Brevet FR2500375A1 — publié le 19820827

La présente invention concerne un pneumatique ayant une surface de bande de roulement qui donne une ex- cellente traction dans la neige. Les gorges et lamelles des surfaces des bandes 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 n0 2 962 072, 3 658 108, 2 501 828 et 3 945 417, soit convergentes vers la base de la gorge afin qu'elles délimitent une configuration en V telle que représentée sur la figure 3a du brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 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 de mordre dans celle-ci. Les gorges latérales décrites dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 4 214 618 et les gorges décrites dans le brevet des Etats- Unis d'Amérique n0 3 586 086 ont des parois qui forment des angles aigus avec la surface de la bande de roulement. Cependant, ces gorges sont disposées circonférentiellement autour de la bande de roulement et en conséquence n'ont pas un fonction- nement analogue à celui des gorges transversales qui pénè- trent dans la neige. Un pneumatique ayant des gorges transversales qui donnent une meilleure traction dans la neige est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 2 891 594. La bande de roulement du pneumatique décrit dans ce brevet a des pattes extrêmement grandes de section presque carrée. Des gorges de même longueur sont disposées entre les pattes. 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 pneu- matique est destiné à tourner. Grâce à cette inclinaison, les pattes creusent la terre molle ou la neige un peu de 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 est une considération importante dans le véhicule, l'aug- mentation de poids due aux pattes ou nervures élargies est donc un inconvénient important de l'amélioration de la trac- tion dans la neige de cette manière. En outre, les gorges de grande dimension formées entre les pattes ont tendance à accrocher des cailloux ou d'autres débris oui 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- matique tourne dans un sens. Ainsi, il faut que ce pneuma- tique 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 coté, ils doi- vent être achetés par paires. En outre, les caractéristiques de traction dans la neige d'un tel pneumatique sont souvent réduites lorsque le véhicule est en marche arrière. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 000 421 décrit un autre procédé d'amélioration de la traction par utilisation de nervures transversales arrondies et inclinées 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 fer- meture des gorges intermédiaires, quel que soit le sens de rotation du pneumatique. Selon ce brevet, la flexion 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 trac- tion dans des substances telles que la neige dans lesquel- les il faut une certaine action de morsure, car, lorsqu'elles 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. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 104 693 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 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 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 la traction dans la neige, et ont constaté que des bords de gorges ouvertes qui piochent dans la neige sont les plus souhaitables. Un dessin de gorge qui a donné satisfaction pour l'amélioration de la traction dans la neige a été essayé par la Societe Pneumatici Pirelli S.p. A. il y a plusieurs années, sur des pneumatiques utilisés dans des rallies rou- tiers. Les parois des gorges sont inclinées en sens inverses et convergent les unes vers les autres lorsqu'elles se rap- prochent de la surface de la bande de roulement au lieu de diverger comme dans les gorges classiques à largeur va- riable. Près des bases des gorges, les parois se raccor- dent 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. La théorie du fonctionnement de cette gorge de Pirelli est que la gorge piège de la neige à l'intérieur de sa con- figuration de goutte et que cette neige a tendance à coller à la neige qui se trouve sur le sol chaque fois que l'ori- fice de la gorge passe dans l'empreinte du pneumatique qui 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 que les cailloux peuvent détériorer les nappes de la cein- ture du pneumatique alors que les substances relativement molles telles que la boue peuvent donner au pneumatique une surface réduisant la traction au lieu de l'augmenter. 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- liorant la traction, quel que soit le sens de rotation du pneumatique. Elle concerne aussi un pneumatique ayant une ex- cellente traction dans la neige et comportant des gorges qui ne piègent pas facilement des pierres ou d'autres débris. 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 à la surface de roulement. L'une des parois latérales de chacune des gorges rejoint la surface de la bande de roule- ment suivant un angle aigu, à un bord non arrondi et d'ac- crochage de la neige, formé transversalement à la surface de la bande de roulement. Selon l'invention, les parois latérales d'une partie des gorges transversales sont incli- nées 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 parois des gorges sont inclinées suivant un angle d'environ par rapport à la normale à la surface de roulement. Les gorges peuvent avoir des parois qui sont sensiblement parallèles les unes aux autres, ou elles peuvent avoir une section en V. