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` , 10.Z40Sl
Ia présente invention est relati~e à un nouveau type
de crampon~ destiné ~ ~tre plac~ dan~ la bande de roulement des
pneumatiques de v~hicules automobiles, pour en améliorer l'adhé-
rence sur route verglacée, ces crampons présentant, pendant
toute la durée d'utilisation~ une g~ande stabilité de leurs ca-
ractéristiques d'uæage, c'est-~-dire une bonne tenue dans le
pneumatique et une hauteur de saillie à l'extérieur de la bande
de roulement pratiquement constante.
Pendant longtemps~ on s'est surtout attaché a ~tudier
de~ crampons qui amélioraient l'adhérence sur route enneigéeO
Depuis quelques années, le déneigement et le salage des routes
~e sont généralisés et des progrès considérables ont été ac¢om-
~- pli~ dans la mise a~ point de gommes et de pro~ils spéciaux pour
la neige~ si bien que ce problème est en grande partie résolu
. ,.. ,~ .... .
par les caractéristiques propres des pneumatiques, en ce qui
concerne la neige~ tassée ou non. Par contre~ il subsistait
des risques importants dûs au verglas occasionnel, imprévisible
et invisible, ainsi qu'à la neige glacée. Il restait donc né-
- cebsaire~ dans ce ¢as~ de recourir à des crampon~, mais d'un
type dirrérent, tant par leur forme que par leur matière~ qui
n'entameraient pas l'adhérence du pneu æur route seche et pour
le#quels il n'était pas question~ bien entendu~ d'accepter une
détérioration importante du rëseau routier.
D'une manière générale~ un crampon est formé d'un
fourreau~ comportant une alv~ole dans laquelle est enchâssé un
b~tonnet en matériau dur~ généralement du carbure de tung~tène.
; ~'emploi de l'acier pour la iabrication du ~ourreau~
qui était habituel ~usqu'à ces dernières année~, a été remis
en cause~ car il présenta~t plusieur~ inconvénientsO En cas
~0 d'en~oncement du crampon, sa base peut arriver au contact de la
toile ou de la carcasse du pneu et peut mame~ à grande vitesse,
conduire à ~on éclatementO D'autre part, en cas d'arrachement
-; ~F
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.
ou d'usure des b~tonnets de caxbure~ les ~ourreaux restants peu-
~ent entr~ner une diminution de l'adhérence du pneu sur xoute
.- s~cheO
; Ces conQidérations ont amené les fabricants ~ proposer
des fourreaux en d'autres matériaux, en partioulier les mati~res
plastiques~ ces mat~riaux de~ant conser~er leurs caract~ristiques
physiques et mécaniques de -40 C à ~ 150 C~ tout en maintenant
un serrage correct du b~tonnet de carbure.
Ce~ fourreaux sont généralement constitués d'un ~t
approximati~ement cylindrique~ d'un diamètre de l'ordre de 5 mm~
¢e qui conduit à un crampon de poids très faible, de l'ordre
de 1 gramme. Cette importante réduction de poids par rapport
,
au~ crampons anciens~ beaucoup trop lourds~ permet déjà de ré-
. . .
~; duire dans des proportions considérables l'usure du re~tement
routier et d'éviter ainsi des mesures d~interdiction de la part
des pouvoir~ publicso On ne peut évidemment aller trop loin
d~ns la réductionidu diamètre du f~t~ car on aurait un risque
de rupture~ ~oit ~ l'enfoncement du bâtonnet de carbure~ soit
en cours d'utilisationO
Pour améliorer l'ancrage du iourreau dans la gomme du
. .
pneu~ maintenir une orientation stable du crampon pendant toute
la durée d'utilisation et éviter les risques de déchaussement~
le f~t peut présenter a 8a périphérie des rainures ou des colle-
rettes~ situées à sa ba~e ou à di~érents ni~eaux intermédiaires.
