LU83930A1 - TIRE HAVING A PARTICULARLY PATTERNED TREAD BELT - Google Patents
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Description
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La présente invention concerne un pneumatique ayant une surface de bande de roulement qui donne une excellente traction dans la neige.The present invention relates to a tire having a tread surface which provides excellent traction in snow.
Les gorges et lamelles des surfaces des bandes 5 de roulement de la plupart des pneumatiques ont des parois qui sont soit sensiblement perpendiculaires à la surface de la bande de roulement, comme décrit dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n° 2 962 072, 3 658 108, 2 501 828 et 3 945 417, soit convergentes vers la base de la gorge 10 afin qu'elles délimitent une configuration en V telle que représentée sur la figure 3a du brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 4 122 879. Des gorges de ce type ne donnent pas cependant la meilleure traction dans la neige car leurs bords ont tendance à passer par dessus la neige au lieu 15 de mordre dans celle-ci. Les gorges latérales décrites dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 4 214 618 et les gorges décrites dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3 586 086 ont des parois qui forment des angles aigus avec la surface de la bande de roulement. Cependant, ces 20 gorges sont disposées circonférentiellement autour de la bande de roulement et en conséquence n'ont pas un fonctionnement analogue à celui des gorges transversales qui pénètrent dans la neige.The grooves and lamellae of the surfaces of the treads of most tires have walls which are either substantially perpendicular to the surface of the tread, as described in US Pat. Nos. 2,962,072 , 3 658 108, 2 501 828 and 3 945 417, or converge towards the base of the groove 10 so that they delimit a V-shaped configuration as shown in FIG. 3a of the patent of United States of America n ° 4 122 879. Gorges of this type do not, however, give the best traction in snow because their edges tend to pass over the snow instead of biting into it. The lateral grooves described in United States patent 4,214,618 and the grooves described in United States patent 3,586,086 have walls which form acute angles with the surface of the tread. However, these grooves are arranged circumferentially around the tread and consequently do not have an operation similar to that of the transverse grooves which penetrate into the snow.
Un pneumatique ayant des gorges transversales 25 qui donnent une meilleure traction dans la neige est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 2 891 594. La bande de roulement du pneumatique décrit dans ce brevet a des pattes extrêmement grandes de section presque carrée.A tire having transverse grooves 25 which give better traction in snow is described in US Pat. No. 2,891,594. The tread of the tire described in this patent has extremely large cross-tabs. almost square.
Des gorges de même longueur sont disposées entre les pattes.Grooves of the same length are arranged between the legs.
30 Les pattes et les gorges transversales sont inclinées par rapport à la normale à la surface de la bande de roulement vers l'intérieur et à l'opposé du sens dans lequel le pneumatique est destiné à tourner. Grâce à cette inclinaison, les pattes creusent la terre molle ou la neige un peu de 35 la même manière que les dents d'une pelle rétrocaveuse creusent la boue. Cependant, les pattes extrêmement larges rendent le pneumatique très lourd et, lorsque l'économie de carburant i 2 est une considération importante dans le véhicule, l'augmentation de poids due aux pattes ou nervures élargies est donc un inconvénient important de l'amélioration de la traction dans la neige de cette manière. En outre, les gorges 5 de grande dimension formées entre les pattes ont tendance à accrocher des cailloux ou d'autres débris qui peuvent détériorer le pneumatique. Un autre inconvénient est que les pattes inclinées représentées dans le dernier brevet précité améliorent la traction uniquement lorsque le pneu-10 matique tourne dans un sens. Ainsi, il faut que ce pneumatique soit monté sur la roue avec les pattes tournées dans le bon sens et, si les pneumatiques ont des indications ou des dessins en blanc sur les flancs, d'un côté, ils doivent être achetés par paires. En outre, les caractéristiques 15 de traction dans la neige d'un tel pneumatique sont souvent réduites lorsque le véhicule est en marche arrière.The legs and the transverse grooves are inclined with respect to normal to the surface of the tread inwardly and opposite to the direction in which the tire is intended to turn. Thanks to this tilt, the legs dig soft earth or snow in much the same way as the teeth of a backhoe dig mud. However, the extremely wide lugs make the tire very heavy and, when fuel economy i 2 is an important consideration in the vehicle, the increase in weight due to the widened lugs or ribs is therefore a significant disadvantage of improving the pulling in the snow this way. In addition, the large grooves 5 formed between the lugs tend to catch pebbles or other debris which can damage the tire. Another drawback is that the inclined lugs shown in the last aforementioned patent improve traction only when the dull tire rotates in one direction. Thus, this tire must be mounted on the wheel with the lugs turned in the right direction and, if the tires have indications or drawings in white on the sidewalls, on one side, they must be purchased in pairs. In addition, the traction characteristics in snow of such a tire are often reduced when the vehicle is in reverse.
