Brevet FR2753134A1 — publié le 19980313

La présente invention concerne le domaine techniques des crampons antidérapants pour pneumatiques de véhicules automobiles ou analogues. D'une manière générale, les crampons antidérapants du type ci-dessus sont destinés à être adaptés dans la bande de roulement d'un pneumatique pour ne laisser dépasser, en saillie de la surface externe du pneumatique, que l'extrémité d'une tige en matériau de dureté élevée, tel que du carbure de tungstène. Les crampons antidérapants sont montés dans la bande de roulement du pneumatique au moyen d'un pistolet permettant de les introduire, à force, dans des alvéoles aménagés à cet effet. Un pneumatique ainsi appareillé de crampons antidérapants présente, répartis de manière uniforme sur toute sa bande de roulement, une série de pointes saillantes qui lui confèrent une bonne adhérence sur des surfaces glissantes, comme de la neige compactée ou encore de la glace. Lors de l'utilisation d'un tel pneumatique sur une chaussée non recouverte, cette dernière est soumise aux impacts des pointes des crampons antidérapants résultant du roulement du pneu. I1 a été constaté que ces impacts étaient la cause d'une usure prématurée des revêtements de chaussées. Des études ont montré que l'action de chacune des pointes du pneumatique en rotation résultait, notamment, du poids du crampon antidérapant en raison de son influence sur l'énergie cinétique totale du crampon au moment de l'impact avec la chaussée. Afin de remédier à ce défaut des pneus à crampons antidérapants, il a été envisagé de réduire le poids de chacun des crampons. Ainsi, la technique antérieure a proposé de réaliser les crampons antidérapants sous la forme d'un fourreau en alliage métallique léger portant un noyau, encore appelé "mise", en carbure de tungstène. Cette mise est sertie dans un alésage borgne complémentaire et fait saillie à la surface du fourreau. Toutefois, il semblerait que cette technique ne permette pas d'obtenir un allégement suffisamment important pour assurer une réduction notable de l'effet destructeur des crampons sur les chaussées. De plus, les crampons de ce type présentent l'inconvénient d'être à l'origine d'un bruit important lors du roulement pneumatique. Une autre proposition de l'art antérieur a consisté à réaliser le fourreau des crampons antidérapants en matière plastique, telle que par exemple des polyamides. Cependant, si l'utilisation de matière plastique permet une réduction importante du poids du crampon, il doit être remarqué que ce dernier ne présente pas une résistance suffisante pour conserver une bonne efficacité tout au long de l'utilisation du pneumatique qui en est équipé. Compte tenu des imperfections des solutions proposées par l'art antérieur, il est apparu nécessaire de disposer d'un nouveau crampon antidérapant présentant tout à la fois un poids suffisamment faible pour éviter une usure prématurée des revêtements de chaussée, et une structure offrant une bonne résistance à l'usure pour garantir l'efficacité du crampon. L'invention vise également à proposer un nouveau crampon dont la structure permet une réduction de bruit d'impact et offre ainsi un meilleur confort d'utilisation du pneumatique qui en est pourvu. Afin d'atteindre ces objectifs et de remédier aux inconvénients des crampons selon l'art antérieur, un objet de l'invention est un crampon antidérapant pour un pneumatique de véhicule, du type formé par un fourreau, à symétrie de révolution d'axe x-x', présentant un pied d'ancrage dans le pneumatique et, à l'opposé du pied, une tête à partir de laquelle s'étend en saillie un noyau ou une mise, en matériau de dureté élevée, sertie dans un alésage axial borgne de forme complémentaire. Selon l'invention, le fourreau est constitué d'une enveloppe extérieure en matériau synthétique entourant un insert métallique présentant l'alésage dans lequel la mise est sertie. De plus, conformément à l'invention, la surface de l'insert au niveau de la tête affleure sensiblement celle de l'enveloppe. Un autre objet de l'invention est un procédé de fabrication d'un crampon tel que ci-dessus. Selon l'invention, ce procédé consiste, pour fabriquer le fourreau, à positionner l'insert dans un moule présentant l'empreinte de la surface extérieure du fourreau, au moyen d'un dispositif de centrage et d'immobilisation introduit dans l'alésage de réception de la mise, et à mouler l'enveloppe sur l'insert. