FR2931728A1 - Pneumatique pour roulage sur glace - Google Patents

Abstract

Pneumatique (10) pour roulage sur glace, comportant : une bande de roulement (20) ayant une surface de roulement destinée à entrer en contact avec un sol lorsque le pneumatique roule, et deux faces latérales (27), cette bande de roulement comportant au moins une rainure (25, 26) dans la surface de roulement ; au moins un clou (30) ayant un axe longitudinal (33), une partie (31) du clou faisant saillie de la surface de roulement, l'intersection du clou avec le plan tangentiel à la portion de la surface de roulement autour du clou formant un contour C, la partie du clou faisant saillie de la surface de roulement ayant une section minimale Sm, Sm correspondant à la plus petite section de ladite partie dans tout plan comportant la direction radiale passant par le point d'intersection de l'axe longitudinal du clou avec le plan tangentiel à la portion de la surface de roulement autour du clou ; au moins une gorge (200-205) formant, sur la surface de roulement du pneumatique, au moins deux arêtes (211, 221 ; 212, 222 ; 213, 223) en vis-à-vis, la distance minimale D entre la gorge et le contour C étant inférieure ou égale à 1 cm, la gorge débouchant dans la rainure et/ou sur une face latérale de la bande de roulement, la profondeur moyenne de la gorge étant inférieure à la profondeur moyenne de la rainure ; dans lequel, pour chaque clou, la somme des sections moyennes Sn de chaque gorge, chaque section moyenne Sn étant mesurée perpendiculairement à l'une des arêtes en vis-à-vis formées par la gorge, est supérieure ou égale à la moitié de la section minimale Sm de la partie du clou faisant saillie de la bande de roulement.

Description

DOMAINE DE L'INVENTION

[0001] La présente invention concerne des pneumatiques pour roulage sur glace comportant des clous.

ARRIERE-PLAN [0002] Les pneumatiques cloutés possèdent des avantages indéniables en terme de comportement dans les conditions de roulage hivernales, comme par exemple le roulage sur revêtement glacé. Le contact avec la glace, et plus particulièrement la pénétration du clou dans la glace permet de compenser la diminution d'adhérence constatée au niveau des éléments de sculpture de la bande de roulement du pneumatique : les clous grattent la glace et permettent de générer des efforts additionnels sur la glace.

[0003] Une des difficultés dans l'utilisation de pneumatiques cloutés consiste dans le fait que les valeurs de l'adhérence plafonnent à des valeurs inférieures à ce qu'on pourrait attendre en présence de clous.

RESUME DE L'INVENTION

[0004] La demanderesse a fait la découverte que ce plafonnement est en partie lié à la présence de copeaux de glace qui naissent lorsqu'un clou gratte la glace : si trop de copeaux s'amassent dans la zone de contact entre la bande de roulement du pneumatique et la glace, les clous ont moins de contact avec la glace et perdent de leur efficacité.

[0005] Un des objectifs de la présente invention est d'améliorer l'adhérence d'un pneumatique pour roulage sur glace comportant des clous.

[0006] Cet objectif est atteint par un pneumatique pour roulage sur glace, comportant : une bande de roulement ayant une surface de roulement destinée à entrer en contact avec un sol lorsque le pneumatique roule, cette bande de roulement comportant au moins une rainure dans la surface de roulement ; 2931728 -2 au moins un clou ayant un axe longitudinal, une partie du clou faisant saillie de la surface de roulement, l'intersection du clou avec le plan tangentiel à la portion de la surface de roulement autour du clou formant un contour C, la partie du clou faisant saillie de la surface de roulement ayant une section 5 minimale Sm, Sm correspondant à la plus petite section de ladite partie dans tout plan comportant la direction radiale passant par le point d'intersection de l'axe longitudinal du clou avec le plan tangentiel à la portion de la surface de roulement autour du clou ; au moins une gorge formant, sur la surface de roulement du pneumatique, au 10 moins deux arêtes en vis-à-vis, la distance minimale D entre la gorge et le contour C étant inférieure ou égale à 1 cm, et de préférence inférieure ou égale à 0.5 cm, la gorge débouchant dans la rainure et/ou sur une face latérale de la bande de roulement, la profondeur moyenne de la gorge étant inférieure à la profondeur moyenne de la rainure ; 15 Pour chaque clou, la somme des sections moyennes Sn de chaque gorge, chaque section moyenne Sn étant mesurée perpendiculairement à l'une des arêtes en vis-à-vis formées par la gorge, est supérieure ou égale à la moitié de la section minimale Sm de la partie du clou faisant saillie de la bande de roulement. En termes plus mathématiques, cela peut s'exprimer comme suit : ~Sn1-Sm. n=1 [0007] L'invention consiste donc à ajouter des gorges dans la sculpture au voisinage des clous afin d'évacuer, plus rapidement, les copeaux ou amas de glace générés lors du grattage. Cette évacuation plus rapide permet de diminuer l'épaisseur de l'interface entre la surface de roulement et la surface de la glace. Cette diminution d'épaisseur 25 d'interface augmente par ailleurs la protrusion effective (ou profondeur de grattage de la glace) et se traduit par un effort d'encrage dans la glace plus important et permet d'améliorer notablement les performances d'adhérence sur glace.

[0008] L'évacuation des copeaux est particulièrement efficace lorsque la condition géométrique (1) est remplie. Lorsque la somme des sections Sn de chaque gorge est 30 inférieure à la moitié de la section minimale Sm, la ou les gorges ne parviennent pas à 20 (1) 2931728 -3 évacuer tous les copeaux suffisamment rapidement pour améliorer l'adhérence du pneumatique sur la glace par rapport aux pneumatiques sans gorges.

