LU84612A1 - Crampon ou clou antiderapant et pneumatique muni de tels crampons ou clous - Google Patents

Description

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CRAMPON OU CLOU ANTIDERAPANT ET PNEUMATIQUE MUNI DE TELS CRAMPONS OU CLOUS

L'invention concerne un crampon ou clou antidérapant pour pneumatique, composé d'un fourreau destiné à être 5 ancré dans la carcasse d'un pneumatique et d'une tige en métal dur logée dans le fourreau, le fourreau et la tige ayant chacun un axe longitudinal coïncidant substantiellement avec l'axe longitudinal de l'autre, ainsi qu'un pneumatique équipé de tels crampons ou clous.

10 Beaucoup d'automobilistes, surtout dans les pays nor diques et montagneux, ont essayé ou utilisent toujours des pneumatiques cloutés ou âr crampons ou clous pour parer aux difficultés que pose la conduité d'un véhicule automobile sur glace et neige. Les avantages et désavantages sont cependant 15 toujours contestés- Les dommages que causent ces clous ou crampons aux routes ont amené les autorités des pays concernés à réglementer strictement leur utilisation, leurs dimensions, leur poids et la saillie autorisée hors de la surface de roulement du pneumatique, ainsi que le nombre maximum de clous 20 ou crampons par pneumatique.

Aussi différentes propositions ont été faites pour réduire l'usure des routes par les clous ou crampons en période hivernale, quand les routes sont démunies de glace et neige. Toutes ces propositions prévoient des systèmes auxiliaires qui 25 permettent de déplacer les clous ou crampons le long de leur dimension longitudinale dans la carcasse du pneumatique, qui en est équipé, pour les faire saillir de la surface de roulement, ou pour les rentrer dans la carcasse de sorte que leur pointe ne fait plus saillie de la surface de roulement. Des 30 exemples de tels systèmes auxiliaires de déplacement des clous sont décrits dans FR-A-2478547, FR-A-2216131, DE-A-2319351, DE-A-2602544, DE-A-2430858, DE-A-2424469, DE-A-2645639, DE-A-2337729, DE-A-2354612 et DE-A-2600797. Tous ces systèmes présentent comme caractéristique caimane une ou plusieures cham-35 bres à air supplémentaires solidaires de la carcasse. Les chambres à air supplémentaires sont mise sous pression ou dégou-flées pour réaliser le déplacement des clous entre la position en saillie ou la position retirée ou inversement. Souvent une coopération de la pression du pneu et de celle des i - 2 - chambres supplémentaires réalise le déplacement.

Cependant, tous ces systèmes présentent aussi le désavantage qu'une source de pression doit être disponible, sui-5 vant le système utilisé, au moment où l'on désire faire sortir les clous ou crampons ou au moment où l'on veut rentrer les clous.

Le but de la présente invention est de fournir des clous ou crampons antidérapants et des pneumatiques équipés de 10 tels clous ou crampons, qui sont de construction simple, facile à manoeuvrer et dont l'effet antidérapant peut être provoqué ou éléminé au moment même où il est désiré ou n'est plus nécessaire, même pendant le roulement du pneumatique qu'ils équipent, sans interrrompre la course du véhicule équipé d'un 15 tel pneumatique.

Ce but est atteint selon l'invention par un clou ou crampon du genre décrit plus haut dont la tige est mobile dans le fourreau en direction de son axe longitudinal - — --—. et qui est équipés de moyens qui, 20 lorsque le crampon ou clou est ancré dans un pneumatique, permettent le déplacement de la tige dans le fourreau entre une première position avancée, dans laquelle la pointe de la tige ' sort de la surface de roulement du pneumatique, et une position en retrait, dans laquelle la pointe de la 25 tige ne fait plus saillie de la surface de roulement du pneumatique, de telle sorte que, lorsque le pneumatique, équipé du crampon ou clou , roule sur une chaussée démunie de neige et/ou glace, la tige venant en contact avec la chaussée est repoussée par celle-ci de la dite première posi-30 tion vers la dite deuxième position, ou roule sur une chaussée enneigée ou verglacée, la tige venant en contact avec la chaussée reste dans ladite première position.