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3 000 421 décrit un autre procédé d'amélioration de la traction par utilisation de nervures transversales arrondies et inclinées 20 qui fléchissent sous l'action de la pression de contact avec la roue. Les bouts arrondis de ces nervures provoquent un fléchissement radial vers l'intérieur et ainsi une fermeture des gorges intermédiaires, quel que soit le sens de rotation du pneumatique. Selon ce brevet, la flexion 25 des nervures augmente leur surface de contact avec la route et améliore la traction de cette manière. Cependant, de telles nervures à bouts arrondis n'améliorent pas la traction dans des substances telles que la neige dans lesquelles il faut une certaine action de morçure, car, lorsqu'elles 30 fléchissent radialement vers l'intérieur à leur point de contact avec le sol, les nervures présentent une surface relativement lisse qui a tendance à glisser sur la neige au lieu de mordre dans elle.US Patent 3,000,421 describes another method of improving traction by using rounded and inclined transverse ribs which flex under the action of contact pressure with the wheel. The rounded ends of these ribs cause a radial deflection inward and thus a closure of the intermediate grooves, whatever the direction of rotation of the tire. According to this patent, the bending of the ribs increases their contact surface with the road and improves the traction in this way. However, such ribs with rounded ends do not improve the traction in substances such as snow in which a certain biting action is required, because, when they flex radially inwards at their point of contact with the ground, the ribs have a relatively smooth surface which tends to slide on the snow instead of biting into it.
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3 104 693 35 décrit un dessin de gorge correspondant à un autre procédé d'augmentation de la traction. Selon ce dessin, des gorges transversales sont inclinées vers l'intérieur et dans le 3 sens dans lequel le pneumatique est destiné à tourner. Ainsi, lorsque le pneumatique tourne, les gorges ont tendance à se fermer lorsque leur bord frappe le sol. Ce brevet indique que la traction est améliorée car la surface de bande de 5 roulement qui est directement au contact de la route est accrue et parce que l'eau et la neige fondue sont chassées hors des gorges lorsqu'elles se referment. Cependant, les inventeurs de la présente invention ont constaté que ces gorges avaient tendance à réduire plutôt qu'à augmenter 10 la traction dans la neige, et ont constaté que des bords de gorges ouvertes qui piochent dans la neige sont les plus souhaitables.U.S. Patent No. 3,104,693 35 describes a groove design corresponding to another method of increasing traction. According to this drawing, transverse grooves are inclined inwards and in the 3 direction in which the tire is intended to rotate. Thus, when the tire rotates, the grooves tend to close when their edge hits the ground. This patent indicates that traction is improved because the surface area of the tread which is directly in contact with the road is increased and because the water and the melted snow are driven out of the grooves when they close. However, the inventors of the present invention have found that these grooves tend to reduce rather than increase the traction in snow, and have found that edges of open grooves that dig into snow are most desirable.