Ces colleretteY doivent présenter un dépassement ~aible par rap-
port au diamètre du ~ût, sinon elles transmettent une presslon
excessi~e sur le re~etement routier.
. .
De tels crampon~ connus~ comportant un fourreau en
~atière plastique à Mt pratiquement cylindrique et comportant
~- 30 éventuellement des rainure~ ou des ¢ollerettes ont révélé~ ~
l'u~age, un comportement qui peut être dangereux pour l'usagerO
En e~fet, au lieu ~ue le dépassement du b~tonnet de carbure se
-2-
'''
: ~ .
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~tabilise apr~s un r~dage de quelques diza~nes de kilomètres
d'utili~ation, il ~e produit un enfoncement anormal et inexpliqu~
entre environ 80 et loOO km~ pou~ant atteindre 50 % de la valeur
du dépa~sement après rOdage~ pour revenir au-delà de 1000 km~
à une ~aleur voisine de ce dépassement après rôdageO
A la suite d'essai~ de longue dur~e~ la demandere se
,
a trouvé un moyen d'é~iter cet inconvénient qui a~fecte grave-
ment l'efficacité du crampon dans cette zone critique d'utilisa-
; tion et compromet la sécurité qu'en attend l'usager.
~e crampon selon l'invention comprend u~ bâtonnet de
carbure enfoncé dans un fourreau en matière moulée autodestruc-
tible au roulage~ ce ~ourreau étant constitué d'un f~t composé
d'éléments cylindriques et/ou tronc~niques, et dlau moins une
collerette supérieure affleurant la bande de roulement du pneu~
caractérisé en ce que le plus grand diamètre de cette collerette
est toujours supérieur au plus grand diamètre du reste du four-
reau.
-~ Ce f~t peut être cylindrique~ ou tronconique~ à petite
base ~ers le bas, c'est-à-dire vers l'int~rieur du pneu; il peut
être composé d'un ensemble de cylindre~ et de troncs de cône
en nombre ~ariable et comporter à sa p~riph~rie de~ rainures~ -
des gorges ou des collerettes située~ soit à la base~ 80it à un
nl~eau intermédiaire~ ou tou~ autre di8positi~ connu permettant
d'améliorer l'an¢ra~e du crampon dan8 la gomme du pneuO
D~n~ tous les cas~ le f~t est surmonte d'une colleret-
te ~upérieure~ qui af~leure la bande de roulement du pneu~ et
` ( dont le plus grand diamètre e~t supérieur à tous les diamètres
de~ collerettes du f~t mesurés dans un plan perpendiculaire à
l'axe du orampon~ à un niveau quelconque au-de~sous de cette
collerette. Ce plus grand diamètre du fourreau en-dessous de la
collerette supérieure e~t g~n~ralement compri~ entre 4 et 8 mmO
~a collerette sup~rieure peut avoir une ~orme quel-
`
:
. ;~.
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- conque mai8 peut atre avantageusement tronconique à petite base
` ~ers l'~ntérieur du pneu~ ou composée d'un ensemble de troncs
- : de cOne~ le~ troncs de cône au contact avec la gomme du pneu
; ayant eux aussi leur petite base vers llintérieur du pneuO
IR plu~ grand diamètre de la collerette ~upérieure,
; mesuré dans un plan perpendiculaire ~ l'axe du crampon est com-
pri8~ de pré~érence, entre 1,2 fois et 1,5 fois le plus grand
: diamètre du ~ourreau au-dessous de cette collerette.
. En-dessous de 1,2 foi~, l'efficacité de la collerette
supérieure serait insuffisante pour assurer la stabilité d'u-
. 8age recherch~e. Au-delà de 1,5 fois, on retrou~erait les phé-
. nomènes d'usure de~ chaussées et de mauvais eomportement sur
:~ route 6echeO
-~ La hauteur totale H du fourreau est comprise de pré- ~ férence entre 9 et 17 mmO ~a hauteur de la collerette supérieure
: peut-être plu~ ou moins importante mais elle ne doit pas dépas~er
.0:~5 H~ Elle est comprise généralement.entre 0~1 H et 0~5 H et~
préférentiellement~ ehtre.0~2 ~ et 0~5 H.
