Brevet FR2472483A1 — publié le 19810703

La présente invention se rapporte à un ensemble de jante et de moyeu pour roue de véhicule. Elle concerne plus particulièrement un dispositif nouveau et perfectionné prévu pour la fixation d'une jante monobloc au moyen d'une roue de véhicule afin de réaliser un agencement perfectionné pour transmettre des forces entre la jante et le moyeu et pour permettre une flexion équilibrée de chacun des éléments latéraux de la jante qui comportent les surfaces d'appui des talons du pneumatique. L'invention est applicable aux grandes jantes telles que celles des roues d'engins de terrassement et de camions, y compris celles qui ont un diamètre de talon supérieur à 635 mm. Habituellement, dans l'industrie, les grandes jantes de roues d'engins de terrassement sont presque exclusivement du type à plusieurs pièces, c'est-à-dire du type qui com- prend un corps principal de jante et, habituellement, de trois ou quatre éléments disposés dans la région des rebords de la jante. La simplicité de construction est une carac- téristique avantageuse qui peut être obtenue par la construc- tion de jantes en une seule pièce dans certaines applica- tions. Les jantes monoblocs ne comportent qu'un nombre réduit de pièces et leur fabrication n'exige pas l'utilisation de pièces spéciales laminées à chaud. Ces jantes doivent com- porter ce qu'on appelle communément une base creuse, c'est- â-dire que la partie axialement centrale de la jante doit y être située radialement à l'intérieur par rapport aux surfaces d'appui des talons qui occupent des portions axia- lement extérieures, sur les côtés de la jante de manière à ménager entre les éléments latéraux un espace dans le sens radial pour permettre le montage du pneumatique sur la jante. Pour les besoins de l'exposé de l'invention et des revendications, on entendra par "axiale" une direction à peu près parallèle à l'axe de rotation de la jante et par "radiale" une direction à peu près perpendiculaire à l'axe de rotation de la jante. L'axe de rotation de la jante est l'axe autour duquel la jante tourne en utilisation normale. Le plan médian circonférentiel est un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de la jante et qui divise cette jante en deux moitiés. Un plan radiaL est un plan qui contient l'axe de rotation de la jante. Une pratique couranie pour le montage d'une jante de roue d'automobile sur le moyeu consiste à prévoir un disque disposé perpendiculairement à l'axe de rotation de la jante et à ménager dans le disque des trous dans lesquels on enfile les goujons qui font saillie sur le moyeu pour fixer la jante au moyeu. Un procédé qui est utilisé pour les véhicules lourds tels que les engins de terrassement comporte l'utilisation d'un élément annulaire appelé adap- tateur qui peut être fixé par une première extrémité à une partie de la jante. L'autre extrémité de cet adaptateur peut être fixée au moyeu du véhicule par des moyens de serrage. Si cet adaptateur est fixé à l'un des éléments laté- raux de la jante et non pas à l'autre, cet élément latéral n'est pas libre de fléchir de la même façon que l'autre élément latéral. Ce mode de fixation peut avoir pour résul- tat des concentrations de contraintes indésirables dans cet élément, ainsi qu'une élévation du niveau de contraintes sur l'autre élément latéral. Les spécifications de cons- tructions peuvent exiger que la jante soit placée par rap- port au moyeu dans une position x telle que le jeu entre le moyeu et la partie centrale de la jante soit inférieur à l'épaisseur de l'adaptateur. Dans ce cas, l'adaptateur peut devoir être fixé à la jante au niveau d'un élément latéral, ce qui n'est pas souhaitable, pour les raisons exposées plus haut. L'invention apporte du moins sous certains aspects, une solution à ce problème, en réalisant une jante dans laquelle la partie centrale présente une surface en retrait radialement vers l'intérieur de cette jante et destinée à coopérer avec l'adaptateur pour la transmission de la charge et dans laquelle l'adaptateur n'est pas fixé à la jante d'une autre façon. En raison de cette fixation en porte- à-faux de l'adaptateur sur la jante, la totalité de la charge supportée par le moyeu est transmise à la jante dans la partie centrale, de sortequ'on peut obtenir une flexion équilibrée des éléments latéraux. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, la Fig. 1 est une vue en coupe dans un plan radial de l'ensemble de jante et de moyeu suivant l'invention; la Fig. 2 est une vue partielle en élévation suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue en coupe analogue à la Fig. 1 montrant une variante de réalisation d'un ensemble de jante et de moyeu suivant l'invention. Suivant l'exemple d'exécution représenté, la jante désignée dans son ensemble par la référence 10 comprend une jante annulaire proprement dite 12 et un élément adap- tateur annulaire 14 fixé à la jante 12. L'élément adaptateur 14 est relié à un moyeu cylindrique 16 de telle manière que la charge du véhicule qui est supportée par le moyeu soit transmise à la jante 12 par l'intermédiaire de l'adap- tateur. La jante 12 présente des surfaces 18 d'appui des talons destinées à recevoir les talons du pneumatique monté sur cette jante. Ainsi qu'on l'a représenté sur la Fig. 1, la jante 12 peut être constituée par une seule pièce de métal mise en forme, par exemple d'acier, ou encore elle peut être composée de plusieurs pièces métalliques assemblées par soudage pour former une jante monobloc. Toutefois, l'invention n'est pas limitée aux jantes monoblocs et la jante peut comporter des rebords amovibles et d'autres pièces amovibles dans les régions d'appui des talons et des rebords. En outre, il est possible de réaliser les roues suivant l'invention de façon à former des ensembles de roues jumelées aussi bien que des montages -à roue unique sur les moyeux. La jante 12 comprend une partie centrale 20 de forme générale cylindrique centrée sur le plan circonférentiel médian 21 de la jante. Ainsi qu'on l'a représenté sur la Fig. 1, le plan circonférentiel médian 21 est perpendi- culaire à l'axe de rotation 23 de la jante 12. Deux parties latérales 22 et 24, qui présentent les surfaces 18 d'appui des talons 25 du pneumatique, font saillie vers l'extérieur sur les extrémités axialement extérieures de la partie centrale 20 en étant dJfqyées'. radialement ainsi que dans la direction axiale. La jante 12 suivant l'invention peut être utilisée avec des pneumatiques de n'importe quelles dimensions, toutefois, cette jante est avantageusement utilisée avec un pneumatique de grandes dimensions, tel qu'un pneumatique d'engin de terrassement ou de camion ayant un diamètre de talons D, indiqué sur la Fig. 1, de plus de 1020 mm. Un rebord annulaire 26 est situé axialement à l'extérieur de chacune des surfaces 18 d'appui des talons. Le positionnement de la partie annulaire centrale 20 radia- lement à l'intérieur par rapport aux surfaces 18, qui résulte de cette disposition ménage entre les parties latérales 22 et 24 un espace libre dans lequel on peut engager un talon du pneumatique pendant que l'on fait passer l'autre talon au-dessus du rebord 26, pendant le montage du pneuma- tique sur la jante 12. Le diamètre de la partie centrale 20 doit donc être normalement suffisamment petit pour permettre de monter le pneumatique sur la jante 12. La jante 12 ne doit pas nécessairement présenter la configu- ration représentée, la forme particulière de la jante dépendant davantage de considérations de construction que l'on rencontre dans la technique des roues. Les parties latérales 22 et 24 comportent chacune une surface radialement interne 28. La partie annulaire centrale 20 comporte une première partie cylindrique 30 disposée coaxialement à la jante 12 et qui présente une première surface cylindrique ou surface principale 32 radiale inté- rieure et une deuxième partie cylindrique 34 qui s'étend coaxialement sur une première extrémité de la première partie cylindrique et présente une deuxième surface cylin- drique radiale intérieure. La deuxième surface cylindrique ou surface en retrait 36 a un rayon R2 supérieur au rayon Rl de la surface 32. La surface radialement intérieure 28 de la partie latérale 22 et contigUe à la surface en retrait 36 et la surface radiale intérieure 28 de la partie laté- rale 24 est contiguë à la surface principale 32. L'adaptateur 14 comprend une première partie terminale 38, dont la surface cylindrique radialement extérieure 39 est coaxialement en contact et fixée à la surface en retrait 36 de la partie centrale 20 de la jante, de préférence sur toute la largeur S de la surface en retrait, pour assurer la fixation de l'adaptateur à la jante 12 en porte-à-faux. L'adaptateur 14 comprend également une deuxième partie terminale 40 qui s'étend axialement au-delà de la deuxième surface cylindrique 36 de la partie centrale 20 et est destinée à être fixée au moyeu 16 de telle manière que la totalité de la charge supportée par le moyeu soit transmise à la jante dans la région centrale de celle-ci. La surface radialement extérieure 39 de la première partie terminale 38 a un rayon R4 qui est de préférence légèrement plus grand que la rayon R2 de la surface en retrait 36, de manière à permettre de réaliser un emmanchement à la presse entre l'adaptateur 14 et la surface en retrait pour établir un contact de transmission de charge entre l'adaptateur et la partie centrale 20. La jante 12 ne supporte l'adaptateur 14, et n'est supportée par cet adaptateur en aucun autre point que dans la partie centrale 20. La surface en retrait 36 a une largeur axiale S suffi- sante pour fournir une surface de contact appropriée entre l'adaptateur 14 et la partie centrale 20 de la jante pour supporter l'adaptateur monté en porte-à-faux mais cette largeur ne doit pas s'étendre suffisamment