Le pneumatique selon l'invention comprend une carcasse à surface de roulement et est caractérisé en ce que des clous 35 ou crampons selon l'invention décrits ci-dessus ancrés dans la dite carcasse ' de telle sorte que pour une surface de roulement non-usée,la tige se trouvant dans la pre mière position fait saillie d'une longeur déterminée de la surface de roulement et que la tige est mobile dans un - 3 - canal de coulissement aménagé dans la dite carcasse*

Les clous ou crampons et les pneumatiques qui en sont 5 équipés présentent l'avantage que le conducteur d'un véhicule équipé de tels pneumatiques à clous selon l'invention dispose à tout moment, immédiatement, de l'effet antidérapant des clous ou crampons, mais que ceux-ci ne causent pas de dommages aux routes non-verglacées et non-enneigées. Cet effet protec-10 teur des routes est ainsi immédiat et ne nécessite pas d'intervention particulière du conducteur.

L'invention sera maintenant décrite avec référence à des modes de réalisations préférés représentés dans le dessin annexé, dans lequel: 15 La Fig. 1 montre une projection verticale, partielle ment en coupe, d'un clou ou crampon habituel, la Fig. 2 montre une projection verticale, partiellement en coupe, d'un premier mode de réalisation d'un clou ou crampon selon l'invention; 20 la Fig. 3 montre une projection verticale, partielle ment en coupe, d'un second mode de réalisation d'un clou ou crampon selon 1’invention ; et la Fig.4, montre une section d'un mode de réalisation supplémentaire d'un clou ou crampon selon l'invention monté 25 dans la carcasse d'un pneumatique.

Dans les figures du dessin des numéros de référence i-dentiques sont utilisés pour désigner des éléments communs aux différentes figures.

Dans la Fig. 1, on trouve un clou ou crampon (1) habi-30 tuel comprenant un fourreau (2) dans lequel est enchâssé une tige (3) en métal dur dont l'extrémité (4) fera saillie de la surface de roulement d'un pneumatique qui en est équipé. Lorsqu'un pneumatique avec de tels clous (1) roule sur de la neige ou de la glace, la pointe (4) de la tige (3) du clou 35 (1) s'enfonce dans la couche de glace ou de neige pour fournir un effet antidérapant. Par contre, si un pneumatique équipe de tels clous (1). roule sur une route non recouverte d'une couche de glace ou de neige, la pointe (4) de la tige (3) en métal dur du clou (1) cause dommage à la route par son - 4 - martellement sur la chaussée ou lorsque le pneu dérappe.

La Fig. 2 montre un clou ou crampon 5 selon l'invention. Celui-ci comprend un fourreau (2) dans lequel une tige 5 (3) est logée façon à pouvoir coulisser dans le fourreau (2) le long de l'axe longitudinal (7) du clou ou crampon (5).

La tige (3) est reçue de façon coulissante dans une cavité (8) fourmée dans le fourreau (2) et qui a la même section que la tige (2). Dans la cavité (8) se trouve un ressort (9) qui 10 s'appuie d'un côté contre le fond (10) de la cavité (8) et de l'autre côté contre la partie inférieure (11) de la tige (3) .

La tige (3) a une longeur telle que, lorsque le clou ou crampon (5) est ancré dans la carcasse ou bande de roulement 15 d'un pneumatique, sa pointe (4) fait saillie de la surface de roulement et ce sur la distance maximum désirée ou prescrite par les lois concernant le trafic routier.

La tige (3) peut être constituée d'une seule pièce ou être divisée en deux pièces 12,13 réunies en 15 de façon à 20 pouvoir enlever la partie antérieure 13 de la partie postérieure (12) pour remplacement en cas d'avarie ou enlèvement pur et simple. La partie antérieure (13) peut être munie d'une articulation (14) , de préférence en un endroit proche de la jonction (15) des pièces antérieur et postérieur (13,12), 25 permettant à la partie antérieure (13) de la tige 3 de suivre les mouvements de déformation de la bande de roulement du pneumatique roulant sur la chaussée. Evidemment la tige (3) monopièce peut également être munie d'une articulation (14) en un endroit approprié pour permettre à la partie de la tige 30 (3) comprise entre l'articulation (14) et la pointe (4) de suivre les déformations de la bande de roulement.