Un dessin de gorge qui a donné satisfaction pour l'amélioration de la traction dans la neige a été essayé 15 par la Société Pneumatici Pirelli S.p.A. il y a plusieurs années, sur des pneumatiques utilisés dans des rallies routiers. Les parois des gorges sont inclinées en sens inverses et convergent les unes vers les autres lorsqu'elles se rapprochent de la surface de la bande de roulement au lieu 20 de diverger comme dans les gorges classiques à largeur variable. Près des bases des gorges, les parois se raccordent à des congés arrondis si bien que la section de la gorge a la forme d'une goutte, l'extrémité étroite de la goutte se trouvant à la surface de la bande de roulement.A groove design which has given satisfaction for improving traction in snow was tried by the company Pneumatici Pirelli S.p.A. several years ago, on tires used in road rallies. The walls of the grooves are inclined in opposite directions and converge towards each other as they approach the surface of the tread instead of diverging as in conventional variable width grooves. Near the bases of the grooves, the walls are connected to rounded fillets so that the section of the groove has the shape of a drop, the narrow end of the drop being on the surface of the tread.
25 La théorie du fonctionnement de cette gorge de Pirelli est que la gorge piège de la neige à l'intérieur de sa configuration de goutte et que cette neige a tendance à coller à la neige qui se trouve sur le sol chaque fois que l'orifice de la gorge passe dans l'empreinte du pneumatique qui 30 roule. L'adhérence entre la neige piégée et la neige qui se trouve sur le sol améliore ainsi la traction. Un problème posé par cette gorge est qu'elle a aussi tendance à piéger autre chose que la neige telle que les cailloux, la boue et d'autres types de débris. Les substances dures telles 35 que les cailloux peuvent détériorer les nappes de la ceinture du pneumatique alors que les substances relativement molles telles que la boue peuvent donner au pneumatique25 The theory of operation of this Pirelli groove is that the groove traps snow inside its drop configuration and that this snow tends to stick to the snow on the ground each time the hole the throat passes into the imprint of the rolling tire. The grip between the trapped snow and the snow on the ground thus improves traction. One problem with this gorge is that it also tends to trap something other than snow such as stones, mud and other types of debris. Hard substances such as stones can deteriorate the plies of the tire belt while relatively soft substances such as mud can give the tire
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4 une surface réduisant la traction au lieu de l'augmenter.4 a surface reducing traction instead of increasing it.
L'invention concerne un pneumatique pour neige qui a des bords de gorges transversales formées à la surface de la bande de roulement qui mordent dans la neige en amé-5 liorant la traction, quel que soit le sens de rotation du pneumatique.The invention relates to a snow tire which has edges of transverse grooves formed on the surface of the tread which bite into the snow while improving traction, whatever the direction of rotation of the tire.
Elle concerne aussi un pneumatique ayant une excellente traction dans la neige et comportant des gorges qui ne piègent pas facilement des pierres ou d'autres débris. 10 Le pneumatique selon l'invention a une surface de bande de roulement qui présente une excellente traction sur la neige, parce que cette surface a des séries de gorges transversales dont les deux parois latérales sont inclinées dans le même sens circonférentiel par rapport à la normale 15 à la surface de roulement. L'une des parois latérales de chacune des gorges rejoint la surface de la bande de roulement suivant un angle aigu, à un bord non arrondi et d'accrochage de la neige, formé transversalement à la surface de la bande de roulement. Selon l'invention, les parois 20 latérales d'une partie des gorges transversales sont inclinées dans un sens par rapport à la normale à la surface de roulement, et les parois latérales du reste des gorges transversales sont inclinées dans l'autre sens par rapport à la normale à la surface de roulement. De préférence, les 25 parois des gorges sont inclinées suivant un angle d'environ 15° par rapport à la normale à la surface de roulement.It also relates to a tire having excellent traction in snow and comprising grooves which do not easily trap stones or other debris. 10 The tire according to the invention has a tread surface which has excellent traction on snow, because this surface has series of transverse grooves whose two side walls are inclined in the same circumferential direction with respect to normal 15 on the running surface. One of the side walls of each of the grooves joins the surface of the tread at an acute angle, to an unrounded edge and snow grip, formed transversely to the surface of the tread. According to the invention, the side walls 20 of a part of the transverse grooves are inclined in one direction relative to the normal to the rolling surface, and the side walls of the rest of the transverse grooves are inclined in the other direction normal to the running surface. Preferably, the walls of the grooves are inclined at an angle of about 15 ° from the normal to the rolling surface.