[0009] Préférentiellement, la distance minimale entre la gorge et le contour C du clou est inférieure ou égale à 0.5 cm. Ce rapprochement entre la gorge et le clou qui est à 5 l'origine des copeaux de glace permet d'optimiser l'évacuation des copeaux de glace.

[0010] Encore plus préférentiellement, la gorge relie le contour C à la rainure.

[0011] Selon un mode de réalisation avantageux, les arêtes de la gorge sont rectilignes, ce qui permet d'évacuer les copeaux plus rapidement, ces derniers ne rencontrant aucun obstacle.

10 [0012] Selon un autre mode de réalisation avantageux, les arêtes de la gorge sont curvilignes. Ainsi il est possible de générer des arêtes transversales ce qui favorise d'autres performances, comme par exemple le comportement du pneumatique sur neige.

[0013] Selon un mode de réalisation avantageux, la gorge débouche dans une seule 15 rainure de la bande de roulement. Ce mode de réalisation permet d'avoir une gorge plus petite, et par conséquent, de limiter le taux d'entaillage de la bande de roulement. Il permet également de diminuer l'impact des gorges sur le maintien du clou et donc d'augmenter la résistance du clou à l'éjection et la durée de vie du pneumatique clouté.

[0014] Selon un autre mode de réalisation avantageux, la gorge débouche dans au 20 moins deux rainures de la bande de roulement. Ce mode de réalisation comporte l'avantage que l'évacuation des copeaux de glace peut se poursuivre même lorsque un objet obstrue l'une des ouvertures de la gorge dans la rainure. De plus, ce mode de réalisation permet d'améliorer le compromis entre l'impact des gorges sur le maintien du clou et l'efficacité des gorges.

25 [0015] La section de la gorge peut être constante sur toute la longueur de la gorge, ou être variable le long de sa longueur. Dans ce cas de figure, il est préférentiel de prévoir que la section de la gorge soit minimale au voisinage du clou et s'agrandisse en allant 2931728 -4 vers le ou les points où la gorge débouche dans la rainure. Ainsi on obtient une meilleure efficacité des gorges, éventuellement liée à l'effet Venturi.

[0016] Selon un mode de réalisation avantageux le pneumatique a un sens de roulage préférentiel et la gorge est disposée de manière à entrer en contact avec le sol 5 avant le clou lorsque le pneumatique roule dans son sens de roulage préférentiel. Ce mode de réalisation permet une bonne évacuation des copeaux générés lorsque le pneumatique roule selon son sens de roulage préférentiel. Il permet d'améliorer l'efficacité du clou en motricité, par la présence de la gorge, tout en résultant en un bon comportement lors du freinage, En effet, en freinage le clou bascule de manière à ne 10 plus générer des copeaux de glace (les glissements du véhicule étant très faibles du fait des systèmes d'assistance électronique du type ABS) et le pain de gomme peut développer tout son potentiel d'adhérence sans être gêné par le clou.

[0017] Selon un mode de réalisation alternatif, le pneumatique a un sens de roulage préférentiel et la gorge est disposée de manière à entrer en contact avec le sol après le 15 clou lorsque le pneumatique roule dans son sens de roulage préférentiel. Ce mode de réalisation permet un gain sur le freinage pour les forts glissements, c'est-à-dire pour un véhicule sans système d'assistance électronique de type ABS. Les gains en motricité sont toutefois peu importants.

[0018] Préférentiellement, la bande de roulement du pneumatique comporte une 20 pluralité de pains de gomme, chaque pain de gomme comportant une pluralité de gorges. Ainsi on peut multiplier l'effet obtenu par une gorge et en bénéficier pendant tout le tour de roue. Ce mode de réalisation permet aussi de diminuer l'impact des gorges sur le maintien du clou.

[0019] Il est alors préférable de prévoir que chaque pain de gomme comprend au 25 moins deux gorges dont les directions de plus grande extension sur la surface de roulement ne sont pas parallèles (c'est-à-dire inclinées l'une par rapport à l'autre). Ce mode de réalisation permet d'améliorer l'efficacité des gorges sous sollicitations de différentes natures. Par exemple, si l'une des gorges est alignée axialement, elle a une grande efficacité pour des sollicitations axiales (roulage en virage ou sous dévers), la deuxième gorge a une direction de plus grande extension inclinée par rapport à la 2931728 -5 direction axiale et donc une certaine efficacité pour des sollicitations circonférentielles, le pneumatique a une bonne adhérence axiale et circonférentielle.

[0020] Selon un mode de réalisation avantageux, la gorge est prolongée, radialement vers l'intérieur, par une lamelle. Ainsi, lorsque l'usure a fait disparaître la gorge du pain 5 de gomme 40, il subsiste une lamelle qui remplit sa fonction connue en soi. Ainsi, on peut pérenniser légèrement les gorges par rapport à l'usure de la bande de roulement.

[0021] Selon une variante avantageuse, la lamelle est prolongée, radialement vers l'intérieur, par un canal, le canal étant dimensionné de sorte que, lorsque la bande de roulement est usée et le canal débouche sur la surface de roulement, le canal forme 10 une gorge dans la surface de roulement. Ceci permet une plus grande pérennité de l'effet obtenu par le pneumatique selon l'invention. Il est donc possible de pérenniser les gorges et de conserver leur efficacité par rapport à l'usure de la bande de roulement. 15 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

[0022] La figure 1 représente un pneumatique selon l'art antérieur pourvu de clous. [0023] La figure 2 représente un clou selon l'art antérieur.

[0024] La figure 3 représente une alvéole selon l'art antérieur.

[0025] La figure 4 représente un clou inséré dans une alvéole, selon l'art antérieur.