Par l'utilisation du ressort (9) la force exercée par la pointe (4) de la tige (3) sur la chaussée devient indépendante du poids du véhicule et de la pression du pneu. Cette 35 force peut en outre être fixée d'avance, c'est-à-dire elle aura une valeur suffisante pour percer la glace ou le verglas, mais insuffisante pour nercer le revêtement plus dur de la chaussée. Vu qu'une force beaucoup moindre suffit pour percer la glace ou le verglas, on donnera au ressort une élasticité - 5 - ! telle que lors de l'utilisation du clou sur un pneumatique roulant sur de la glace ou du verglas, la pointe (4) de la tige (3) perce la glace ou le verglas, mais que si le pneu-5 matique roule sur une chaussée nu, la tige (3) est repoussée dans le fourreau (2) et sa pointe (4) retirée jusque dans la surface de roulement du pneumatique . Ne faisant plus saillie du pneu, quand elle touche la chaussée nu et n'exerçant qu'une force insuffisante à percer la chaussée, la pointe (4) de la 10 tige (3) n'abîmera plus la chaussée. Cependant, dès que la pointe (4) de la tige (3) entre en contact avec de la glace ou verglas plus facile à percer, la pointe (4) de la tige (3) s'enfoncera dans la glace ou le verglas et fournit un effet antidérapant. Evidemment cet effet antidérapant se produit 15 aussi lorsque le pneumatique équipé de clous ou crampons selon l'invention roule sur de la neige comprimée plus facile à percer que la glace ou le verglas.

Dans la figure 3 le clou ou crampon (5) selon l'invention est équipé d'un dispositif (16) permettant à 1'automobiliste qui 20 a équipé son véhicule de pneumatiques munis de clous ou crampons selon l'invention de disposer à volonté de leur effet antidérapant. Dans ce mode de réalisation utilisant tous les éléments du clou ou crampon selon la figure 2, la partie postérieure (12) de la tige (3) formée d'une ou de deux pièces, 25 est munie d'un crantage ou d'une série de crans (17) dans lesquels peut s'engager un cran d'arrêt (18). Le cran d'arrêt (18) placé substantiellment perpendiculaire à la course de la tige (3), ou dans toute position appropriée pour obtenir l'effet de blocage désiré de la tige (3) dans sa position 30 de retrait, est constitué par le noyau d'un électro-aimant (19) mobile dans la bobine (21) de l'électro-aimant (19).

Un ressort de renvoi (20) est prévu à l'extrémité postérieure du noyau ou cran d'arrêt (18) et le boîtier de l'électroaimant (19)du dispositif (16). L'extrémité antérieure du cran 35 d'arrêt (18) a une forme appropriée pour s'engager dans les crans du crantage (17) et provoquer le blocage de la tige (3) dans sa position de retrait. Le ressort de renvoi (20) pousse le cran d'arrêt (18) vers et dans le crantage (17). Finalement le dispositif (16) est muni d'un moyen de blocage (non - 6 - ί montré) du cran d'arrêt (18) dans la position dans laquelle la pointe du cran d'arrêt n'est pas engagée dans les crans du crantage (18) .

5 Ce fonctionnement de ce mode de réalisation du clou ou crampon selon l'invention est le suivant. Considérons que la tige (3) du crampon (5) se trouve bloquée dans sa position de retrait par le cran d'arrêt (18) engagé dans un des crans du crantage (17) et que le conducteur désire profiter de 10 l'effet antidérapant des clous dont sont munis les pneumatiques qui sont montés sur son véhicule. A ce moment le conducteur envoie une impulsion de courant à travers la bobine (21) de l'électro-aimant (19) dans le sens approprié et le cran d'arrêt est retiré du crantage (17) et libère la tige 15 (3) qui, sous l'effet du ressort comprimé (9)/ est poussée vers l'extérieur du fourreau (2) et sort donc de la surface de roulement du pneu dans lequel le clou ou crampon est monté. Toutes les bobines des clous ou crampons équipant un pneu sont connectés dans un circuit approprié qui permet leur 20 excitation à l'aide de la tension de bord du véhicule ou tout autre tension appropriée. Un contact à balai (non montré) ou tout autre contact ou système permettant la transmission d'une impulsion de courant entre un élément fixe et un élément rotatif relie le circuit des bobines (19) des clous (1) d'un 25 pneumatique à la commande des clous près du conducteur dans le véhicule. La commande de la génération de l'impulsion d'exitation des bobines peut aussi se faire par voie électro-magnétique .