Les gorges peuvent avoir des parois qui sont sensiblement parallèles les unes aux autres, ou elles peuvent avoir une section en V.The grooves may have walls which are substantially parallel to each other, or they may have a V-section.
30 D'autres caractéristiques et avantages de l'inven tion ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une perspective d'un tronçon de pneumatique selon l'invention ; 35 la figure 2 est une coupe du pneumatique de la figure 1 suivant la ligne II-II ; la figure 3 est une vue en plan de la bande de 5 4 roulement du pneumatique de la figure 1 ; et la figure 4 est une coupe d'un pneumatique analogue à celui de la figure 1, mais selon un autre mode de réalisation de l'invention, cette coupe correspondant, sur 5 le pneumatique, à la même position que celle de la figure 2 pour le pneumatique de la figure 1.Other characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly from the description which follows, given with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 is a perspective view of a tire section according to the invention; Figure 2 is a section through the tire of Figure 1 taken along line II-II; Figure 3 is a plan view of the tread of the tire of Figure 1; and FIG. 4 is a section through a tire similar to that of FIG. 1, but according to another embodiment of the invention, this section corresponding, on 5 the tire, to the same position as that of FIG. 2 for the tire of figure 1.
Sur la figure 1, le pneumatique 2 a une surface 4 de roulement ayant des gorges circonférentielles 6 séparant la bande de roulement en cinq nervures circonfé-10 rentielles 7a, 7b, 7c, 7d et 7e. Les nervures 7a à 7e sont chacune interrompues par des gorges transversales étroites 8. En outre, les nervures 7b et 7d sont divisées périodiquement par des gorges transversales plus larges 9. Les gorges 8 et 9 sont de préférence inclinées suivant un angle d'en-15 viron 15° par rapport à la direction transversale exacte, ou, en d'autres termes, sont inclinées de 75° par rapport à la direction circonférentielle.In FIG. 1, the tire 2 has a rolling surface 4 having circumferential grooves 6 separating the tread into five circumferential ribs 10a 7a, 7b, 7c, 7d and 7e. The ribs 7a to 7e are each interrupted by narrow transverse grooves 8. In addition, the ribs 7b and 7d are periodically divided by wider transverse grooves 9. The grooves 8 and 9 are preferably inclined at an angle of- About 15 ° with respect to the exact transverse direction, or, in other words, are inclined by 75 ° with respect to the circumferential direction.
Comme l'indique la coupe de la figure 2, les gorges 8 sont de préférence des fentes très étroites et correspon-20 dent à des lamelles. Les parois latérales 10 et 11 des gorges sont sensiblement parallèles les unes aux autres et se raccordent à des congés 12 qui forment les bases des gorges. Comme l'indique la figure 2, les gorges 8 font un angle a, de préférence égal à 15°, avec la normale à la 25 surface 4 de roulement si bien que, lorsque le pneumatique tourne dans le sens de la flèche r, les bords 16 viennent 1 mordre la neige dans laquelle le pneumatique roule, un peu comme une pelle rétrocaveuse mord dans la boue lorsqu'elle la pioche. Cette action provoque un fléchissement léger 30 vers l'arrière des parois 10 des gorges, avec création d'une force latérale supplémentaire entre le pneumatique et la neige, s'opposant au glissement.As indicated in the section of FIG. 2, the grooves 8 are preferably very narrow slots and correspond to teeth. The side walls 10 and 11 of the grooves are substantially parallel to each other and are connected to fillets 12 which form the bases of the grooves. As shown in FIG. 2, the grooves 8 make an angle a, preferably equal to 15 °, with the normal to the rolling surface 4 so that, when the tire rotates in the direction of the arrow r, the edges 16 come to bite the snow in which the tire rolls, a bit like a backhoe bites into the mud when it picks it up. This action causes a slight deflection 30 towards the rear of the walls 10 of the grooves, with the creation of an additional lateral force between the tire and the snow, opposing the sliding.