20 [0026] La figure 5 illustre le fonctionnement d'un pneumatique clouté selon l'art antérieur.

[0027] La figure 6 illustre le fonctionnement de principe d'un pneumatique clouté selon l'invention. 2931728 -6 [0028] Les figures 7 et 8 illustrent plusieurs grandeurs géométriques d'un pneumatique selon l'invention.

[0029] Les figures 9 à 37 représentent des pains de gommes de pneumatiques selon l'invention.

5 [0030] Les figures 38 et 39 représentent une portion d'un pneumatique selon l'invention, avant et après insertion des clous. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION [0031] Le terme pneumatique désigne ici tous types de bandages élastiques, 10 soumis en service à une pression interne de gonflage ou non. [0032] Le terme clou tel qu'il est utilisé dans ce document est synonyme du terme crampon qui est également utilisé dans l'art antérieur. [0033] Le terme gorge désigne ici un évidement réalisé dans la surface de roulement, dont la profondeur radiale moyenne est supérieure ou égale à 1 mm. Une 15 gorge forme au moins deux arêtes sur la surface de roulement. Sa largeur moyenne, mesurée perpendiculairement à ces arêtes, est supérieure ou égale à 2 mm. [0034] Les gorges d'un pneumatique selon l'invention forment au moins deux arêtes en vis-à-vis. Pour certaines géométries, il n'est pas aisé de désigner le point de séparation entre les deux arêtes. C'est le cas notamment lorsque la gorge a une 20 extrémité arrondie près du contour C. Dans ce cas, on choisit le point de l'arête le plus proche du contour C comme point de séparation entre les deux arêtes. [0035] Le terme canal désigne ici une cavité dans la bande de roulement qui ne débouche pas sur la surface de roulement (quand le pneumatique est à l'état neuf) mais qui débouche dans au moins une rainure de la bande de roulement. 25 [0036] L ( axe longitudinal d'un clou correspond à l'axe de symétrie du clou dans la direction de sa plus grande dimension qui passe par la surface du clou destinée à entrer en contact avec le sol lorsque le clou est monté sur un pneumatique et que le pneumatique roule sur un sol, si le clou possède un tel axe de symétrie. Dans un clou sans un tel axe de symétrie, l' axe longitudinal désigne la direction de la plus grande 2931728 -7 dimension du clou qui passe par la surface du clou destinée à entrer en contact avec le sol lorsque le clou est monté sur un pneumatique et que le pneumatique roule sur un sol. [0037] Par tête d'un clou on entend ici l'extrémité du clou qui sert à ancrer le clou 5 dans la bande de roulement d'un pneumatique. La tête à un diamètre moyen supérieur au diamètre moyen du corps du clou, ces diamètres étant mesurés dans une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal du clou. La transition entre le corps du clou et la tête se fait habituellement par une partie dont le diamètre est inférieur aux diamètres de la tête et du corps. 10 [0038] Par surface de roulement on entend ici l'ensemble des points de la bande de roulement qui entrent en contact avec le sol lorsque le pneumatique roule. [0039] Par face latérale de la bande de roulement, on entend ici toute partie de la surface de la bande de roulement qui s'étend des extrémités axiales de la surface de roulement aux flancs du pneumatique. 15 [0040] Lorsqu'il est dit qu'une gorge d'un pneumatique selon l'invention débouche sur une rainure et/ou sur une face latérale de la bande de roulement cela signifie que la gorge peut déboucher sur une rainure de la bande de roulement seulement, ou sur une face latérale de la bande de roulement seulement, ou sur les deux à la fois. [0041] L'expression mélange caoutchouteux désigne une composition de 20 caoutchouc comportant au moins un élastomère et une charge. [0042] L'expression pain de gomme désigne un élément de la bande de roulement en mélange caoutchouteux vulcanisé, délimité par des rainures. [0043] Lorsqu'il est dit qu'une partie d'un clou fait saillie de la surface de roulement, il faut entendre que cette partie dépasse de la surface de roulement au 25 moins en dehors du contact avec le sol. [0044] La portion de la surface de roulement autour du clou désigne ici une portion de la surface de roulement qui se trouve à proximité du clou. Si le clou fait saillie dans un pain ou pavé formé dans la bande de roulement, on considérera la portion de la surface de roulement correspondant à ce pain ou pavé, sinon, on considérera une 30 portion de la surface de roulement qui entoure le clou jusqu'à une distance de 1 cm par rapport au contour C du clou. 2931728 -8 [0045] Une direction radiale est ici une direction correspondant à un rayon du pneumatique. Une direction radiale est donc une direction qui est perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique. C'est dans ce sens qu'on dit d'un point A qu'il est radialement intérieur à un point B (ou radialement à l'intérieur du point B) s'il est 5 plus près de l'axe de rotation du pneumatique que le point B. Inversement, un point C est dit radialement extérieur à un point E (ou radialement à l'extérieur du point E) s'il est plus éloigné de l'axe de rotation du pneumatique que le point E. On dira qu'on avance radialement vers l'intérieur (ou l'extérieur) lorsqu'on avance en direction des rayons plus petits (ou plus grands). Lorsqu'il est question de distances ou profondeurs 10 radiales, ce sens du terme s'applique également. [0046] Une direction axiale est une direction parallèle à l'axe de rotation du pneumatique. [0047] Une direction qui est à la fois normale à une direction radiale et à la direction axiale est désignée comme direction circonférentielle . 15 [0048] Une rainure est dite transversale lorsqu'elle comporte au moins une composante axiale, c'est-à-dire lorsqu'elle est inclinée par rapport à une rainure circonférentielle. [0049] Le terme lamelle désigne ici une incision de très faible largeur, typiquement entre 0.3 et 1.5 mm, à comparer avec une rainure dont la largeur est en général 20 supérieure à 2 mm. [0050] La distance minimale D entre la gorge et le contour C désigne la distance minimale entre l'arête de la gorge qui est la plus proche du contour C, et ce contour C. [0051] Par sens de roulage préférentiel d'un pneumatique on entend le sens de roulage préconisé par le fabricant du pneumatique, souvent indiqué sur le flanc du 25 pneumatique à l'aide d'une flèche. Lors du montage du pneumatique sur un véhicule, il convient de monter le pneumatique de manière à ce que le sens de roulage préférentiel du pneumatique corresponde au sens de roulage du pneumatique lorsque le véhicule avance. 30 [0052] La figure 1 représente schématiquement un pneumatique 10 selon l'art antérieur comportant une bande de roulement 20 ayant une surface de roulement destinée à entrer en contact avec un sol lorsque le pneumatique roule. La bande de 2931728 -9 roulement 20 comporte une pluralité de rainures transversales 25 et circonférentielles 26 et une pluralité de clous 30. Les clous 30 sont disposés sur toute la largeur de la surface de roulement dans les pains de gomme 40 de la bande de roulement 20. La nervure centrale 50 de la bande de roulement peut également être 5 pourvue de clous 30. Les clous 30 sont disposés à plusieurs positions autour de la périphérie du pneumatique, de sorte qu'à tout instant des clous soient en contact avec le sol sur lequel roule le pneumatique. [0053] La figure 2 représente schématiquement un clou 30 selon l'art antérieur. Le clou 30 possède un axe longitudinal A-A. Le profil du clou 30 est généralement 10 cylindrique et centré sur l'axe A-A. Le clou 30 a deux extrémités axiales : l'une des extrémités axiales définit une première partie, ici matérialisée par une mise 60, destinée à entrer en contact avec le sol (la glace, la neige, ou le revêtement nu) lorsque le clou 30 est monté sur le pneumatique 10 et le pneumatique 10 roule sur le sol. La mise peut avantageusement être réalisée à l'aide d'un matériau distinct de celui du reste du 15 clou. Cela permet d'utiliser un matériau plus dur pour cette partie, sujette à de très fortes sollicitations mécaniques. Cela permet par ailleurs de réaliser, pour certaines familles de produits, un corps en matériau moulé ou injecté, sur lequel on fixe une mise. Bien évidemment, on peut aussi utiliser des clous constitués d'un matériau unique. [0054] L'autre extrémité du clou 30 est formée par une tête 70 qui est destinée à 20 ancrer le clou 30 dans la bande de roulement 20 du pneumatique 10. [0055] Un corps 80 relie la première partie 60 et la tête 70 du clou 30. Le diamètre moyen Dc du corps est inférieur au diamètre moyen Dt de la tête 70 du clou 30, ces diamètres étant mesurés perpendiculairement à l'axe du clou. La transition entre le corps du clou et la tête se fait habituellement par une partie dont le diamètre est 25 inférieur aux diamètres de la tête et du corps. [0056] La figure 3 représente schématiquement une partie de la bande de roulement 20 du pneumatique 10. Cette bande de roulement est pourvue d'une alvéole 90. Chaque alvéole comporte un portion cylindrique ouverte sur l'extérieur de la bande de roulement 20 du pneumatique 10 et est adaptée pour coopérer avec un 30 clou 30. [0057] La figure 4 représente schématiquement la même partie de la bande de roulement 20 après insertion du clou 30. Grâce à l'élasticité du mélange caoutchouteux 2931728 - 10 - formant la bande de roulement, la bande de roulement 20 enveloppe parfaitement le clou 30 et l'ancre fermement dans le pneumatique.

