Brevet FR2172018A1 — publié le 19730928

La présente invention concerne les roues d'automobiles ~- ou de véhicules analogues, et en particulier une roue conçue de manière à pouvoir être montée indifféremment sur des moyeux d'essieu dont les rangées circulaires de vis de fixation ont des diamètres différents. L'invention est particulièrement intéressante dans le cas de roues moulées spéciales ou faites sur commande, par exemple les roues constituées de métaux légers ou d'alliages de métaux légers tels que l'aluminium, le magnésium, etc... Les fervents de l'automobile, notamment ceux qui s'intéressent aux compétitions, achètent souvent des roues spéciales ou faites sur commande pour remplacer les roues normales de leur voiture, soit dans un but déccratif, soit pour en diminuer le poids. Dans ce dernier cas, les roues sont souvent constituées (au moins partiellement) de moulages de métaux légers comme l'aluminium, le magnésium ou leurs alliages, et leur voile comporte souvent des vides destinés à les alléger. Le problème posé par ce genre de roues, notamment celles'dont le voile se présente sous la forme de rayons espacés, vient de ce que les rangées circulaires de vis de fixation montées sur les moyeux d'essieu des différents modèles d'automobiles n'ont pas nécessairement le meme diamètre.La longueur des diamètres les plus généralement répandus est de 11,4, 12, ou 12,65 cm (il existe certains autres diamètres courants, notamment un diamètre de 14 cm, mais ils ne sont pas intéressants du point de vue économique). Les fournisseurs de roues spéciales doivent donc pour la plupart entretenir des stocks importants pour pouvoir satisfaire aux demandes de roues spéciales capables de s'adapter aux différents modèles d'automobiles susceptibles d'hêtre équipées de ce genre de roues. Pour remédier à ces inconvénients, on a cherché à équi- per ces roues spéciales de montages universels permettant de les monter sur les moyeux dfessieux de divers types. d'automobiles, par exemple en ménageant dans les voiles des roues un certain nombre de trous de plus ou moins grande dimension par lesquels passent les vis des boulons de fixation des moyeux et qui coopèrent avec divers types de pièces rapportées. Ces tentatives ne se sont pas montrées pleinement satisfaisantes. La présente invention concerne donc une roue perfectionnée comportant des éléments de montage sensiblement universels permettant de l'adapter à divers modèles d'automobiles et de la centrer sur l'axe de rotation du moyeu d'essieu au moyen d'un dispositif de positionnement indépendant, avant le montage des écrous des boulons de fixation et indépendamment de ce montage ; ce dispositif consiste en une plaque de positionnement qu'on monte sur le moyeu saillant d'un essieu de façon que son axe coïncide sensiblement avec l'axe de rotation de ce dernier et qui coopère avec ce moyeu pour centrer la roue sur ledit axe de rotation ; le couple exercé sur le moyeu et le poids du véhicule sont transmis à la roue non par ladite plaque, mais par la rangée circulaire de vis de fixation sortant du moyeu et traversant la plaque et la roue, cette rangée pouvant avoir des diamètres différents d'un véhicule à l'autre. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple non limitatif et sur lequel la figure 1 est une vue éclatée en perspective du montage de la roue selon l'invention sur le moyeu d'un essieu la figure 2 est une vue de face de la plaque de positionnement faisant partie du montage et sur laquelle apparaissent en traits mixtes les trous de boulons de la roue la figure 3 est une coupe verticale selon la ligne 3-3 de la figure 1 la figure 4 est une coupe à plus grande échelle d'une partie de la figure 3 la figure 5 est une coupe horizontale partielle selon la ligne 5-5 de la figure 4 ; et la figure 6 est une coupe verticale partielle d'une plaque de positionnement modifiée. la figure 1 est une vue éclatée en perspective montrant un ensemble 10 constitué d'une roue 12 et dtune plaque de positionnement 13 et un assemblage 11 constitué d'un essieu 15 et d'un moyeu 14 supportant un tambour de frein.L'assemblage 11 peut faire partie du train avant ou arrière d'une automobile classique ou véhicule analogue sans sortir du cadre de la présente invention. Lgaxe de rotation du moyeu 14 colncide sensiblement avec 11 axe longitudinal de I1 essieu 15, et ce moyeu 14 comporte une rangée circulaire de vis saillantes espacées 16 centrée sur ledit axe de rotation ainsi qutun prolongement central 17 faisant saillie vers l'extérieur et entourant l'axe de rotation sur lequel il est centré. La roue 12 comporte une jante 18 sur laquelle peut être monté un pneumatique (non représenté) et dgoù part rigidement vers l'intérieur un élément central 19 qu'on appellera ci-après "voile" par analogie et simplification. Ce voile 19 peut avoir diverses formes et en 11 occurrence est constitué de