Brevet FR2479103A1 — publié le 19811002

- 1 - Chapeaux pour roues de véhicules à moteur La plupart des roues des véhicules à moteur sont for- mées par des pièces en acier embouti et comprennent un moyeu et une jante avec un voile annulaire qui est bombé de manière à être concave en direction de l'extérieur de la roue, ce voile s'étendant entre le moyeu et la jante avec lesquels il fait corps ou auquel il est soudé. Les roues plus coûteusesq qui ne sont généralement montées que sur des véhicules de compétition,sont des pièces moulées d'un seul bloc en alliage légeret les autres roues montées aussi d'une façon générale sur des véhicules de compé- tition sont également réaliséesd'une façon courante depuis de nombreuses années, ces roues consistant en un moyeu et une jante avec des rayons en fil métallique s'étendant entre ce moyeu et cette jante. On considère dans certains milieux que les roues en alliage moulé ou les roues à rayons enfil métallique améliorent l'esthétique d'un véhicule et c'est pourquoi on trouve des chapeaux ou enjoliveurs de roues qui simulent l'aspect de tel- les roues mais qui sont en matière plastique moulée. Ces cha- peaux sont réalisés de manière à pouvoir être montés par en- clenchement d'une manière simple sur des roues en acier embouti et ils donnent l'impression, tout au moins à première vue, que les roues sont en acier moulé ou comportent des rayons en fil métallique. Ces chapeaux comportent tu bord circulaire qui s'ajuste dans la jante de la roue en acier embouti et qui com- porte plusieurs pattes métalliques élastiques qui adhèrent par frottement à la jante de la roue de manière à maintenir en place le chapeau, ce chapeau recouvrant le voile annulaire et habituellement le moyeu et la jante de la roue également. C'est une opération relativement simple que de fabri- quer des chapeaux simulant des roues en alliage moulé par in- jection, mais on n'a pu jusqu'à présent réaliser un chapeau qui donne à une roue l'aspect d'une roue à rayons en fil métal- - 2 - lique, et cela comme dans la réalité, par un moulage par in- jection d'une matière plastique. Il en est ainsi en raison du fait que les rayons d'une roue à rayons en fil métallique di- vergent axialement de la jante vers le moyeu de sorte que ces rayons se trouvent sur deux surfaces différentes sensiblement coniques. Cette divergence axiale des rayons est nécessaire pour permettre à la roue de supporter une poussée axiale. Le chapeaux de roues à rayons métalliques simulés que l'on a fabriqués jusqu'à présent ont été réalisés sous la forme d'une pièce monobloc en matière plastique moulée par injection, mais pour que le moule dans lequel ces chapeaux sont fabriqués puisse être séparé de ces derniers, tous les rayons s'étendent le long d'une seule surface plate ou sensi- blement conique et ceux-ci n'ont donc pas l'aspect qu'ils pré- sentent dans la réalité à moins de n'y jeter qu'un coup d'oeil des plus rapides. Le but de. la présente invention est de procurer un chapeau de roue en matière plastique moulée destiné à être. monté sur une roue en acier embouti pour véhicule à moteur dans le but d'imiter une roue à rayons en fil métallique, les rayons simulés de ce chapeau étant disposés de manière telle que ce chapeau donne à la roue l'aspect d'une roue ' rayons métalliques se rapprochant bien plus de la réalité que ce que l'on a pu obtenir jusqu'à présent. A cette fin,-conformément à la présente invention, un chapeau'de roue comprend deux pièces en matière plastique mou- lées par injection qui sont séparées mais sont formées d'un seul bloc individuellement, l'une de celles-ci formant une par- tie de chapeau intérieure et l'autre formant une partie de cha- peau extérieurechacune de ces parties comprenant une partie de jante, une partie de moyeu et une série de rayons simulés s'étendant entre la partie de jante et la partie de moyeu, les parties de jante étant conçues de manière à être assemblées l'une