[0058] La figure 5 illustre le fonctionnement d'un pneumatique clouté selon l'art antérieur. Elle représente une partie du clou 30 et de la bande de roulement 20 en 5 mélange caoutchouteux qui entoure cette partie du clou. Le clou est représenté au moment où il se trouve en contact avec de la glace 100. Le sens de rotation R du pneumatique est indiqué à l'aide d'une flèche R. La première partie 60 du clou 30 pénètre dans la glace 100 jusqu'à une profondeur moyenne P. En pénétrant dans la glace 100 et en la grattant, le clou 30 brise localement la glace et génère une multitude 10 de copeaux de glace 110 qui s'amassent à l'interface entre la bande de roulement 20 et la glace 100 et finissent par empêcher la première partie 60 du clou 30 de pénétrer profondément dans la glace 100, ce qui a un effet négatif sur l'adhérence du pneumatique.

[0059] La figure 6 illustre le fonctionnement de principe d'un pneumatique clouté selon 15 l'invention qui permet de réduire cet effet négatif. En effet, ce pneumatique comporte une gorge 200 par laquelle les copeaux 110 formés lors de la pénétration du clou 30 dans la glace 20 sont évacués vers une rainure du pneumatique. Les copeaux 110 ne s'amassent donc pas entre la surface de roulement de la bande de roulement 20 et la glace 100. Ainsi le clou 30 peut pénétrer davantage dans la glace 100 : on obtient une 20 profondeur de pénétration moyenne P plus importante et une plus grande adhérence du pneumatique sur la glace.

[0060] Les figures 7 et 8 illustrent plusieurs grandeurs géométriques d'un pneumatique selon l'invention. Ces figures représentent schématiquement un pain de gomme 40 de la bande de roulement 20 du pneumatique, vu d'une position radialement 25 à l'extérieur de la bande de roulement (figure 7) et en perspective (figure 8). Comme le suggère la figure 7, ce pain de gomme 40 est entouré d'une pluralité d'autres pains et séparé de ces pains par des rainures transversales 25 et circonférentielles 26.