plusieurs rayons 20 espacés fixés par leurs bouts extérieurs à la jante 18 et par leurs bouts intérieurs sur un disque central 21 d'où part vers l'extérieur un capuchon curviligne ssestiné à envelopper le prolongement 17 du moyeu comme le montre mieux la figure 3. La roue 12 est généralement moulée d'une seule pièce et comporte un voile 19 et une jante 18 en métal léger, par exemple en aluminium, magnésium ou alliage de ces deux métaux. Dans certains cas la jante 18 est en acier et soudée ou fixée d'une autre manière à un voile moulé 19o la roue 120 et plus précisément son voile 19 et son disque 21, comporte une rangée circulaire de fentes 23 destinées au passage des vis 16 et qui présentent donc le même espacement que ces dernières aussi bien entre elles que par rapport à l'axe de rotation de la roue (qui coïncide avec celui de l'assemblage 11). En l'occurrence toutefois, les fentes 23 présentent un allongement radial de façon à permettre le passage de rangées circulaires de vis appartenant à des assemblage 11 différents et ne présentant donc pas le meme diamètre.Comme précédemment indiqué, les diamètres les plus courants de ces rangées circulaires de'vis ont des longueurs de 11,4, 12 ou 12,65 cm et l'allongement radial des fentes 23 est suffisant pour 51 adapter à ces différents diamètres. La figure 4 montre l'allongement radial de chaque fente 23 et fait ressortir que le bord effilé 24 de 11 écrou borgne 25 se vissant sur une vis 16 n'entre pas forcément en contact avec les bouts de cette fente. En revanche, chaque fente 23 est beaucoup plus étroite dans le sens latéral, csest-à-dire perpendiculaire au rayon de la roue, et enserre donc plus étroitement le bord 24 de l'écrou 25, comme le montre la figure 5. Les parois de chaque fente 23 peuvent présenter un évasement correspondant à l'inclinaison du bord 24 des écrous 25 et entrer en contact avec lui d'un coté et/ou de l'autre comme le montre la figure So Si la roue 12 est réalisée par moulage, cet évasement des parois de la fente 23 est essentiellement un évasement de dépouille. Bien entendu, les parois de chaque fente 23 comme le bord 24 des écrous 25 peuvent ne pas être inclinés.Une rondelle 26 intercalée entre la tete de chaque écrou 25 et la surface externe du voile 19 et enjambant la fente correspondante 23 permet d'éviter la détérioration du voile lorsqu'on serre les écrous 25 pour fixer 11 ensemble 10 à l'assemblage 11 (voir figures 3, 4 et 5)O Dans la forme de réalisation préférée, cette rondelle est pour des raisons décoratives assez grande pour cacher complètement la fente 23. La plaque 13 de centrage ou de positionnement comporte un centre d'alignement situé dans le prolongement de l'axe de rotation de l'assemblage 11, et dans le cas où cette plaque est un anneau circulaire 28,comme représenté sur la figure 2, ce centre d'alignement est le centre géométrique de la plaque en m8me temps que celui de la grande ouverture centrale 27 de l'anneau 28. Ce dernier comporte à sa périphérie intérieure une levure 29 saillant axialement vers l'extérieur pour entrer en contact par ajustement glissant avec la surface périphérique du prolongement 17, comme représenté sur les figures 3 et 4.La position et les dimensions de l'ouverture 27 sont déterminées de façon soigneuse et précise de façon que son centre colncide avec le centre d'alignement de la plaque et que son bord en reposant sur le prolongement 17 coopère avec lui pour relier laplaque à l'ensemble 11 en la centrant sur son axe de rotation. La plaque 15 comporte plusieurs groupes de trous (en l'occurrence cinq 30a, 30b, 300, 30d, et 30e), chaque groupe étant constitué de plusieurs trous espacés circulairement les uns des autres Bt situés chacun à une distance différente du centre de la -plaque, les rangées circulaires de trous ainsi formées correspondant ainsi à des rangées circulaires de vis de diamètres différents de divers assemblages 11 sans que la plaque cesse d'autre centrée sur l'axe de rotation de ces assemblages. En l'occurrence, chaque groupe 30 comporte trois trous 31, 32 et 33, ces références étant accompagnées d'un indice a à e suivant celui dont il s'agit. Les trous 31, 32 et 33 forment respectivement des rangées circulaires de diamètre croissant centrées sur ltaxe d'ligne ment de la plaque 13. En se référant aux exemples précédemment donnés, le cercle formé par les trous 31 peut avoir un diamètre de 11,4 cm, celui formé par les trous 32 un diamètre de 12 cm et celui formé par les trous 33 un diamètre de 12,65 cm. Ces trous 31, 32 et 33 permettent donc respectivement le passage des vis 16 formant des rangées circulaires de diamètres correspondants appartenant à des assemblages 11 différents. Le diamètre des trous 31, 32 et 33 est sensiblement le meme que celui des vis 16 qui s'y logent afin de déterminer de façon précise la position de la plaque 13 par rapport à l'axe de rotation