Des essais sont exécutés dans la neige avec des pneumatiques ayant des gorges inclinées comme indiqué sur 35 la figure 2, et avec des pneumatiques ayant des gorges à paroi perpendiculaire à la surface de roulement.Tests are carried out in snow with tires having inclined grooves as shown in FIG. 2, and with tires having grooves with walls perpendicular to the running surface.
Les dimensions des dessins de bande de roulement <► 6 et de pneumatique ayant les gorges inclinées et ayant les gorges non inclinées sont les suivantes, les lettres de référence utilisées étant indiquées sur les figures 1 et 3 : 5 largeur A de la bande de roulement 138 mm espacement B des gorges transversales étroites 10-15 mm largeur C des gorges transversales étroites 1 mm profondeur D des gorges transversales 10 étroites 9 mm inclinaison a des gorges transversales 15° pour les pneuma-étroites tiques ayant des gor ges inclinées, 0° pour ceux qui ont des gorges 15 perpendiculaires angle b de déviation des gorges transversales étroites 15° largeur E des gorges circonférentielles 10 mm profondeur F des gorges circonférentielles 9 mm 20 largeur G des nervures latérales 25 mm largeur H des nervures intermédiaires 19 mm largeur S de la nervure centrale 10 mm largeur K des gorges transversales larges 5 mm profondeur L des gorges transversales larges 9 mm 25 On essaie les pneumatiques dans des conditions normalisées d’essai de traction sur la neige à l'aide d'une couche de neige tassée sur laquelle une couche de neige non tassée et nouvelle d'environ 2,5 à 10 cm est tombée.The dimensions of the tread drawings <► 6 and of the tire having the inclined grooves and having the non-inclined grooves are the following, the reference letters used being indicated in FIGS. 1 and 3: 5 width A of the tread 138 mm spacing B of narrow transverse grooves 10-15 mm width C of narrow transverse grooves 1 mm depth D of transverse grooves 10 narrow 9 mm inclination to transverse grooves 15 ° for pneuma-narrow ticks with inclined grooves, 0 ° for those with grooves 15 perpendicular angle b of deflection of the narrow transverse grooves 15 ° width E of the circumferential grooves 10 mm depth F of the circumferential grooves 9 mm 20 width G of the lateral ribs 25 mm width H of the intermediate ribs 19 mm width S of the central rib 10 mm width K of the wide transverse grooves 5 mm depth L of the wide transverse grooves 9 mm 25 The tires are tested in d Standardized tensile test conditions on snow using a packed layer of snow onto which a new, loose pack of snow of approximately 2.5 to 10 cm has fallen.
Les résultats des essais montrent que les pneu-30 matiques ayant les gorges inclinées vers l'intérieur de 15° ont des coefficients de frottement qui sont en moyenne de 48 % supérieurs à ceux des pneumatiques ayant des gorges perpendiculaires à la surface de roulement. Ces valeurs sont obtenues évidemment lorsque les pneumatiques tournent 35 contre la neige dans le sens de la flèche r de la figure 2.Cependant, de façon surprenante, lorsque les pneumatiques ayant les gorges inclinées tournent dans le sens opposé * 7 à celui de la flèche r, la réduction du coefficient de frottement n'est pas aussi grande que l'augmentation en sens opposé. Le coefficient de frottement est seulement inférieur de 13 % à celui des pneumatiques ayant des gorges perpendi-5 culaires à la surface de roulement, malgré la pression qui chasse les parois 10 des gorges inclinées (figure 2) contre les parois 11 au lieu d'écarter les parois les unes des autres comme lorsque les pneumatiques roulent dans le sens préférentiel.The results of the tests show that matt tires with grooves inclined inwards by 15 ° have coefficients of friction which are on average 48% higher than those of tires with grooves perpendicular to the running surface. These values are obviously obtained when the tires rotate against the snow in the direction of the arrow r in FIG. 2. However, surprisingly, when the tires having the inclined grooves rotate in the opposite direction * 7 to that of the arrow r, the reduction in the coefficient of friction is not as great as the increase in the opposite direction. The coefficient of friction is only 13% lower than that of tires having grooves perpendicular to the rolling surface, despite the pressure which drives the walls 10 from the inclined grooves (FIG. 2) against the walls 11 instead of spread the walls apart from one another as when the tires roll in the preferential direction.