à l'autre coaxialement et à être montées toutes deux à l'intérieur de la jante d'une roue en acier emboutiet les parties de moyeu étant conçues de manière à être assemblées -3- l'une à l'autre coaxialement, la partie de moyeu intérieure étant adjacente au moyeu de la roue et la partie de moyeu extérieure entourant la partie de moyeu intérieure tandis que les rayons des deux parties sont séparés axialement les uns des autres quand les parties sont assemblées l'une à l'autre. En moulant le chapeau en deux pièces distinctes de cette façon et en les assemblant ensuite, il est possible de réaliser les deux moules, dans lesquels sont obtenues les deux pièces séparées, de manière telle que les demi-moules puissent être facilement séparés l'un de l'autre et que les pièces mou- lées puissent être facilement expulsées du moule. On parvient à ce résultat en réalisant les moules de telle sorte que leur surface de séparation s'étende au moins sensiblement le long des plans centraux longitudinaux des rayons,grâce à quoi la moitié de chaque rayon est formée dans chaque demi-moule et aucun dégagement n'est nécessaire dans les demi-moules pour former les surfaces des rayons. La présence de dégagementsem- pocherait bien entendu le démoulage des parties moulées* De préférence, pour améliorer la ressemblance du chapeau avec la réalité, les rayons de chaque pièce sont dis- posés par paires et les rayons de chaque paire se croisent l'un l'autre et sont en contact l'un avec l'autre en faisant corps l'un avec l'autre à leurs points de croisement. Le fait que les rayons se touchent l'un l'autre et font corps l'un avec l'autre à leurs points de croisement permet encore de former les demi-moules sans dégagementsde sorte que les pièces moulées peuvent être facilement enlevées des moules. Quand les rayons sont disposés de cette façon par paires qui se croisent, de préférence une des extrémités des rayons de chaque paire de rayons se trouve dans le même plan que l'autre extrémité correspondantece plan étant perpendiculaixeà l'axe du chapeau, et les rayons de chaque paire divergent axialement l'un de l'autre de sorte que les autres extrémitésdes rayons de chaque paire sont séparées axialement l'une de l'autre. Dans un exemple préféré, les extrémités radialement intérieures -4 - des rayons de la partie de chapeau intérieurese trouvent toutes dans le même plan perpendiculaire à l'axe du chapeau et les extrémités extérieures des rayons de chaque paire sont sépa- rées axialement. Les extrémités radialement extérieure des rayons de la partie de chapeau extérieure se trouvent aussi dans le môme plan perpendiculaire à l'axe du chapeau et les extré- mités intérieures des rayons de chaque paire de la partie de chapeau extérieure sont séparées axialement. On a constaté que cette disposition donne un aspect particulièrement esthétique. De préférence, la partie de jante de la partie de chapeau intérieureest cylindrique et la partie de jante de la partie extérieure a une section droite en forme de J. la jambe du J étant disposée de manière à s'assembler avec la partie de jante cylindrique de la partie de chapeau intérieure etle cro- chet du J s'étendant vers l'extérieur de manière à recouvrir la jante de la roue en acier embouti quand le chapeau est monté sur cette dernière. La partie de moyeu de la partie de chapeau intérieure a de préférence sensiblement la forme d'une soucoupe et est con- cave vers l'intérieur pour qu'elle puisse s'ajuster entière- ment sur le moyeu de la roue quand le chapeau est monté sur cette dernière. La partie axialement extérieure de la partie de moyeu sensiblement en forme de soucoupe comporte alors,, de préférence, une paroi cylindrique et la partie de moyeu de la partie de chapeau extérieure comporte une partie annulaire cylindrique qui s'ajuste étroitement autour de la paroi cylin- drique de la partie de moyeu intérieure. On peut fixer à demeure l'une à l'autre les parties de chapeau