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite cidessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une élévation partiellement arrachée d'un crampon selon l'invention. La fig. 2 est une élévation d'un insert, élément constitutif du crampon selon la fig. 1. Les fig. 3 à 6 illustrent différentes formes de réalisation d'un insert, élément constitutif d'un crampon conforme à l'invention. Les fig. 7 à 9 illustrent différentes formes de réalisation d'un crampon selon l'invention. Comme cela ressort de la fig. 1, un crampon antidérapant, destiné à être adapté dans la bande de roulement d'un pneumatique, est constitué d'un fourreau désigné dans son ensemble par la référence 1, portant un noyau ou une mise 2 en matériau de dureté élevée, tel qu'un matériau de la famille des carbures comme du carbure de tungstène ou encore un matériau céramique. Le fourreau 1 présente une forme allongée à symétrie de révolution d'axe x-x' comportant deux extrémités. La mise 2 s'étend en saillie à partir de l'une des extrémités, dite tête 3, tandis que l'extrémité opposée, dite pied 4, définit une zone d'ancrage pour le crampon dans un alvéole, non représenté, aménagé dans la bande de roulement d'un pneumatique de véhicule. La mise 2 possède une forme sensiblement tronconique pour être sertie dans un alésage 5 axial borgne, de forme complémentaire aménagé dans le fourreau 1. La conformation de la mise 2 et de l'alésage 5 permet d'obtenir un emmanchement à force par coincement conique entre la mise 2 et le fourreau 1. Selon l'invention, le fourreau 1 est constitué de deux éléments, d'une part, un insert métallique 6 portant la mise 2 et, d'autre part, une enveloppe extérieure 7 entourant ledit insert 6. Selon une forme préférée de réalisation illustrée aux fig. 1 et 2, l'insert 6 possède un fût 10 à symétrie de révolution par rapport à l'axe x-x'. Le fût 10 comporte, à son extrémité orientée vers le pied 4, une embase 11 d'immobilisation dont la fonction apparaîtra par la suite. L'embase i1 possède sensiblement la forme d'un disque d'axe x-x' et présente un diamètre extérieur supérieur au diamètre nominal du fût 10. L'alésage 5 de réception de la mise 2 est aménagé dans l'insert 6 à son extrémité orientée vers la tête 3, sous la forme d'un trou borgne présentant une surface interne de forme sensiblement tronconique d'axe x-x' et convergeant vers l'embase 11. L'insert 6 est enfin réalisé soit en acier, soit en alliage métallique léger, tel que par exemple un alliage d'aluminium et de magnésium. Selon l'invention, l'insert 6 est destiné à recevoir une enveloppe 7 dont la surface extérieure définit la forme du fourreau 1, comme l'illustre la fig. 1. L'enveloppe 7 est réalisée en matériau synthétique, de préférence chargé, tel que par exemple un polyamide, un polyphtalamide, un polyéthercétone ou tout autre matériau approprié. Comme cela ressort de la fig. 1, la partie de l'enveloppe 7, dite corps 12, qui entoure le fût 10 de l'insert 6, porte une collerette 13 d'immobilisation du crampon dans le pneumatique. La partie du corps 12 située entre la tête 3 et la collerette 13 possède une forme sensiblement tronconique d'axe x-x' convergeant vers la collerette 13, tandis que la partie du corps 12 située de la collerette 13 au pied 4 possède également une forme sensiblement tronconique convergeant vers le pied 4. La collerette 13 présente un diamètre extérieur supérieur aux diamètres nominaux des deux sections tronconiques du corps 12. Enfin, selon cet exemple, la partie de l'enveloppe 7, entourant l'embase 11 et définissant le pied 4, présente sensiblement la forme d'un disque d'axe x-x' qui possède un diamètre supérieur au diamètre de la collerette 13. Selon l'invention, le crampon antidérapant décrit en relation avec les fig. 1 et 2 est obtenu en fabriquant, de manière séparée, la mise 2 et le fourreau 1 formé de ses deux éléments constitutifs, à savoir 1' insert 6 et l'enveloppe 7. Après une fabrication en métal, selon des techniques connues de l'homme du métier et ne relevant pas directement de la présente invention, l'insert 6 est mis en