de l'assemblage 11 et de constituer un dispositif d'alignement reliant cette plaque à cet assemblage et faisant coïncider son axe d'alignement avec l'axe de rotation du moyeu et de l'essieu. Les trous 31, 32 et 33 peuvent avoir différents diamètres correspondant à ceux des vis 16 qui doivent s'y loger : par exemple, les trous 31 et 33 peuvent avoir un diamètre de 13,49 mm et les trous 32 un diamètre de 11,90 mm. On centre donc la plaque 13 sur l'axe du prolongement 17 en alignant ses trous avec les vis 16 et/ou en faisant entrer en contact le bord de l'ouverture 27 avec la surface périphérique du prolongement 17. Dans ce dernier cas, on peut supprimer les trous de la plaque et les remplacer par une étroite saillie annulaire située entièrement à l'intérieur de la rangée circulaire de vis. Le centrage de la roue 12 sur l'axe de rotation de l'assemblage 11 est assuré par l'entrée en contact de surfaces opposées 34 et 35 faisant partie respectivement de la roue 12 et de la plaque 13. En l'occurrence, ces surfaces 34 et 35 sont continues et constituées respectivement par la surface externe de la lèvre 29 de la plaque 13 et la surface de la roue qui l'entoure et est en contact avec elle. L'emplacement de ce dispositif de centrage peut autre différent et situé par exemple le long de la périphérie externe 36 de la plaque 13, cette périphérie se trouvant sur la figure 4 espacée légèrement de la surface de la roue qui l'entoure afin de ne pas ge- ner l'action de centrage exercée par l'entrée en contact des surfaces 34 et 35. Pour assembler la roue, on monte la plaque 13 sur un assemblage 11 en alignant par déplacements circulaires sestrous 31, 32 ou 33 (suivant le cas) avec les vis 16 de cet assemblage, puis on la pousse vers l'intérieur pour faire passer ces vis dans ces trous ce qui centre automatiquement la plaque sur l'axe de rotation de ltassemblage. Puis on oriente la roue 12 pour faire coïncider ses fentes 23 avec les vis 16 que l'on fait passer dans les fentes en poussant la roue vers l'intérieur. Comme on lta déjà expliqué, l'allongement des fentes 23 dans le sens radial est suffisant pour permettre le passage des vis 16 quel que soit le diamètre de la rangée circulaire formée par ces vis. La mise en place de la roue 12 comporte également la mise en coïncidence de sa surface 34 avec la surface 35 de la plaque 13, ce qui centre automatiquement la roue et notamment sa jante 18 sur l'axe de rotation de l'assemblage 11. On monte ensuite les rondelles 26 sur les vis 16 puis on serre de la fa çon habituelle les écrous 25 pour assujettir la roue 12 à l'assemblage llo Bien entendu, la plaque 13 est elle-même centrée et centre la roue 12 sur l'axe de rotationavant le montage des écrous-. Il est à noter que dans la forme de réalisation représentée, le dispositif de positionnement ou de centrage reliant la plaque 13 à l'assemblage ll est constitué par la coopération d'une part des trous 31, 32 et 33 avec les vis 16 et d'autre part du bord intérieur de la lèvre 29 avec le prolongement 17 du moyeu, et que chacun de ces dispositifs suffit à orienter la plaque 13 de façon que son centre d'alignement coïncide avec l'axe de rotation de ltassemblage 11. Lorsque le centrage de la plaque 13 est obtenu par sa coopération avec le prolongement 17 d1un moyeu, l'ouverture 27doit avoir sensiblement le même diamètre que celle du prolongement 17 sur lequel la plaque est montée. Mais le diamètre du prolongement 17 peut varier d'un véhicule à l'autre, auquel cas il est nécessaire de faire varier en conséquence le diamètre de l'ouverture 27. La figure 6 en fournit un exemple dans lequel le prolongement 172 a un diamètre légèrement plus petit que celui du prolongement 17 et la lèvre 29t de la plaque 13' est plus épaisse pour permettre l'ajustement glissant du bord de L'ouverture 27' sur le prolongement 171. (Sur la figure 6 les références accompagnées de l'indice ' indiquent les éléments correspondant à ceux désignés précédemment par les références identiques sans indice). Evidemment, les marges de tolérance d'usinage des surfaces 34 et 35 et/ou du bord de ltouverture 27 de la plaque 13 sont relativement étroites pour assurer un bon centrage de la roue 12 et de la plaque 13 sur un assemblage 11. La surface 34 et la jante 18 de la roue 12 sont tournées à partir du meme emplacement du trou central pour éviter toute possibilité d'un mauvais centrage de la jante 18 par rapport à l'axe de rotation de l'assemblage 11 une fois la plaque 13 mise en place de façon précise. La plaque 132 qui peut être en acier embouti, ne nuit nullement à l'aspect de la roue 12, car elle est dissimulée derrière le voile 19, comme le montrent mieux les figures 3 et 4. Le fait que le centrage de la roue est réalisé grace à la plaque 13 n'empêche pas que les couples de forces positif et négatif (c'est-à-dire les couples d'accélération et de freinage ou