loin pour réduire excessivement la profondeur de la base creuse. Pour les pneumatiques ayant un diamètre de talons supérieur à 635 mm, la largeur S est de préférence d'au moins 25,4 mm ou d'en- viron 25 % de la largeur totale W de la partie centrale 20 de la jante, mesurée dans la direction axiale. La partie centrale 20 de la jante est située radiale- ment à l'extérieur du moyeu 16, le rayon Rl de la surface principale 32 de la partie centrale 20 et le rayon R3 du moyeu 16 sont calculés essentiellement en fonction de consi- dérations du projet suivant une forme de réalisation de l'invention, le rayon Rl de la surface principale 32 est supérieur au rayon R3 du moyeu 16 d'une valeur inférieure à l'épaisseur 42 de la première partie terminale 38 de l'adaptateur 14. L'épaisseur 42 de la première partie ter- minale 38 de l'adaptateur 14 est définie comme la distance comprise entre la surface radialement extérieure 39 et la surface radialement intérieure 44 de cette première partie terminale. Pour établir un assemblage capable de supporter la charge avec un jeu fonctionnel entre le moyeu 16 et la partie centrale 20 de la jante 12, le rayon R2 de la sur- face en retrait 36 de la partie centrale 20 est supérieur au rayon R3 du moyeu 16 d'une quantité qui est supérieure à l'épaisseur 42 de la première partie terminale 38 de l'adaptateur 14. La surface radialement intérieure 44 de la première partie terminale 38 de l'adaptateur 14 a un rayon R5 qui est à peu près égal au rayon Rl de la surface principale 32 de la partie centrale- 20 de la jante. La première partie terminale 38 est de préférence emmanchée à la presse dans la surface en retrait 36 puis soudée à la partie centrale 20, comme indiqué par les soudures 46, pour s'opposer à tout déplacement axial de l'adaptateur 14 par rapport à la partie centrale. En outre, ainsi qu'on l'a représenté sur la Fig. 1, les surfaces 32 et 36 sont de préférence dépourvues d'angles vifs qui pourraient cons- tituer des points de concentration des contraintes sus- ceptibles de donner naissance à des fissures dans les soudures 46. Ainsi qu'on l'a représenté sur les Fig. 1 et 2, la deuxième partie terminale 40 de l'adaptateur 14 comporte un bourrelet annulaire 48 destiné à coopèrer avec le moyeu 16. Des crampons 30 espaces circonférentiellement appliquent le bourrelet 48 contre le moyeu 16 et sont fixés au moyeu par des organes de fixation appropriés tels que des goujons 52 fixés au moyeu et des écrous 54 vissés sur les goujons, de manière à constituer, au moins en partie, des moyens permettant de monter l'adaptateur 14 en porte-à-faux sur le moyeu 16. En variante, ces moyens de montage peuvent être réa- A lisés de la façon représentée sur la Fig. 3. Dans cette forme de réalisation, un disque 56 est venu de matière avec une deuxième partie terminale 58 et s'étend radialement vers l'intérieur sur la deuxième partie terminale pour prendre appui contre le moyeu 60. Des moyens de fixation appropriés tels que des goujons 62 fixés au moyeu 60 et des écrous 64 vissés sur les goujons fixent le disque 56 au moyeu. Le disque 56 ne doit pas nécessairement être formé par façonnage de l'adaptateur 66 comme dans l'exemple représenté mais il peut être soudé à l'adaptateur ou y être fixé d'une autre façon. Suivant un mode d'exécution préféré. Le disque 56 et l'adaptateur 66 sont solidaires et formés à partir d'une seule pièce métallique. Le rayon de courbure R6 du raccor- dement entre l'adaptateur 66 et le disque 56-peut être tel qu'il exige qu'une première partie terminale 68 de l'adap- tateur 66 soit espacée radialement du moyeu 60 avec un jeu minimum. Dans cette forme de réalisation de l'invention, le moyeu 60 et la première surface cylindrique ou surface principale 32a de la partie centrale 20a de la jante ont respectivement des rayons prédéterminés R3 et Rl qui sont habituellement fonction de certaines considérations de conception. En outre, certaines considérations de concep- tion peuvent nécessiter de donner au rayon de courbure R6 une certaine valeur afin d'obtenir le maximum de résistance. Ces considérations peuvent imposer de donner au rayon R4 de la surface radialement extérieure 70 de la première partie terminale 68 de l'adaptateur 66 une valeur supérieure à celle du rayon Ri de la surface principale 32a de la partie centrale 20a de la jante. Dans ce cas, l'adaptateur 66 peut encore être fixé à la jante 12a au niveau de la par- tie centrale 20a en donnant à.la surface en retrait 36a un rayon R2 approximativement égal et de préférence légèrement inférieur, avant l'assemblage, au rayon R4 de la surface radialement extérieure 70 de la première partie terminale 68. REVENDICATIONS 1. Ensemble de jante adapté pour tourner autour d'un axe et à être fixée à un moyeu de roue d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend une jante proprement dite (12) ayant une partie centrale (20) de forme générale cylindrique qui comprend