[0061] Le pain de gomme 40 comporte un clou 30 ayant un axe longitudinal 33 (voir figure 7), une partie 31 du clou (voir figure 7) faisant saillie de portion de la surface de 30 roulement que constitue la surface du pain de gomme 40. Le clou se prolonge vers l'intérieur de la bande de roulement par une partie 32 (voir figure 7) dont une portion 2931728 -11- seulement est suggérée en pointillé. L'intersection du clou 30 avec le plan tangentiel à la portion de la surface de roulement autour du clou forme un contour C. Pour le clou représenté, ce contour C est un cercle.

[0062] Comme le montre la figure 7, la partie 31 du clou faisant saillie de la surface de 5 roulement a une section minimale Sm, Sm correspondant à la plus petite section de la partie 31 dans tout plan comportant la direction radiale passant par le point d'intersection de l'axe longitudinal 33 du clou avec le plan tangentiel à la portion de la surface de roulement autour du clou. Comme le clou a une orientation radiale dans la bande de roulement, la direction radiale passant par le point d'intersection de l'axe 10 longitudinal du clou avec le plan tangentiel à la portion de la surface de roulement autour du clou coïncide avec la direction de l'axe longitudinal du clou, et la section de la partie 31 est la même dans tous les plans qui comportent la direction radiale passant par le point d'intersection de l'axe longitudinal 33 du clou avec le plan tangentiel à la portion de la surface de roulement autour du clou.

15 [0063] Le pain de gomme 40 comporte en outre trois gorges 201 à 203 formant chacune, sur la surface de roulement du pneumatique, deux arêtes 211-213 et 221-223 en vis-à-vis. Chaque gorge 201 à 203 débouche dans au moins une rainure 25 ou 26. En l'occurrence, les gorges ne relient pas le contour C aux rainures mais se terminent à une certaine distance D (représentée pour la gorge 201) du contour C. La distance D 20 est inférieure à 1 cm. La limite de 1 cm est représentée à la figure 6 par le cercle L en pointillé.

[0064] Les sections moyennes S1, S2, S3 des gorges 201 à 203 sont mesurées perpendiculairement aux arêtes 211-213 et 221-223 formées par la gorge correspondante. Dans cet exemple simple, les arrêtes sont rectilignes et parallèles, ce 25 qui signifie qu'il est indifférent par rapport à quelle arête la section de la gorge est déterminée. Si, comme cela peut être le cas pour des géométries complexes, la section moyenne d'une gorge, mesurée perpendiculairement à la première arête n'est pas identique à la section moyenne de la gorge, mesurée perpendiculairement à la deuxième arête, on considère que la largeur moyenne est la moyenne des deux valeurs 30 obtenues perpendiculairement aux deux arêtes. 2931728 - 12 - [0065] La somme des sections moyennes de chaque gorge 201-203 est supérieure ou égale à la moitié de la section minimale Sm de la partie 31 du clou faisant saillie du pain de gomme 40 la bande de roulement : S1+S2+S3 >- Sm/2. En l'occurrence, les gorges ont été dimensionnés de manière à ce que S1+S2+S3 > Sm.

5 [0066] Signalons que la gorge 202 se distingue des gorges 201 et 203 en ce que la section de la gorge n'est pas constante sur toute sa longueur mais a son minimum à proximité du contour C et augmente en allant vers la zone où elle débouche dans la rainure 26.

[0067] Les figures 9 à 33 représentent des vues en perspective de pains de gommes 10 de pneumatiques selon l'invention. Pour des raisons de clarté, les clous n'ont pas été représentés ; seules les gorges 200 et les alvéoles 90 adaptées pour coopérer avec un clou ont été représentées. La direction de rotation du pneumatique est parfois indiquée à l'aide d'une flèche R.

[0068] La figure 9 représente une variante très simple avec une gorge de section 15 carrée (2x2 mm2), disposée transversalement. Comme l'indique la flèche R, cette gorge est située de manière à ce qu'elle entre en contact avec le sol avant le clou inséré dans l'alvéole. Cet arrangement permet un bon démarrage sur un sol glacé. Les copeaux de glace générés par l'action du clou sont évacués transversalement. On notera que la gorge relie le contour C du clou (qui coïncide avec le contour de l'alvéole) à deux 20 rainures délimitant le pain de gomme 40.

[0069] Les figures 10 et 11 représentent des variantes similaires ayant une gorge plus large (section : 4x2 mm2) ou plus profonde (section : 2x4 mm2).

[0070] La figure 12 représente une variante très similaire à celle de la figure 9 mais dans laquelle la gorge 200 est disposée de manière à ce que ses arêtes entrent en 25 contact avec le sol après le clou inséré dans l'alvéole. Cet arrangement permet d'augmenter l'adhérence du pneumatique sur glace au freinage.

[0071] La figure 13 représente un compromis intéressant entre le pain de gomme 40 de la figure 9 (avantageux lorsqu'un couple moteur est appliqué au pneumatique) et celui de la figure 12 (avantageux lorsqu'un couple freineur est appliqué au 2931728 -13- pneumatique) : la gorge 200 est disposée de manière à ce que ses arêtes entrent en contact avec le sol quasiment en même temps que le clou inséré dans l'alvéole, ce qui permet une bonne évacuation des copeaux de glace à la fois au démarrage et en freinage.