Le cran d'arrêt (18) est attiré par le champ magné-30 tique produit par l'impulsion de courant circulant dans la bobine (21) et se déplace contre la force exercée par le ressort de renvoi (20) sur la partie postérieure du cran d'arrêt (18). La tige (3) libérée sort de la surface du pneu.

Le fonctionnement du clou ou crampon (5) est alors le même 35 que celui décrit en rapport avec le clou (1) représenté dans la Fig. 2.

Lorsque le conducteur désire ne plus disposer de l'effet antidérapant, il envoie une impulsion de courant en direction opposée à travers la bobine (21) de 1'électro-aimant - 7 - j (19). Le noyau ou cran d'arrêt (18) est attiré par le champ magnétique créé par cette impulsion, ce qui désarme le moyen de blocage (non montré) du cran d'arrêt (18) qui se déplace sous 5 l'effet du ressort (20) dans une direction opposée à celle pour la libération de la tige (3) pour entrer en contact avec le crantage (17) de la tige (3). Lorsque le pneu tourne et la pointe de la tige (3) entre en contact avec le revêtement de la chaussée, elle est repoussée contre la force exercée par 10 le ressort (9) et rentre dans le pneu. Les crans du crantage (17) et l'extrémité antérieure du cran d'arrêt (18) sont conçus en sorte que la tige (3) peut se déplacer librement pour rentrer dans le pneu, quand le cran d'arrêt (18) touche le crantage (17), mais ne peut se déplacer en direction opposée,parce que 15 l'extrémité antérieure du cran d'arrêt (18) s'engage dans un des crans du crantage (17) pour bloquer la tige dans sa position de retrait.

Un cliquet libre (24) est prévu dont la coopération et conception sont de sorte à garantir que la pointe (4) de la tige (3) ne 20 sort de la surface de roulement du pneu que d'une longueur fixe prédéterminée, que le pneu soit usé ou non.

Lorsque la tige (3) du clou (5) est sortie du pneu, le crantage —,- (17) entraîne le cliquet libre (24) à son extrémité engagée dans le crantage jusque contre un ar-25 rêt (non montré) et que le cliquet bloque alors la course de la tige (3) dont la pointe sort du pneu. Dans cette position bloquée la pointe (4) de la tige sort alors du pneu de la longueur fixe prédéterminée.

Quand la tige (3) rentre, le cliquet libre (24) est en-30 traîné également par le crantage (17) dans le sens inverse de son déplacement lors de la sortie de la tige (3), jusque contre un autre arrêt (non montré). Si alors, dû à l'usure du pneu, la tige (3) monte plus haut au delà de la position de retrait avant d'être sortie, elle peut glisser sur le cliquet libre 35 (24) arrivé dans sa position de fin de course en direction opposée jusqu'à ne plus sortir de la surface de roulement du pneu. Si alors la tige (3) est de nouveau sortie, le fonctionnement décrit plus haut du cliquet libre est répété et la pointe (4) de la tige (3) sort de nouveau de la longueur prëdê- - 8 - terminée de la surface de roulement du pneu usé. Un dispositif supplémentaire peut être mis en place pour régler le parcours d'action du cliquet libre et régler ainsi l'importance 5 de la saillie de la pointe (4) de la tige (3). Par une disposition appropriée du cliquet libre (24) et de l'électro-aimant (19), ce dernier peut être utilisé pour agir sur le cliquet libre (24).

Dans la Fig. 4 nous trouvons un mode de réalisation d'un 10 clou ou crampon (5) légèrement modifié par rapport à celui représenté dans la Fig. 3 et ancré dans la carcasse (22) d'un pneu. Le fourreau (2) est légèrement modifié, mais correspond en principe à celui du clou de la Fig. 3. Le cliquet (24) est disposé sur le côté opposé (23) du crantage (17) par rapport 15 à la Fig. 3. Le fonctionnement du cliquet (24) du mode de réalisation de la Fig. 4 est le même que celui du mode de réalisation 4, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de le rêperter ici.

