Brevet FR2121376A1 — publié le 19720825

La présente invention se rapporte à une roue réalisée de façon monobloc, en matière synthétique moulée, pour présenter une structure légère, résistante, mais néanmoins déformable élastiquement selon au moins certaines directions. La conception de l'objet de l'invention est choisie pour permettre la réalisation, éventuellement en grande série, de roues à un prix de revient intéressant pouvant être considérées, dans certaines applications, comme un organe du type perdu après usure de la bande de roulement. L'objet de l'invention est, en outre, prèu de manière à pouvoir être mis en oeuvre dans de très nombreuses applications pour supporter des châssis divers destinés au transport de personnes physiques, produits, marchandises ou, éventuellement, à la pratique de certains sports. Conformément à l'invention, la roue pour véhicules divers est réalisée sous la forme d'un corps creux de révolution, annulaire, étanche, en matière synthétique, délimitant un moyeu cylindrique contenant un coussinet dont les extrémités recouvrent an moins partiellement des bourrelets annulaires raccordant le moyen à deux parois latérales incurvées reliées par des épaules périphériques, arrondies, à une bande de roulement présentant une convexité transversale. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la-description détaillée qui suit. Des formes de-réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La fig. 1 est une élévation latérale de la roue conforme à l'invention. La fig. 2 est une coupe diamétrale prise suivant la ligne Il-Il de la fig. 1. La roue représentée au dessin est réalisée, de préférence, en matière synthétique moulée d'un seul tenant par le procédé de moulage dit par-rotation, selon une ou plusieurs directions. La roue est constituée par un volume 1 de révolution délimitant un corps creux de type annulaire, fermé, étanche. le corps creux 1 comporte un moyeu cylindrique 2 muni intérieurement d'une fourrure ou d'un coussinet 3, par exemple, réalisé en un métal ou alliage anti-friction. Le coussinet 3 peut être éventuelle ment rapporté et calé axialement à l'intérieur du moyeu 2 mais, de préférence, ce dernier est réalisé par surmoulage sur ledit coussinet qui est, dans un tel cas, disposé ou inséré dans le moule avant l'opération de moulage complète du corps creux 1. Dans le cas de surmoulage, il peut être prévu de faire comporter à la périphérie extérieure du coussinet 3 un état de surface irrégulier, par exemple des stries, des rainures, des cannelures, des picots, des bossages, des dépressions, etc., destiné à améliorer l'accrochage de la matière surmoulée. Comme cela est représenté à la fig. 2, les parties terminales du coussinet 3 sont rabattues et épanouies par sertissage sur les extrémités du moyeu 2, de manière à contribuer au calage axial et aussi à assurer la protection de ses extrémités contre les frottements d'organes d'appui ou de fixation du corps creux 1 sur un arbre2 une fusée ou un essieu 4, tel que celui représenté en traits mixtes. Les extrémités du moyeu 2 sont reliées par des cordons, bourrelets ou moulures annulaires 5 et Sa, sensiblement semicirculaires et de faible rayon, à des parois latérales incurvées 6 et 6a. les cordons annulaires 5 et 5a sont formés pour que leur surface extérieure délimite avec celle intérieure du moyeu 2 un épaulement 7 ou 7a d'appui pour les parties terminales serties du coussinet 3. Les parois incurvées 6 et 6a, analogues au voile plein d'une jante de roue classique, sont conformées dans l'exemple représenté sensiblement en demi-tores concaves dont le rayon est notablement inférieur à la demi-longueur du moyeu 2, de manière que les parois 6 et 6a ne soient pas jointives dans le plan transversal médian P perpendiculaire à l'axe de révolution A du corps creux 1.Les parois 6 et 6a sont raccordées par des épaules 8-et 8a sensiblement à section semi-circulaire à une bande de roulement 9 présentant une convexité transversale dont le rayon centré sur le plan P est approximativement égal à la distance comprise entre les deux plans latéraux P1 et P2 parallèles au plan P et passant par les épaules 8 et 8a. Comme cela ressort de la fig. 2, la forme particulière de la roue et, notamment, la convexité transversale de la bande de roulement 9 ainsi que l'arrondi des épaules périphériques 8 et 8a sont prévus pour faciliter le roulement en terrains