place dans un moule présentant l'empreinte de la surface extérieure du fourreau 1 pour y recevoir, par surmoulage, l'enveloppe 7. Selon un procédé, conforme à l'invention, de fabrication du fourreau 1, l'insert 6 est tout d'abord positionné dans le moule au moyen d'un dispositif d'immobilisation et de centrage introduit dans l'alésage 5. Ensuite, l'enveloppe 7 est moulée sur l'insert 6. Le procédé selon l'invention, mettant en oeuvre un tel dispositif, garantit avantageusement une très bonne coaxialité entre la surface extérieure de l'enveloppe 7 et l'axe de l'alésage 5. Après cette opération de surmoulage, la mise 2 est engagée dans l'alésage axial 5. Selon l'invention, l'enveloppe 7 est surmoulée de manière que les surfaces de l'enveloppe 7 et de l'insert 6, orientées vers la mise 2, affleurent sensiblement l'une avec l'autre et soient sensiblement contenues dans un plan orthogonal à l'axe x-x'. L'insert 6 s'étend alors, à l'intérieur de l'enveloppe 7, de la tête 3 au pied 4, dans lequel est située l'embase 11. Compte tenu de l'affleurement de l'insert 6 et de l'enveloppe 7 au niveau de la tête 3, lors de l'opération de surmoulage, la surface de l'insert 6 orientée vers la tête 3 est placée, de manière avantageuse, en butée contre une paroi du moule, ce qui contribue à assurer une très bonne position relative des deux éléments du fourreau 1. Le crampon antidérapant décrit ci-dessus et conforme à l'invention présente l'avantage d'allier la résistance à l'usure de l'insert métallique 6 portant la mise 2 et la légèreté de l'enveloppe en matériau synthétique 7. La forme de l'embase 11 assure une parfaite immobilisation axiale de l'insert 6 dans l'enveloppe 7 empêchant ainsi tout glissement relatif entre les deux éléments constitutifs du fourreau 1. De plus, la forme de l'enveloppe 7 assure une bonne tenue du crampon dans la bande de roulement du pneumatique. La mise en oeuvre d'un tel fourreau composite permet donc de disposer d'un crampon ultra-léger, confortable à l'usage, efficace et résistant. Les fig. 3 à 6 illustrent différentes formes de réalisation de l'insert 6 pour un crampon conforme à l'invention. Le fût 10 de l'insert 6 illustré à la fig. 3 possède une forme sensiblement cylindrique de révolution d'axe x-x' et comporte au moins une et, de préférence, deux gorges 16 d'immobilisation. Ces deux gorges 16, annulaires et ménagées sur toute la périphérie du fût 10, permettent avantageusement une bonne immobilisation axiale de l'insert 6 dans l'enveloppe surmoulée 7. La fig. 4 illustre une variante d'un insert 6, analogue à celui décrit en relation avec la fig. 2, qui comporte un collet 17 d'immobilisation axiale de l'insert dans l'enveloppe 7. La fig. 5 illustre une forme de réalisation de l'insert 6 selon laquelle le fût 10 présente une forme sensiblement tronconique d'axe x-x' convergeant vers l'embase 11. Selon la forme de réalisation illustrée à la fig. 6, le fût 10 présente, à proximité de la tête 3, une partie sensiblement cylindrique de révolution d'axe x-x'. Cette partie cylindrique se prolonge par une partie de forme sensiblement tronconique convergeant vers l'embase 11. Bien entendu, l'insert 6 pourrait présenter d'autres formes appropriées que celles décrites ci-dessus. Ainsi, par exemple, l'insert 6 pourrait ne pas posséder d'embase 11 dont la fonction d'immobilisation axiale serait assurée par une ou plusieurs gorges 16 et/ou par un ou plusieurs collets 17. Les fig. 7 à 9 illustrent différentes formes et variantes de réalisation d'un crampon conforme à l'invention et faisant intervenir une enveloppe 7 de forme différente de celle décrite en relation avec la fig. 1. La variante du crampon illustrée à la fig. 7 fait intervenir un insert 6, tel que celui décrit en relation avec la fig. 3, entouré d'une enveloppe surmoulée 7 dont le corps présente, au voisinage de la tête 3, une forme sensiblement cylindrique de révolution d'axe x-x' et prolongé par une partie de forme tronconique également d'axe x-x' convergeant vers le pied 4. Selon cet exemple, le pied 4 présente une forme analogue à celle décrite en relation avec la fig. 1. La fig. 8 illustre une autre forme de réalisation du crampon selon l'invention. Selon cet exemple, l'insert 6 possède une forme analogue à celle décrite