. ; ~es diverses formes possibles pour les crampons con-
formes à l'in~ention ~eront mieux comprises à la lecture de la
description qui ~a sui~re de plusieurs modes non restrictiis
de réalisation~ en se référant aux dessins annexés dans lesquels:
la figure i représente en coupe un or~mpon selon l'in-
~ention~
les iigures 2 et 3 représentent en coupe deux ~ariantes
de crampon~ et
la figure 4 représente en coupe une autre variante se-
lon.l'in~ention.
DQns la figure 1~ ~n a représent~, en coupe suivant
l'axe AA~ un crampon dont la partie inférieure présente par ex-
- emple une collerette de base lr et une partie tronconique 2 de pe-
tite base vers le bas. ~a p~rtie sup~rieure du fourreau comprend
..
. .
~02 40 5 ~
une partie cylindrique ~ et une collerette ~up~rieure ~ compos~e
de trois trou~ de c8ne 41 - 42 - 43 , les deux trous de cane
41 et 42 ayant leur petite base vers le bas, le ~ronc de c~ne
supérieur 43 ayant sa petite base vers le haut suivant le plan
de coupe ~0
On ~oit que le diamètre D4 de la collerette 4, qui af-
fleure en 43 la bande de roulement, est plus grand que les dia-
~- metres ~ tous les autres niveaux de section du fourreau en-dessous
de Cc~9 et en particulier que le diamètre ~ de la collerette de
- 10 base L
~e fourreau comporte une alvéole~ de meme forme que le
batonnet 5~ dans lequel celui-ci vient ~e loger à force~ san8
~ide d~air au fondO
Ie b~tonnet 5 lui-même est gén~ralement cylindrique ou
~- tronconique a petite base vers le bas. Il peut avoir une base
plane représentée par la 8ection plane BB~ ou se prolonger au-
dessous par une pointe permettant une pénétration plus facile.
Les ~igureæ 2 et.3 repréæentant deux ~ariantes dans
lesquelles la collerette supérieure 4 a une forme légèrement
di~$érente puisque sa surface ~upérieure 43 est plane et que cet-
` te collerette n~est donc formée que de deux troncs de c~ne 41
:; et 42 à petite base vers le ba80
~ a figure 4 repré8ente une autre ~ariante dan8 la-
guelle la collerette 8upérieure 4 est très haute~ puisqu~elle
a la forme d~un grand tronc de cône dont la petite base selon
la section CC~ se situe très légèrement au-des~us de ni~eau H/2.
~a grande base de ce tronc de cône a é~demment un diamètre
. .
;` plus grand que celui de toute sect$on se situant au-dessous du
: niveau CC~.
:~ 30 ~a matiare choisie pour la fabrication du fourreau
doit répondre aux exigences mentionnées préc~demment~ ~ savoir
une bonne constance des car ctéristiques physiques et mécaniques
~ ~ .
.
~ .
02405
depuis -40 C ~u~qu'~ ~ 150 C en~iron, et une aptitude ~ aæsurer
un serrage correct du batonnet de carbure~ sans oollage~ ni sou-
durè~ ni sertissage qui emp~cheraient l'éjection de ce b~tonnet
au-delà de 10.000 à 20.000 km. De plu8, les caract~ristiques
de ce matériau doivent ~e rapprocher de ¢elles de la gomme du
pneus tique. On peut a~antageusement choisir un matériau dont
la dureté SHORE est de trois à cinq ~ois plus grande que celle
de la gomme du pneumatique. Ce peut ~tre une matiere thermo-
plast1que moulable~ comme par exemple un polyamide~ dont le point
de ramollissement est au moins égal à 150 C.
Dans ces conditionæ on constate que le fourreau est
autode~tructible au roulage, c'e~t-~-dire qu'il ~'use en même
temps que la bande de roulement et le batonnet de carbure.