intérieure et extérieure au moyen d'un adhésif ou bien en faisant en sorte que ces deux parties s'emboîtent mutuellement, mais dans une possibilité de réalisation, les deux parties de chapeau peuvent être séparables et, dans ce cas, la partie de jante de la partie de chapeau extérieure est de préférence pourvue de parties de fixation qui s'emboîtent a l'intérieur de la jante de la roue. De cette façon, quand -5- la partie de chapeau extérieure est montée sur la roue, elle maintient en place à l'intérieur d'elle-même la partie de cha- peau intérieure0Les parties de fixation se présentent de pré- férence sous la forme de pattes métalliques élastiques similai- res à celles prévues dans les chapeaux de roues classiques en matière plastique moulés qui imitent les roues en alliage léger coulé. Les pattes élastiques métalliques s'emboîtent dans des évidements qui sont formés par moulage dans la partie de jante de la partie de chapeau extérieure. On va maintenant décrire un chapeau de roue selon la présente invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure t est une coupe diamétrale-du chapeau; - la figure 2 est une vue en élévation frontale du chapeau tel qu'on le voit en regardant dans le sens de la flèche II de la figure 1. Le chapeau de roue comprend une partie de chapeau intérieure 1 et une partie de chapeau extérieure2 qui s'embol- tent l'une dans l'autre coaxialemento Chacune des parties 1 et 2 se présente sous la forme d'une pièce -moulée monobloe en BS (acrylonitrilebutadiène-styrène) ou en polystyrène fortement résilient. La partie de chapeau intérieure 1 comporte une partie de moyeu intérieure 3en forme de soucoupe dont une partie axia- lement extérieure comporte une paroi cylindrique 4. La partie de chapeau intérieure 1 comporte aussi une partie de jante intés rieure cylindrique 5 munie d'un rebord 6 décalé radialement vers l'extérieur et formant une collerette annulaire 7. Les rayons 8 s'étendent entre la partie de moyeu 3 et la partie de jante 5 en étant venus de moulage avec ces parties et, comme on peut le voir sur la figure 2, les rayons 8 sont disposés par paires, les rayons de chaque paire se croisant mutuellement. Comme représenté sur la figure 1, les extrémités radialement intérieures de tous les rayons 8 se trouvent dans un plan com- mun perpendiculaire à l'axe du chapeau et les rayons de chaque paire divergent axialement l'un par rapport à l'autre dans une -6- direction orientée radialement vers l'extérieur de sorte que leurs extrémités extérieures sont espcées axialement l'une de l'autre. Toutefois, si les rayons de chaque paire de rayons 8 se croisent mutuellement, ils se touchent l'un l'autre et sont venus de moulage l'un avec l'autrede sorte que les demi-moules dans lesquels la partie 1 est moulée ne comportent aucun déga- gement. L'espace délimité par la paroi cylindrique 4 est rempli par une partie 9 moulée d'une seule pièce et formant paroi, cette partie, comme on peut le voir plus clairement sur la figure 2, étant profilée de manière à imiter un écrou 10 de fixation de roue. La partie de chapeau extérieure 2 comporte, d'une part, une partie de moyeu extérieure l1 qui entoure sans jeu la paroi cylindrique 4 de la partie de moyeu intérieure 3 et, d'autre part, une partie de jante extérieure 12 qui a une section droite à profil en J et qui comporte une partie formant jambe 13 et une partie formant crochet 14. L'extrémité libre de la partie formant jambe 13 s'ajuste sans jeu par simple poussée dans la collerette annulaire 7 formée dans la partie de jante intérieure 5. Les parties de moyeu et les parties de jante des deux parties 1 et 2 de chapeau sont donc assemblées mutuelle- ment sans jeu. Une autre série de rayons 15 s'étend entre la partie de moyeu extérieure1i et la partie de jante extérieure 12 et sont venus de moulage avec ces parties. Chacun des rayons 15 comporte à son extrémité extérieure un téton imité 16 et un filetage imité 17 pour