5 [0072] Dans les variantes des figures 9 à 13, la gorge relie le contour C du clou (indiqué à la figure 9 seulement) à deux rainures délimitant le pain de gomme 40. Cette caractéristique a l'avantage de faciliter l'évacuation rapide des copeaux de glace générés dans la proximité immédiate du clou, mais elle comporte l'inconvénient de diminuer un peu l'ancrage du clou dans la bande de roulement. Si l'on veut réduire 10 autant que possible le risque d'arrachage de clous, il est avantageux de décaler la ou les gorges du contour du clou. Bien entendu, on veillera à ne pas trop éloigner la ou les gorges du contour C du clou, car cela réduirait de manière significative l'efficacité d'évacuation des copeaux et, par conséquent, l'adhérence du pneumatique sur glace. On a constaté qu'une bonne évacuation est possible jusqu'à une distance 15 égale à 1 cm.

[0073] La figure 14 représente une variante d'un pain de gomme 40 d'un pneumatique selon l'invention dans laquelle la gorge 200 est disposée de manière à ce que l'arête de la gorge 200 la plus proche de l'alvéole 90 a une distance minimale non nulle du contour de l'alvéole (et donc du contour du clou). Comme cela a été dit plus haut, cette 20 variante a l'avantage de permettre un excellent ancrage du clou.

[0074] Les figures 9 à 14 représentent des pains de gomme 40 ayant une gorge 200 transversale. Il est possible de prévoir une ou plusieurs gorges substantiellement rectilignes dont la direction d'alignement est inclinée par rapport à la direction transversale. Des variantes correspondantes sont représentées aux figures 15 à 17. 25 L'avantage d'un tel arrangement de la gorge consiste dans le fait que l'adhérence transversale du pneumatique sur glace (pour un sens de roulage correspondant à la flèche R) est améliorée.

[0075] La figure 17 représente une variante extrême dans laquelle une gorge 200 rectiligne est alignée circonférentiellement. 2931728 - 14 - [0076] Bien que les figures 15 à 17 montrent toutes des gorges 200 qui relient le contour de l'alvéole (et donc du clou) à des rainures du pneumatique, il est possible de combiner l'inclinaison de la gorge avec le fait de décaler la ou les gorges 200 du contour du clou.

5 [0077] La gorge 200 ne relie pas forcément deux rainures, comme c'est le cas pour les gorges représentées aux figures 9 à 17. La figure 18 représente une variante dans laquelle la gorge 200 s'étend du contour de l'alvéole 90 (et donc du clou) jusqu'à une seule rainure délimitant le pain de gomme 40. Cette variante a l'avantage que la quantité de mélange caoutchouteux enveloppant le clou est plus grande, ce qui permet 10 un bon ancrage du clou.

[0078] Les figures 19 à 21 représentent des variantes dans lesquelles un plus grand nombre de gorges est prévu : deux gorges 201 et 202 (figure 19), trois gorges 201 à 203 (figure 20) ou même cinq gorges 201-205 (figure 21). Chacune de ces variantes comprend plusieurs gorges dont les directions de plus grande extension sur la surface 15 de roulement ne sont pas parallèles. Ces directions de plus grande extension Dl à D3 sont indiquées pour la variante représentée à la figure 20. Les variantes des figures 20 et 21 se distinguent par le fait que l'adhérence du pneumatique est excellente dans toutes les directions. La direction de roulage R n'a pas été indiquée aux figures 19 à 21 car, du fait de leur géométrie multidirectionnelle, ces pains de gomme 40 peuvent être 20 disposés de manière très diverse sur la bande de roulement.

[0079] Les variantes représentées aux figures 7 à 21 comportent toutes des gorges ayant des arêtes rectilignes. Il ne s'agit pas pour autant d'une caractéristique essentielle de l'invention : il est tout à fait possible, et éventuellement avantageux, de prévoir des gorges ayant des arêtes curvilignes. De telles variantes sont représentées 25 aux figures 22 à 25.

[0080] La figure 22 représente une variante similaire à celle de la figure 9, dans laquelle les arêtes rectilignes ont été remplacées par des arêtes doublement courbées.

[0081] La figure 23 représente une autre variante selon laquelle cette courbure est beaucoup plus prononcée. Cette variante permet une bonne adhérence à la fois dans 30 une direction circonférentielle et transversale. 2931728 - 15 - [0082] La figure 24 représente une variante proche de celle de la figure 23, dans laquelle la gorge unique a été remplacée par deux gorges 201 et 202 ayant des arêtes curvilignes. Cette variante comporte l'avantage d'un meilleur ancrage du clou.

[0083] La figure 25 représente une autre variante avec deux gorges 201 et 202 ayant 5 des arêtes curvilignes. La personne du métier comprendra qu'il est possible d'adapter le compromis entre adhérence transversale et circonférentielle en modifiant de manière appropriée la géométrie précise de la gorge (ou des gorges, s'il y en a plusieurs).

[0084] Il peut être avantageux de combiner toutes ces gorges avec une lamelle 300 qui prolonge la gorge radialement vers l'intérieur, comme cela est représenté à la 10 figure 26. Ainsi, lorsque l'usure a fait disparaître la gorge du pain de gomme 40, il subsiste une lamelle qui remplit sa fonction connue en soi.

[0085] Il est également possible de prévoir des gorges qui n'apparaissent qu'au fur et à mesure que le pneumatique s'use. C'est le cas dans la variante représentée à la figure 27. Le pain de gomme 40 représenté comprend, à la surface de roulement, à 15 l'état neuf (c'est-à-dire avant toute usure due au roulage) une gorge 200 qui s'étend de l'alvéole 90 vers une des rainures délimitant le pain de gomme 40. Cette gorge est prolongée par une lamelle 310 qui débouche également dans une des rainures délimitant le pain de gomme 40. Cette lamelle 310 est prolongée radialement vers l'intérieur par un canal 400. Ce canal est aménagé de telle sorte que lorsque la 20 gorge 200 disparaît, de par l'usure de la bande de roulement, ce canal 400 débouche sur la surface de roulement et forme à son tour une gorge permettant l'évacuation de copeaux de glace. Le canal peut être moulé à l'aide d'éléments moulants connus de la personne du métier et décrit, par exemple, dans les documents US 5 964 118 et US 6 408 910.