10 Etant donné le phénomène surprenant observé au cours des essais précités, le pneumatique selon l'invention est réalisé avec une traction nettement accru dans les deux sens de rotation, par inclinaison de la moitié environ des gorges transversales 8 dans le sens indiqué sur la figure 15 2, avec un nombre égal de gorges inclinées en sens opposé.10 Given the surprising phenomenon observed during the aforementioned tests, the tire according to the invention is produced with a markedly increased traction in both directions of rotation, by inclination of approximately half of the transverse grooves 8 in the direction indicated in the figure. 15 2, with an equal number of grooves inclined in opposite directions.
Les gorges 8 des nervures 7a et 7b sont inclinées dans le sens indiqué sur la figure 2 alors que les gorges 8 des nervures 7b et 7e sont inclinées en sens opposés. Les gorges de la nervure centrale étroite 7c sont soit perpendiculai-20 res à la surface de roulement, soit inclinées en sens opposés, en alternance. Comme les parties de pneumatique ayant des gorges inclinées en sens opposé du sens de rotation du pneumatique, quel qu'il soit, donnent un coefficient accru de frottement sur la neige à peu près égal à quatre fois la 25 réduction de coefficient de frottement présent par les parties ayant des gorges inclinées dans le sens de rotation du pneumatique, le résultat est que le pneumatique a un coefficient de frottement notablement accru permettant une meilleure traction dans la neige dans les deux sens de rotation.The grooves 8 of the ribs 7a and 7b are inclined in the direction indicated in Figure 2 while the grooves 8 of the ribs 7b and 7e are inclined in opposite directions. The grooves of the narrow central rib 7c are either perpendicular to the running surface or alternately inclined in opposite directions. As the tire parts having grooves inclined in the opposite direction to the direction of rotation of the tire, whatever it is, give an increased coefficient of friction on snow approximately equal to four times the reduction in coefficient of friction present by the parts having grooves inclined in the direction of rotation of the tire, the result is that the tire has a significantly increased coefficient of friction allowing better traction in snow in both directions of rotation.
30 Dans la variante représentée sur la figure 4, un pneumaique 102 a une surface 104 de roulement ayant des gorges 108 dont les parois 110 et 111 ne sont pas parallèles mais convergent l'une vers l'autre au niveau de bases 112, avec une section en V. Cependant, il faut noter que les 35 deux parois 110 et 111 sont inclinées dans le même sens, c'est-à-dire celui qui améliore la traction dans la neige lorsque le pneumatique tourne en sens opposé à la flèche 8 * r. Comme dans le cas du pneumatique des figures 1 à 3, le pneumatique 102 a des gorges 108 qui sont inclinées dans les deux sens et qui améliorent la traction dans la neige quel que soit le sens de rotation du pneumatique.In the variant shown in FIG. 4, a tire 102 has a rolling surface 104 having grooves 108 whose walls 110 and 111 are not parallel but converge towards each other at the level of bases 112, with a section in V. However, it should be noted that the two walls 110 and 111 are inclined in the same direction, that is to say the one which improves traction in snow when the tire turns in the opposite direction to the arrow 8 * r. As in the case of the tire of FIGS. 1 to 3, the tire 102 has grooves 108 which are inclined in both directions and which improve traction in the snow regardless of the direction of rotation of the tire.
5 II est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre.5 It is understood that the invention has only been described and shown as a preferred example and that any technical equivalence may be made in its constituent elements without going beyond its ambit.
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