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront mieux de la description qui va suivree, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une per.pective d'un tronçon de pneumatique selon l'invention; 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 roulement du pneumatique de la figure 1; et la figure 4 est une coupe d'un pneumatique ana- logue à celui de la figure 1, mais selon un autre mode de réalisation de l'invention, cette coupe correspondant, sur le pneumatique, à la même position que celle de la figure 2 pour le pneumatique de la figure 1. Sur la figure 1, le pneumatique 2 a une surface 4 de roulement ayant des gorges circonférentielles 6 sé- parant la bande de roulement en cinq nervures circonfé- 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 périodique- ment par des gorges transversales plus larges 9. Les gorges 8 et 9 sont de préférence inclinées suivant un angle d'en- viron 150 par rapport à la direction transversale exacte, ou, en d'autres termes, sont inclinées de 750 par rapport à la direction circonférentielle. Comme l'indique la coupe de la figure 2, les gorges 8 sont de préférence des fentes très étroites et correspon- dent à des lamelles. Les parois latérales 10 et 11 des gor- ges 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 surface 4 de roulement si bien que, lorsque le pneumatique tourne dans le sens de la flèche r, les bords 16 viennent 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 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. Des essais sont exécutés dans la neige avec des pneumatiques ayant des gorges inclinées comme indiqué sur la figure 2, et avec des pneumatiques ayant des gorges à paroi perpendiculaire à la surface de roulement. Les dimensions des dessins de bande de roulement 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: 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 étroites 9 mm inclinaison a des gorges transversales 150 pour les pneuma- étroites tiques ayant des gor- ges inclinées, 0 pour ceux qui ont des gorges perpendiculaires angle b de déviation des gorges transversales étroites 150 largeur E des gorges circonférentielles 10 mm profondeur F des gorges circonférentielles 9 mm 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 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. Les résultats des essais montrent que les pneu- matiques ayant les gorges inclinées vers l'intérieur de 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 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 à celui de la flèche r, la réduction du coefficient de frotte- ment 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- 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. 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 2, avec un nombre égal de gorges inclinées en sens opposé. 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- 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 pneu- matique, quel qu'il soit, donnent un coefficient accru de frottement sur la neige à peu près égal à quatre fois la réduction de coefficient de frottement présent par les parties ayant des gorges inclinées dans le sens de rotation du pneu- matique, 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. 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 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 2'500375 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. Il 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 élé- ments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. - Pneumatique ayant une surface (4) de bande de roulement ayant d'excellentes propriétés de traction dans la neige, la surface (4) de la bande de roulement ayant des séries de gorges transversales (8) dont les deux parois latérales (10, 11) sont inclinées dans le même sens cir- conférentiel par rapport à la normale à la surface (4) de la bande de roulement, l'une des parois latérales de chaque gorge recoupant la surface (4) de la bande de roulement suivant un angle aigu en formant un bord non arrondi d'ac- crochage dans la neige, disposé transversalement par rapport à la surface de la bande de roulement, ledit pneumatique étant caractérisé en ce que les parois latérales (10, 11) d'une partie des gorges (8) sont inclinées dans un sens par rapport à la normale à la surface de la bande de roule- ment, et les parois latérales (10, 11) du reste des gorges transversales (8) sont inclinées dans l'autre sens par rap- port à la normale de la surface de la bande de roulement. 2. Pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parois latérales (10, 11) des gorges transver- sales (8) sont inclinées suivant un angle d'environ 150 par rapport à la normale à la surface (4) de la bande de roulement. 3. Pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des gorges transversales (8) ayant des parois latérales (10, 11) qui sont sensiblement paral- lèles l'une à l'autre. 4. Pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les gorges transversales (108) ont une section en V.