25 [0086] Les figures 28 et 29 représentent une variante plus complexe, mettant en oeuvre le même principe, vue de deux points de vue différents. Le pain de gomme 40 représenté comprend, à la surface de roulement, à l'état neuf (c'est-à-dire avant toute usure due au roulage) une gorge 200 qui s'étend de l'alvéole 90 vers une des rainures délimitant le pain de gomme 40. Cette gorge est prolongée par une lamelle 311 qui 30 débouche également dans une des rainures délimitant le pain de gomme 40. Cette lamelle 311 est prolongée radialement vers l'intérieur par deux canaux 401 et 403 2931728 -16- séparés par une lamelle 313. La gorge elle-même est prolongée radialement vers l'intérieur par une lamelle 312 qui débouche sur un canal 402. Les lamelles 311-312 et les canaux 401-403 sont dimensionnés tels que lorsque la gorge 200 disparaît, de par l'usure de la bande de roulement, le canal 401 débouche sur la surface de roulement et 5 forme à son tour une gorge permettant l'évacuation de copeaux de glace. Lorsque l'usure avance, le canal 402 prend le relais et enfin le canal 403 forme une gorge lorsque la gorge formée par le canal 402 a disparu.

[0087] Les gorges des variantes représentées aux figures ont toutes une section sensiblement rectangulaire, mais il ne s'agit pas d'une caractéristique essentielle de 10 l'invention. Il est possible de prévoir des sections arrondies, voire même hémisphériques. Selon une autre variante, les gorges peuvent posséder une section triangulaire ou parallélépipédique. La figure 30 montre une gorge 200 ayant une section parallélépipédique. Les parois 214 et 224 de la gorge 200 qui prolongent les arêtes 211 et 221 de la gorge 200 radialement vers l'intérieur, sont inclinées d'un angle a (alpha) 15 par rapport à la surface de roulement du pain de gomme 40 (ici, a = 70°). Ainsi la gorge 200 racle la glace, ce qui favorise l'évacuation de copeaux de glace. Bien entendu, il est possible de prévoir qu'une seule des parois 214 ou 224 soit inclinée. Dans ce document, tout angle relatif à une direction particulière d'un évidement correspond au plus petit angle entre la surface de roulement et cette direction.

20 [0088] Le principe d'inclinaison peut également être appliqué à des gorges renouvelables telles que celles représentées aux figures 27 à 29. La figure 31, à comparer avec la figure 28, illustre cette possibilité. Les lamelles 311, 312 (non visible) et 313 sont inclinées d'un angle 13 (bêta) par rapport à la surface de roulement (ici, 13 = 80°).

25 [0089] La figure 32 représente une autre variante complexe. Le pain de gomme 40 comprend deux gorges 201 et 202 dont les arêtes sont curvilignes et dont la section est parallélépipédique, avec un angle d'inclinaison y (dont l'angle complémentaire 180° û y est indiqué à la figure) par rapport à la surface de roulement.

[0090] Les figures 33 à 36 illustrent la géométrie interne du pain de gomme 40 30 semblable à celui des figures 28 et 29. La figure 34 représente la section du pain de 2931728 - 17 - gomme 40 dans une coupe selon B-B (voir figure 33). On discerne la gorge 200 et les trois canaux 401 à 403. La figure illustre bien la géométrie de l'extrémité interne 210 de la gorge 200, qui est opposée à l'extrémité 220 externe de la gorge 200 par laquelle la gorge débouche dans la rainure délimitant le pain de gomme 40. A cette 5 extrémité interne 210, la profondeur de la gorge augmente de manière continue, à la manière d'un toboggan à fond arrondi. Cette géométrie est particulièrement avantageuse car elle permet une bonne évacuation des copeaux de glace tout en permettant un bon ancrage du clou. Ce type de géométrie peut être avantageusement combiné avec toutes les variantes de gorges selon l'invention dont une extrémité ne 10 débouche pas dans une rainure de la bande de roulement du pneumatique (comme par exemple les variantes des figures 18-21, 24-25, 29 et 32). Des résultats presque équivalents sont obtenus avec une gorge dont la profondeur augmente de manière continue, à la manière d'un toboggan à fond plat.

[0091] Les figures 35 et 36 représentent la section du pain de gomme 40 dans des 15 coupes selon C-C et D-D (voir figure 33).

[0092] La figure 37 représente une dernière variante complexe d'un pain de gomme 40 d'un pneumatique selon l'invention. Ce pain de gomme possède deux ensembles de gorges, de lamelles et de canaux. Le premier ensemble comprend une gorge 201 qui s'étend de l'alvéole 90 vers une des rainures délimitant le pain de 20 gomme 40. Cette gorge est prolongée par une lamelle 311 qui débouche également dans une des rainures délimitant le pain de gomme 40. Cette lamelle 311 est prolongée radialement vers l'intérieur par deux canaux 401 et 403, séparés par une lamelle 313. La gorge 201 elle-même est prolongée radialement vers l'intérieur par une lamelle qui débouche sur un canal (non visibles dans la figure). Le deuxième ensemble est 25 identique au premier, après une rotation de 180° autour d'une direction radiale passant par l'axe de l'alvéole 90. Il comprend une gorge 202 qui s'étend de l'alvéole 90 vers une des rainures délimitant le pain de gomme 40. Cette gorge est prolongée par une lamelle 311' qui débouche également dans une des rainures délimitant le pain de gomme 40. Cette lamelle 311' est prolongée radialement vers l'intérieur par deux 30 canaux (non visibles), séparés par une lamelle (non visible). La gorge 202 elle-même est prolongée radialement vers l'intérieur par une lamelle 312' qui débouche sur un canal 402'. Cette variante de pain de gomme 40 permet d'avoir le même comportement 2931728 - 18 - en adhérence avec un couple freineur comme avec un couple moteur, tout en gardant une bonne pérennité en usure.