Dans le mode de réalisation représenté dans la Fig. 4, 20 le ressort (9) est plus étiré par rapport à ceux des Fig. 2 et 3 pour garder constante la force exercée sur la tige (3), même après l'usure maximum de la surface de roulement d'un pneu équipé d'un clou ou crampon selon l'invention.

Par la mise en place d'un dispositif supplémentaire sur 25 le fourreau (2), on peut obtenir un réglage de la force avec laquelle la tige (3) agit sur la couche de glace ou neige. Ce dispositif (non montré) comprimérait plus ou moins le ressort (9) variant ainsi la force d'appui exercée par la tige (3).

Finalement la surface de la tige (3) peut être recou-30 verte d'une substance anti-friction pour garantir un coulissement aisé dans le fourreau (2) et le canal de coulissement (26) dans la carcasse (22) du pneu. Cette substance peut également être appliquée à la surface du canal de coulissement (26).

Cette substance doit avoir des caractéristiques telles que le 35 coulissement aisé de la tige (3) est garanti pour toutes les températures se présentant lors de l'utilisation du clou ou crampon selon l'invention. Cette substance anti-friction peut être utile pour tous les modes de réalisation décrits avec référence aux Fig. 2 à 4 annexées.

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Le clou (5) selon l'invention est monté de façon appropriée dans la carcasse (22) du pneu de sorte que pour une surface de roulement neuve, sa pointe sort de l'une longueur 5 prédéterminée désirée. Suivant le mode de réalisation du clou et/ou le type du pneu, le fourreau traversera les couches (27) * de toiles ou treillis de renforcement du pneu.

Pour les modes de réalisation des Fig. 3 et 4 des moyens de connexions électriques (non montré) pour les bobines sont 10 à prévoir dans le pneu pour permettre l'exitation des bobines par le conducteur, p.ex. à partir du poste de conduite.

Evidemment, la libération des clous peut être provoquée en fonction de la température à proximité de la chaussée. Un détecteur de température sera prévu qui mesura la température 15 au voisinage ou au ras du sol. Si cette température approche 0°C, ce qui est une indication de gel possible, le détecteur produira un signal de commande destiné à exciter l'électroaimant (19) et par conséquent libérer les clous ou crampon.

La section de la tige (3) peut être circulaire, méplate, 20 hexagonale ou croisillée avec fentes bouchées par une matière moins dure que celle de la tige (3), p.ex. une matière plastique.

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Claims (20)

1. Crampon ou clou antidérapant pour pneumatique/ composé d'un fourreau (2) destiné à être ancré dans la carcasse d'un 5 pneumatique et d'une tige (3) en métal dur logée dans le fourreau, le fourreau (2) et la tige (3) ayant chacun un axe lon gitudinal coïncidant substantiellement avec l'axe longitudinal de l'autre, caractérisé en ce que la tige (3) est mobile dans le fourreau (2) en direction de son axe longitudinal 10 et que des moyens (9,16) sont prévus, qui, lorsque le crampon ou clou est ancré dans un pneumatique, permettant le dé placement de la tige (3) dans le fourreau (2) autre une première position avancée, dans laquelle la pointe (4) de la tige (3) sort de la surface de roulement (22) du pneumatique, et 15 une position en retrait, dans laquelle la pointe (4) de la tige (3) ne fait plus saillie de la surface de roulement (22) du pneumatique, de telle sorte que, lorsque le pneumatique, équipé du crampon ou clou (5), roule sur une chaussée démunie de neige et/ou glace, la tige (3) venant en contact avec 20 la chaussée est repoussée par celle-ci de la dite première position vers la dite deuxième position, ou roule sur une chaussée enneigée ou verglacée, la tige (3) venant en contact avec la chaussée reste dans la dite première position.

2. Crampon ou clou antidérapant suivant la revendication 25 1, caractérisé en ce que les dits moyens (9,16) sont un res sort (9) disposé sur l'axe longitudinal (7) entre la base (11) de la tige (3) et le dit fourreau (2) et que l'élasticité du dit ressort (9) est adaptée de telle sorte que la tige (3) peut exécuter le mouvement décrit entre ces première et se- 30 conde positions.