~'expérience montre que la combinai~on de la forme
; ~ et de la matière du ~ourreau entra~ne que le dépasæement du bâ-
tonnet de carbure à l'extérieur de la bande de roulement ~e sta-
bilise dans les 80 premier~`kilomètres d'utilisation et demeure
i alors pratiquement constant, ~us~u'au moment où il s'~limine de
lui-même, et de manière homogène pour le~ crampons d'un même
pneu~ à un certain kilom~trage~ ~ariant de lOoOOO à 20.000 km
selon le ~éhioule~ le pneu et le style de conduite. A ce stade,
l'usure du fourreau s'est faite de manière telle que les pneus
présentent~ sur route sèche~ une adhéren¢e tout à fait comparable
,. ~
celle de mêmes pneus non cramponné8~ au m~m~ degré d'usure de
gomme. ~e comportement anormal des orampon# de m~me nature sans
collerette supérieure a donc di~paruO
Ies orampon~ selon l'invention peuvent ~tre montés sur
tou~ les types de pneus diagonaux ou ~ carcasse radiale~ et
pour tous types de ~éhi¢ules : ~oitures de tourisme, poide lourds
eto.O.
~ \
EXE~PLE
On a réalisé des crampons avec ~ourreau`en polya~ide
.
lOZ405~
.: . .
' moulé (type nylon technyl) de rorme an~lo~ue ~ celle représentée
'- en iigure I et d~finie par les cote~ sui~ante~ ; .
- Diamètre ~ de la collerette de base 1 6 mm
. - Diamètre D2 à la base du ~t 4 mm
Diamètre ~ de la partie cylindrique 3 du ~t 5 mm
Diamètre D4 de la c,ollerette ~up~rieure 8 mm
;" - hauteur totale du *our.reau H 12 mm
,:, - hauteur de la.par.tie.cylindrique3 ~3 mm
... .
~ hauteur de.la.colleret,te.. supérieure 4 X4 3 mm
.;'. 10 - hauteur au tronc de cône 41 1~7 mm
~ hauteur du tronc de cône 42 0~5 mm
'~. - hauteur du tronc de cône 43 0,8 mm
. . ~ .
.' - - B~tonnet de hauteur . 7 mm
~ carbure
. .,
~ tron¢onique diamètre sup~rieur 2~6 mm
f ~
:'l diametre in~érieur 2~2 mm
., .
:,~. De tels crampons ont été montés sur des pneus neige
oar¢as~e radiale de ~oiture de tourisme ~ raison de 140 par
pneu et ont ~ubi un test d~usure entre 0 et 150000 km. En me-
urant périodiquement les hauteurs de dépassement du batonnet
au-dessus de la bande de rou}ement pour un certain nombre de
or~mpons du mame pneu et en fai~ant la moyenne~ on obtient le~
, r~sultats ~ui~ants en ¢omparant les crampons selon l~in~ention
.'.~ et de8 orampons-témoins r~alis~s dans le mam~ matériau~ de mames
¢araotéristiques dimenslonnelles, mont~s dans les mames conditions '~
"!~ mais ne compor.tant pas de collerette supérieure~
. ;~
, .
. l
,
~ .
;
~: ~ 30
,
: `,,
.
--7--
. . . ~ . .
~ lOZ 4~ 5~
.
. D~passement mm Crampons Crampon~
- selon invention témoins
.; 0 1,6 1~6
. ~ 80 192 1~2
. 150 1~2 1
300 192 0,6
~ 500 1~2 0
.. . .1.000 1~2
~ ~ . ~10200 1,2 . , . .
- ~~a comparaison en essais routiers de~ crampon~ selon
~l~invention a~ec les ¢rampons témoins ~ait appara~tre une sta-
~. ..
billté du dépassement dans le temps qui n~a~ait pu etre atteinte ~ :
précéde~ment pour ce type de crampons.
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