les contraintes dues à la rotation) ne sont pratiquement transmis du tambour 14 à la roue 12 que par les boulons 16, 25. I1 va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au montage décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Montage de roue de véhicule, caractérisé en ce qu'il consiste à assembler une roue sur un moyeu d'essieu, qui tourne autour d'un axe horizontal, au moyen d'une plaque intermédiaire de centrage, en ce que ledit moyeu comporte extérieurement à son axe une rangée circulaire de boulons. de fixation dont les vis font corps avec lui, en ce que la roue comporte une jante pour pneumatique reliée rigidement à un voile percé dSune rangée circulaire de fentes espacées dans lesquelles peuvent se fixer sans jeu latéral soit les boulons du moyeu précité, soit ceux plus éloignés dudit axe horizontal d'un autre moyeu au moins, en ce que ladite plaque comporte d'une part des trous de diamètre sensiblement égal à celui des vis, permettant l'ajustement glissant ae celles-ci et disposés en deux rangs circulaires dont lemplacement respectif correspond à celui des rangées de boulons de chacun des moyeux, la plaque étant destinée à être centrée sur 19axe de l'un ou moyeu par coopération des boulons et des trous correspondants, en ce que la plaque comporte en outre, parallèlement à son axe et à l'écart desdits trous, une surface de centrage dont l'en- trée en contact avec une surface parallèle complémentaire dudit voile- contigus au moyeu centre la roue sur l'axe commun de la plaque et du moyeu, et en ce que les boulons serrent la roue dans cette position centrée et leempêchent de tourner par rapport au moyeu. 2.- Montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites deux surfaces de centrage et complémentaire sont annulaires, coaxiales et toutes deux centrées sur lTaxe de rotation horizontal. 3.- Montage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le moyeu comporte extérieurement, autour de son axe de rotation, un prolongement central centré sur ce dernier et stengageant dans une ouverture centrale relativement grande de ladite plaque, le-bord circulaire de cette ouverture étant également centré sur ledit axe de rotation et entrant en contact avec ledit prolongement pour constituer un dispositif de centrage complémentaire reliant la plaque au moyeu. 4.- Montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les écrous des boulons n'entrent en contact qu'avec les fentes du voile, sont serrés contre elles et constituent la seule transmission du couple et des forces verticales stexer- çant sur la roue aux vis desdits boulons. 5.- Montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites fentes et lesdits boulons constituent la seule transmission du couple et de la charge s'exerçant sur la roue, au moyeu. 6.- Montage de roue de véhicule, caractérisé en ce qu'il consiste à assembler une roue sur un moyeu d'essieu, qui tour- ne autour d'un axe horizontal, au moyen d'une plaque intermédiaire de centrage, en ce que ledit moyeu comporte, extérieure- ment à son axe,une rangée circulaire de boulons de fixation, dont les vis font corps avec lui, en ce que la roue comporte une jante pour pneumatique reliée rigidement à un voile percé d'une rangée circulaire de fentes espacées dans lesquelles peuvent se fixer sans jeu latéral soit les boulons du moyeu précité, soit ceux, plus éloignés dudit axe horizontal d'un autre moyeu au moins, en ce que le moyeu et la plaque comportent des organes complémentaires centrant cette dernière sur ltaxe de rotation, et en ce que la roue et la plaque comportent des éléments complémentaires centrant la première sur la seconde au passage des vis des boulons dans les fentes et avant la pose de leurs écrous. 7.- Montage selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits organes complémentaires sont constitués par une saillie centrale du moyeu s'engageant dans une ouverture centrale de la plaque. 8.- Montage selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits organes complémentaires sont constitués d'une sé- rie de trous ménagés dans la plaque, ayant sensiblement le même diamètre que les vis des boulons et dans lesquels sten- gagent ces dernières par ajustement glissant. 9. Montage selon la revendication 6, caractérisé en ce que la plaque et la roue comportent des surfaces complémentaires en contact supportant respectivement des éléments moles et femelles qui s'engagent les uns dans les autres et constituent lesdits éléments complémentaires. 10.- Montage selon la revendication 6, caractérisé en ce que la plaque comporte des trous sensiblement de même diamètre que lesdites vis pour permettre à ces dernières de sty engager par ajustement glissant, ces trous étant disposés en deux rangées circulaires correspondant respectivement à des rangées de vis de boulons appartenant à deux moyeux différents et permettant leur passage sans jeu.