meubles, même lorsque la roue supporte une charge relativement élevée. En effet, lors du roulement, la bande 9 exerce sur le sol et à par tir du plan P un effet de chasse dans le sens des flèches f1 et f2 > ce qui a pour conséquence de diviser et de rejeter latéralement le sabot ou monticule ayant tendance à se former dans les terrains meubles à l'encontre du sens de progression d'une roue. En outre, la surface relativement importante de la bande de roulement 9 réduit la pression unitaire et, par suite, retarde les phénomènes d'engagement de la roue. Cet avantage est également conféré complémentairement par la forme arrondie des épaules périphériques 8 et 8a qui ont tendance à s' opposer à la formation de murs latéraux, sensiblement selon les plans P1 et P2, produisant ainsi des ornières plus ou moins profondes susceptibles d'engager la roue par éboulement de ces murs. Les formes particulières énoncées ci-dessus permettent, par conséquent, d'assurer le roulement aisé sur terrains meubles de tous véhicules porteurs, même lourdement chargés, tractés ou poussés manuellement ou par l'intermédiaire d'un transformateur d'énergie quelconque. Un autre avantage de la roue conforme à l'invention réside dans la forme particulière des parois latérales 6 et 6a incurvées en forme de demi-tores concaves. En effet, cette disposition confère à la partie de liaison entre la bande de roulement 9 et le moyeu 2 une faculté de déformation élastique dans le plan radial qui se répercute sous la charge au niveau de la bande de roulement 9 dont les épaules ont alors tendance à s'affaisser localement, légèrement par rapport au sol, pour accroître la surface d'appui de la partie de bande de roulement sollicitée. Cet effet amortisseur radial est sensiblement analogue à celui des pneumatiques à très basse pression actuellement utilisés pour le déplacement de véhicules lourdement char ges sur des sols extrêmement meubles. L'effet de ressort obtenu en réaction à la déformation élastique confère également à la roue des qualités de roulement appréciables, notamment sur solsaccidentés, car cette réaction produit, lors des changements de niveaux, un effet de délestage partiel ainsi qu'une réduction progressive de la surface d'appui de la bande de roulement 9, ce qui facilite la progression de la roue. Il en résulte que la roue, conforme à l'invention, présente de très bonnes qualités de roulement à la fois sur un sol meuble et sur un sol accidenté et dur, tel que la roche, les cailloux, les galets, etc. Les caractéristiques ci-dessus permettent, par conséquent, d'envisager la mise en oeuvre de la roue pour de nombreuses applications, telles que les voitures, charrettes, tombereaux, de transport de produits divers en vrac ou conditionnés sur sols quelconques de façon automatique ou manuelle ou, éventuellement, les véhicules roulants pour la pratique de sports de descente individuels ou collectifs. il est, bien entendu, possible d'envisager la réalisation d'engins divers, tels que des véhicules de transports tous terrains autonomes ou non, tractés ou poussés. Parmi les applications préférées, il y a lieu de citer la mise en oeuvre d'un nombre quelconque de roues 1 sur un chariot ou châssis agencé pour cnnstituer une remorque de transport ainsi qu'un bâti de mise à l'eau et d'échouement d'une embarcation de plaisance. En effet, les yolumes creux, fermés, constitués par chaque roue forment des caissons étanches qui assurent la flottaison du bâti et permettent, par conséquent, de faciliter énormément la mise à l'eau ainsi que l'échouement d'une embarcation. A cet effet, il y a lieu de remarquer que la forme incurvée des parois 6 et 6a peut être déterminée également pour réduire relativement l'importance du caisson de flottaison représenté par chaque roue, de manière que, pour un type de chariot déterminé, le nombre de roues qu'il comporte soit suffisant pour assurer la flottabilité dudit chariot chargé normalement. Pour une telle application, il a été trouvé avantageux de réaliser le corps creux annulaire 1 de manière que le cordon 5a, reliant le moyeu 2 à la paroi 6a, soit disposé en retrait par rapport au plan P2. De la sorte, on évite les risques d'accidents corporels ou de détériorations vestimentaires susceptibles d'intervenir lorsque la roue est montée seule ou en combinaison avec d'autres roues identiques sur un chariot ou autre engin de transport pouvant être déplacé