures thereof,
-et étant orienté selon l'angle orienté (Ac, AS2, AS3) de la direction de plus grande rigidité (Dl s D2, D3) du matériau orthotrope (Ml s M2, M3). 11 - Pneumatique (1) pour véhicule lourd de type génie civil selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans lequel l'un au moins des premier, deuxième et troisième matériaux orthotropes (Ml s M2, M3) constitutifs respectivement de la première portion médiane (21) et des deuxième et troisième portions latérales (22, 23) est un matériau composite comprenant une pluralité de couches parallèles, adjacentes entre elles, et dont la normale est perpendiculaire dans le plan (ZX) à l'angle orienté (Ac, As2, As3) de la direction de plus grande rigidité (Dl s D2, D3) du matériau orthotrope (Ml s M2, M3), la pluralité de couches comprenant des couches constituées par une composition à bas module de rigidité dont le module de rigidité en extension à 5% de déformation est compris dans un domaine allant de 2 à 8 MPa et des couches constituées par une composition à haut module de rigidité dont le module de rigidité en extension à 5% de déformation est compris dans un domaine allant de 30 MPa à 50 GPa. and being oriented according to the oriented angle (Ac, A S2 , A S3 ) of the direction of greater rigidity (D ls D 2 , D 3 ) of the orthotropic material (M ls M 2 , M 3 ). 11 - Pneumatic tire (1) for civil engineering heavy vehicle according to any one of claims 1 to 8 wherein at least one of the first, second and third orthotropic materials (M ls M 2 , M 3 ) constituents respectively of the first middle portion (21) and second and third lateral portions (22, 23) is a composite material comprising a plurality of parallel layers, adjacent to one another, and whose normal is perpendicular in the plane (ZX) to the angle oriented (Ac, As 2 , As 3 ) of the direction of greater rigidity (D ls D 2 , D 3 ) of the orthotropic material (M ls M 2 , M 3 ), the plurality of layers comprising layers constituted by a composition at low rigidity modulus whose modulus of rigidity in extension at 5% of strain is in a range from 2 to 8 MPa and layers constituted by a composition with high stiffness modulus whose modulus of stiffness in extension at 5% deformation is in a range from 30 MPa to 50 GPa.
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