3. Crampon ou clou antidérapant suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les dits moyens (9,16) comprennent en outre un système amortiseur combiné au dit ressort (9).

4. Crampon ou clou antidérapant suivant la revendication 35. ou 3, caractérisé en ce que la tige (3) eomprend une partie postérieure (12) mobile dans le fourreau (2) et une partie antérieure (13) et qu'une articulation (14) est prévue entre la partie antérieure et la partie postérieure.

5. Crampon ou clou antidérapant suivant la revendication ¢- - 11 - ! 4, caractérisé en ce que la dite partie antérieure (13) est détachable (15).

6. Crampon ou clou antidérapant suivant la revendication 5. ou 5, caractérisé en ce que les dits moyens (9,16) comprennent en outre un moyen (16) permettant de bloquer la tige dans la deuxième position, le dit moyen (16) pouvant être actionné de l'intérieur d'un véhicule sur lequel est monté un pneumatique équipé du crampon ou clou.

7. Crampon ou clou antidérapant suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la partie postérieure (13) de la tige est muni d'un crantage (17) sur une longueur déterminée et que ledit moyen de blocage (16) comprend un cran d'arrêt (18) pouvant être engagé dans ledit crantage (17) pour bloquer la 15 tige (3) dans sa deuxième position.

8. Crampon ou clou antidérapant suivant la revendication 7, caractérisé par un relais électro-mécanique (19) dont le plongeur est formé par ledit cran d'arrêt (18).

9. Crampon ou clou antidérapant suivant la revendication 20. ou 8, caractérisé en ce que le dit crantage (17) et le cran d'arrêt (18), coopèrent de sorte à permettre le déplacement de la tige (3) de sa première position vers sa deuxième position, mais d'empêcher le mouvement de la tige (3) en direction opposée, quand le cran d'arrêt (18) est mis en contact avec le 25 crantage (17) de la tige (3).

10. Crampon ou clou antidérapant suivant l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que les dit moyens (9,16) comprennent en outre un cliquet libre (24) suivant le mouvement de ladite tige (3) et laissant la tige se déplacer 30 librement de sa première position vers sa deuxième position, mais limitant son déplacement de sa deuxième position vers sa première position, fixant ainsi la saillie de ladite tige (3) de la surface de roulement (25) du pneu équipé du dit crampon ou clou.

11. Crampon ou clou antidérapant selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que ledit ressort (19) est étiré en longueur de sorte à garder constante la force exercée sur la tige, même après usure maximum de la surface de roulement d'un pneu équipé du dit crampon. ί ! - 12 -

12. Crampon ou clou selon l’une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que l’excitation du relais électro-mécanique (19) est commandée manuellement.

13. Crampon ou clou selon l'une quelconque des revendica tions 8 à 11, caractérisé en ce que l'excitation du relais électro-mécanique (19) est commandée en fonction de la température au voisinage du sol.

14. Crampon ou clou selon l'une quelconque des revendica-10 tions 1 à 13, caractérisé en ce que la section de la tige (3) est croisillée avec fentes bouchées.

15. Crampon ou clou selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que la surface de la tige (3) est muni d'une couche d'une substance antifriction.

16. Crampon ou clou selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que la force exercée par le ressort est ajustable.

17. Pneumatique clouté comprenant une carcasse à surface de roulement, caractérisé en ce que des crampons ou clous (5) 20 suivant l'une quelconque des revendications 1 à 16 sont ancrés dans ladite carcasse (22) de telle sorte que pour une surface de roulement (22) non-usée,la tige (3),se trouvant dans la première position, fait saillie d'une longueur déterminée de la surface de roulement et que la tige (3) est mobile dans 25 un canal de coulissement (26) aménagé dans la dite carcasse.

18. Pneumatique selon la revendication 17, caractérisé en ce que le fourreau (23) traverse les couches de‘renforcenent du pneumatique.

19. Pneumatique selon la revendication 17 ou 18, caracté risé en ce que la surface de la tige (3) est munie sur la longueur dans ledit canal de coulissement d'une couche d'une substance antifriction.

21. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 35 17 à 19, caractérisé en ce que la paroi du canal de coulisse ment (26) est muni d'une couche d'une substance antifriction.