manuellement par des utilisateurs se plaçant latéralement par rapport au plan des roues. Une telle disposition est particulièrement appréciable pour les propriétaires ou utilisateurs d'embarcations qui se trouvent, par obligation, placés parallèlement et contre le plan des roues au moment des opérations de mise à l'eau ou d'échouement d'une embarcation. Dans l'application et la réalisation particulières données ci-dessus, il peut être prévu de réaliser le moyeu 2 de manière que les deux cordons 5 et 5a s'étendent d'une même mesure en retrait par rapport aux plans correspondants P1 et P2. Toutefois, comme cela est représenté par la fig. 2, il est possible de donner au moyeu 2 une longueur axiale égale à la distance comprise entre les plans P1 et P2 et, par conséquent, de réaliser ledit moyeu pour que le cordon 5a s'étende, en saillie, par rapport au plan P1. Une telle disposition a pour avantage de conférer à la roue un sens de montage puisque le cordon Sa est alors dirigé vers le côté châssis pour prendre appui, éventuellement, contre une butée ou une bague de friction faisant partie, ou non, de l'arbre ou de l'essieu 4.De même, dans cette appli cationparticulière, il peut être prévu de faire comporter au coussinet 3 une rainure hélicoidale 10 enroulée, de préférence, suivant un pas relativement grand pour constituer, lors de la rotation de la roue, une gorge d'évacuation naturelle des sédiments, ou sable, susceptibles de stintroduire entre le coussinet 3 et l'arbre, fusée ou essieu 4. La fig. 2 montre dans sa demi-partie inférieure une variante de réalisation prévoyant, au niveau du fond de-la dépression annulaire présentée par chaque paroi latérale incurvée 6 ou 6a, une gorge Il ou lita, également annulaire, de section constante, par exemple semi-cylindrique. les gorges améliorent-la faculté de déformation élastique et confèrent à la roue une possibilité de gauchissement local ou com1etdu plan P vers l'un ou l'autre des plans P1 ou P2-sous l'effet d'une résultante de charge perpendiculaire au moyeu 2. Invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation, représentés et décrits en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Roue pour véhicules divers caractérisée en ce qu'elle est réalisée sous la forme d'un corps creux de révolution, annulaire, étanche, en matière synthétique, délimitant un moyen cylindrique contenant un coussinet dont les extrémités recouvrent au moins partiellement des bourrelets annulaires raccordant le moyeu à deux parois latérales incurvées reliées par des épaules périphériques, arrondies, à une bande de roulement présentant une convexité transversale. 2 - Roue suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le rayon de convexité transversale de la bande de roulement est sensiblement égal à la distance séparant les deux plans latéraux passant par les épaules périphériques arrondies. 3 - Roue suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les deux parois latérales sont réalisées sensiblement en forme de demi-tores concaves dont la profondeur est inférieure à la demi-largeur de la roue d'une mesure au moins égale à l'épaisseur de parois. 4 - Roue suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le fond de chaque paroi latérale incurvée présente une gorge annulaire. 5 - Roue suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'un des bourrelets de raccordement du moyeu et d'une des parois latérales est décalé en retrait par rapport au plan latéral passant par l'épaule périphérique correspondante. 6 - Roue suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les bourrelets ou cordons de raccordement du moyeu et des parois latérales incurvées sont placés respectivement en saillie et en retrait par rapport aux plans latéraux contenant les épaules périphériques correspondantes. 7 - Roue suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le corps creux est réalisé par moulage par rotation, le moyeu étant formé par surmoulage au-dessus d'un coussinet cylindrique métallique. - 8 - Roue suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les parties terminales du coussinet métallique sont repliées et épanouies par sertissage pour recouvrir les cordons annulaires reliant le moyeu aux parois latérales. 9 - Roue suivant l'une des revendications 1 à 8, caractégCLs8e en oe que le coussinet sente dans sa paroi périph8rique intérieure au moins une saie;nse hdlicoidale.