[0093] La figure 38 représente un pneumatique 10 selon l'invention dont la bande de roulement comporte une pluralité de pains de gomme 40 identiques au pain de gomme 5 représenté à la figure 37, séparés par des rainures transversales 25 et circonférentielles 26. Signalons que sur cette figure, on peut apercevoir des gorges débouchant sur une face latérale de la bande de roulement.

[0094] La figure 39 représente le même pneumatique 10 selon l'invention après l'insertion des clous 30 dans les alvéoles.

10 [0095] Des tests d'accélération ont permis de mettre en évidence l'amélioration de l'adhérence sur des pneumatiques selon l'invention. Un pneumatique tel que celui de la figure 46, de dimension 205/55 R16, a été comparé avec un pneumatique X-Ice North conventionnel, commercialisé par Michelin. Un pneumatique selon l'invention permet d'obtenir une amélioration significative des temps d'accélération sur glace, et ce 15 malgré le fait que le pneumatique selon l'invention avait un taux d'entaillement surfacique moindre de 6 %, ce qui conduit à une déchéance théorique de l'ordre de 7 % en adhérence glace.

Claims (14)

1. REVENDICATIONS1. Pneumatique (10) pour roulage sur glace, comportant : une bande de roulement (20) ayant une surface de roulement destinée à entrer en contact avec un sol lorsque le pneumatique roule, et deux faces latérales (27), cette bande de roulement comportant au moins une rainure (25, 26) dans la surface de roulement ; au moins un clou (30) ayant un axe longitudinal (33), une partie (31) du clou faisant saillie de la surface de roulement, l'intersection du clou avec le plan tangentiel à la portion de la surface de roulement autour du clou formant un contour C, la partie du clou faisant saillie de la surface de roulement ayant une section minimale Sm, Sm correspondant à la plus petite section de ladite partie dans tout plan comportant la direction radiale passant par le point d'intersection de l'axe longitudinal du clou avec le plan tangentiel à la portion de la surface de roulement autour du clou ; au moins une gorge (200-205) formant, sur la surface de roulement du pneumatique, au moins deux arêtes (211, 221 ; 212, 222 ; 213, 223) en vis-à-vis, la distance minimale D entre la gorge et le contour C étant inférieure ou égale à 1 cm, la gorge débouchant dans la rainure et/ou sur une face latérale de la bande de roulement, la profondeur moyenne de la gorge étant inférieure à la profondeur moyenne de la rainure ; dans lequel, pour chaque clou, la somme des sections moyennes Sn de chaque gorge, chaque section moyenne Sn étant mesurée perpendiculairement à l'une des arêtes en vis-à-vis formées par la gorge, est supérieure ou égale à la moitié de la section minimale Sm de la partie du clou faisant saillie de la bande de roulement.
2. 2. Pneumatique selon la revendication 1, dans lequel la gorge (200-205) relie le contour C à la rainure (25, 26).
3. 3. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel les arêtes (211, 221 ; 212, 222 ; 213, 223) de la gorge (200-205) sont rectilignes.
4. 4. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel les arêtes (211, 221 ; 212, 222 ; 213, 223) de la gorge (200-205) sont curvilignes.
5. 5. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la 2931728 - 20 - gorge (200-205) débouche dans une seule rainure (25, 26) de la bande de roulement (20).
6. 6. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la gorge (200-205) débouche dans au moins deux rainures (25, 26) de la bande de 5 roulement.
7. 7. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la section de la gorge (200-205) est constante sur toute la longueur de la gorge.
8. 8. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la section de la gorge (200-205) est variable, la section de la gorge étant minimale au 10 voisinage du clou (30).
9. 9. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, le pneumatique ayant un sens de roulage préférentiel (R), dans lequel la gorge (200-205) est disposée de manière à entrer en contact avec le sol avant le clou (30) lorsque le pneumatique roule dans son sens de roulage préférentiel. 15
10. 10. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, le pneumatique ayant un sens de roulage préférentiel (R), dans lequel la gorge (200-205) est disposée de manière à entrer en contact avec le sol après le clou (30) lorsque le pneumatique roule dans son sens de roulage préférentiel.
11. 11. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel la 20 bande de roulement (20) du pneumatique comporte une pluralité de pains de gomme (40), chaque pain de gomme comportant une pluralité de gorges (200 - 205).
12. 12. Pneumatique selon la revendication 11, dans lequel chaque pain de gomme (40) comprend au moins deux gorges (200-205) dont les directions de plus grande 25 extension (D1-D3) sur la surface de roulement ne sont pas parallèles.
13. 13. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel la gorge (200-205) est prolongée, radialement vers l'intérieur, par une lamelle (300).
14. 14. Pneumatique selon la revendication 13, dans lequel la lamelle (300) est prolongée, radialement vers l'intérieur, par un canal (400), le canal étant dimensionné de 30 sorte que, lorsque la bande de roulement est usée et le canal débouche sur la surface de roulement, le canal forme une gorge (200) dans la surface de roulement.