en relation avec la fig. 5 et le corps de l'enveloppe 7 possède une forme sensiblement tronconique convergeant vers le pied 4. Selon une autre forme de réalisation du crampon conforme à l'invention, illustrée à la fig. 9, l'insert 6 possède un fût 10 dont une partie est cylindrique et une autre tronconique, comme cela a été décrit pour la fig. 6, et l'enveloppe 7 présente un corps de forme cylindrique de révolution d'axe x-x'. Bien entendu, il est possible de réaliser des crampons conformes à l'invention en faisant intervenir l'une des différentes formes d'inserts décrits précédemment en combinaison avec l'une des formes d'enveloppe 7 présentées cidessus. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS: 1 - Crampon antidérapant pour un pneumatique de véhicule, du type formé par un fourreau (1), à symétrie de révolution d'axe (x-x'), présentant un pied (4) d'ancrage dans le pneumatique et, à l'opposé du pied (4), une tête (3) à partir de laquelle s'étend en saillie un noyau ou une mise (2), en matériau de dureté élevée, sertie dans un alésage axial borgne (5) de forme complémentaire, caractérisé en ce que le fourreau (1) est constitué d'une enveloppe extérieure (7) en matériau synthétique entourant un insert métallique (6) présentant l'alésage (5) dans lequel la mise (2) est sertie, et en ce que la surface de l'insert (6), au niveau de la tête (3), affleure sensiblement celle de l'enveloppe (7). 2 - Crampon selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'insert (6) possède un fût (10) de forme allongée à symétrie de révolution d'axe (x-x') et comporte, à une extrémité orientée vers le pied (4), une embase (11) d'immobilisation dans l'enveloppe (7) et, à l'autre extrémité, vers la tête (3), l'alésage axial (5) de réception de la mise (2). 3 - Crampon selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fût (10) présente une forme cylindrique. 4 - Crampon selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fût (10) présente une forme sensiblement tronconique. 5 - Crampon selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fût (10) présente, vers la tête (3) du fourreau, une zone de forme sensiblement cylindrique prolongée par une zone de forme sensiblement tronconique qui converge vers l'embase (11). 6 - Crampon selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le fût (10) présente au moins une gorge d'immobilisation (16). 7 - Crampon selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le fût présente au moins un collet d'immobilisation (17). 8 - Crampon selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'enveloppe (7) possède, dans sa partie entourant l'embase (11) et définissant le pied d'ancrage (4), sensiblement la forme d'un disque qui présente un diamètre supérieur au diamètre nominal de la partie de l'enveloppe ou corps (12) entourant le fût (10). 9 - Crampon selon la revendication 8, caractérisé en ce que le corps (12) possède une forme sensiblement tronconique convergeant vers le pied (4). 10 - Crampon selon la revendication 8, caractérisé en ce que le corps (12) possède une forme sensiblement cylindrique. 11 - Crampon selon la revendication 8, caractérisé en ce que le corps (12) possède une partie, située vers la tête (3), qui présente une forme sensiblement cylindrique et qui se prolonge par une partie de forme sensiblement tronconique convergeant vers le pied (4). 12 - Crampon selon la revendication 8, caractérisé en ce que le corps (12) porte au moins une collerette d'ancrage (13). 13 - Crampon selon la revendication 12, caractérisé en ce que le corps possède une collerette d'ancrage (13) sensiblement médiane et présente, entre la tête (3) et la collerette (13), une forme sensiblement tronconique convergeant vers la collerette (13) et, entre la collerette (13) et le pied (4), une forme sensiblement tronconique convergeant vers le pied (4). 14 - Procédé de fabrication d'un crampon selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il consiste, pour fabriquer le fourreau (1), à positionner l'insert (6) dans un moule présentant l'empreinte de la surface extérieure du fourreau (1), au moyen d'un dispositif de centrage et d'immobilisation introduit dans l'alésage (5) de réception de la mise (2), et à mouler l'enveloppe sur l'insert (6).