une première partie-cylindrique 30 disposée coaxialement autour dudit axe (23) et qui présente une première surface cylindrique radialement intérieure (32), ladite partie centrale 420) comprenant également une deuxième partie cylindrique -(34) qui s'étend coaxialement sur une première extrémité de ladite première partie cylin- drique et qui comporte une deuxième surface radialement intérieure (36) qui a un rayon (R2) supérieur au rayon (Rl) de la première surface radialement intérieure (32) ladite jante (18) comprenant en outre des parties latérales annu- laires (22,24) qui s'étendent vers l'extérieur sur les deux extrémités axiales extérieures de la partie centrale (20), et orientées axialement et radialement vers l'extérieur, ces parties (22,24) ayant chacune une surface (18) d'appui pour le talon (25); un adaptateur (14) de forme générale cylindrique qui comprend une première partie terminale cylindrique (38) dont la surface radialement extérieure (39) est fixée à la deuxième surface cylindrique (36) de la par- tie centrale (20) et est disposée coaxialement en contact avec cette deuxième surface cylindrique de la partie cen- trale, ledit adaptateur (14) comprenant une deuxième partie terminale (40) qui s'étend axialement au-delà de la deuxième surface cylindrique (36) de la partie centrale (20), ladite jante (12) ne supportant l'adaptateur (14) et n'étant sup- portée par cet adaptateur en aucun autre point que dans ladite partie centrale; et des moyens (48) prévus sur la deuxième partie terminale (40) de l'adaptateur et qui forment au moins en partie des moyens de montage adaptés pour porter l'adaptateur en porte-à-faux sur le moyeu (16). 2. Ensemble de jante suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que la surface radialement extérieure (39) de ladite première partie terminale cylindrique (38) est coaxi- alement en contact avec la deuxième surface cylindrique (36) de la partie centrale (20) sur toute la largeur de cette deuxième surface cylindrique. 3. Ensemble de jante suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite première partie terminale cylindrique (38) de l'adaptateur (14) présente une surface radiale intérieure (44) a un rayon (R5) à peu près égal au rayon (Rl) de ladite première surface cylindrique (32) de ladite partie centrale (20). 4. Ensemble de jante suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est destiné à être utilisé avec un pneumatique ayant un diamètre de talons supérieur à 635 mm. 5. Ensemble de jante suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ladite deuxième surface cylindrique (36) de ladite partie centrale (20) de la jante (12) a une largeur axiale d'au moins 25,4 mm mesurée dans la direction axiale. 6. Ensemble de jante suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite deuxième surface cylindrique (36) de la partie centrale (20) de la jante (12) a une largeur dans le sens axial égale à environ 25 % de la lar- geur axiale de ladite partie centrale. 7. Ensemble de jante suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite partie centrale (20) est dis- posée radialement à l'extérieur du moyeu (16) ladite première surface cylindrique (32) de la partie centrale ayant un rayon (Rl) qui est supérieur au rayon (R3) du moyeu d'une quantité inférieure à l'épaisseur de ladite première partie terminale cylindrique (38) de l'adaptateur (14) et la deuxième surface cylindrique (36) de la partie centrale (20) ayant un rayon (R2) qui est supérieur au rayon (R3) du moyeu d'une quantité qui est supérieure à l'épaisseur de la première partie terminale cylindrique (38) de l'adaptateur, de façon à établir une liaison d'appui avec jeu entre le moyeu (14) et la partie centrale (20) de la jante. 8. Ensemble de jante suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que la jante (12) est une jante monobloc. 9. Ensemble de jante suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que lesdits moyens de montage comprennent un disque (56), qui fait saillie à peu près radialement vers l'intérieur sur la deuxième partie terminale (58) de l'adaptateur (66) en direction du moyeu (60), et des moyens de fixation (62,64) servant à fixer le disque au moyeu. 10. Ensemble de jante suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le moyeu (60) et la première surface cylindrique (32a) de la partie centrale (20a) de la jante (12a) ont des rayons prédéterminés (R3 et Rl), le disque (56) et l'adaptateur (66) étant solidaires et mis en forme de manière à définir un rayon de courbure (R6) d'une valeur telle que la première partie'terminale (68) de l'adaptateur (68) soit espacée radialement du moyeu, lorsque l'adaptateur est fixé au moyeu, d'une distance telle que le rayon (R4) de la surface radialement extérieure (70) de ladite première partie terminale (68) de l'adaptateur (66) soit plus grand que le rayon (R1) de ladite première surface cylindrique (32a) de la partie centrale (20a).