améliorer la ressemblance des rayons avec des rayons réels. De même que pour les rayons 8, les rayons 15 sont, comme on peut le voir plus clairement sur la figure 2, disposés par paires dont les rayons se croisent mu- tuellement. Les rayons de chaque paire divergent axialement l'un de l'autre mais, contrairement aux rayons 8, les extrémi- tés radialement extérieures des rayons 15 se trouvent toutes dans le même plan perpendiculaire à l'axe du chapeau et les extrémités radialement intérieures de chaque paire des rayons -7 - sont espacées axialement l'une de l'autre à l'endroit o elles se raccordent à, la partie de moyeu extérieure 110 Ici encore, à l'endroit o les rayons de chaque paire de rayons 15 se croisent mutuellement, ils se touchent l'un l'autre et sont venus de moulage à cet endroit,de sorte que les moules peuvent être réalisés sans aucun dégagement. La partie formant jambe 13 de la partie de jante extérieure 12 est pourvue de cinq nervures 18 qui font saillie vers l'extérieur et qui sont espacées angulairemeni de façon équidistante tout autour de la partie de jante 12, Les nervures 18 sont indiquées par des traits interrompus sur la figure 2 et une des nervures 18 est représentée en coupe radiale dans la partie supérieure de la figure 1. Chacune des nervures 18 comporte un évidement 19 dans lequel s'embotte une bride ou patte de fixation métallique 20. Chacune des brides ou pattes de fixation 20 comporte une partie brmant jambe qui s'ajuste dans l'évidement 19 et cette partie formant jambe comporte une pointe qui mord dans la paroi de l'évidement 19 et empêche la bride ou patte de fixation 20 de sortir de l'évidement une fois qu'elle y a été introduite. Chacune des brides ou pattes de fixation 20 comporte également une partie élastique saillante 21 en forme de crochet. On moule la partie de chapeau extérieures de manière que le cercle circonscrivant les bords radialement extérieurs des nervures 18 ait un diamètre légèrement plus petit que le diamètre intérieur de la jante de la roue en acier embouti sur laquelle on monte le chapeau, On assemble alors les deux par- ties du chapeau, comme représenté sur les figures, et on pousse les parties de jante intérieure et extérieure 5 et 12 dans la jante de la roue. Ceci a pour effet de pousser élastiquement vers l'intérieur les parties 21 en forme de crochet de sorte qu'elles s'ajustent sans jeu à l'intérieur de la jante de la roue et que tout déplacement de la partie de jante 12 hors de la jante de la roue amène les extrémités des parties 21 en forme de crochet à mordre dans la surface de la jante de la - 8 - roue et à retenir en place la partie de chapeau extérieure 2. Du fait que la partie de chapeau intérieure s'emboîte axiale- ment dans la partie de chapeau extérieure 2 V l'intérieur de la jante de la roue, le chapeau complet est ainsi maintenu en po- sition par les brides ou pattes de fixation métallique 21, la partie de moyeu intérieure 3 s'étendant sur le moyeu de la roue et recouvrant ce moyeu. La partie intérieure en forme de sou- coupe de la partie de moyeu intérieure3 recouvre et s'étend sur le tambour du frein si la roue est munie de freins à tambour ou bien imite un frein à tambour si la roue sur laquelle le chapeau est monté- est munie d'un frein à disque. Les chapeaux peuvent être réalisés en diverses tailles de manière à s'adapter aux diverses dimensions des roues en tôle emboutie et, dans chaque cas, le chapeau est réalisé de telle sorte que les parties 21 en forme de crochet des pattes ou brides de fixation métalliques s'ajustent sans jeu et sous pression dans la jante de la roue. Quand le chapeau a été monté sur la roue, la partie 14 en forme de crochet que comporte la partie de jante extérieure 12 s'étend vers l'extérieur au- dessus de la jante de la roue en t8le emboutie de sorte que cette roue est recouverte dans son ensemble par le chapeau et seule une petite partie du voile annulaire de la roue est visible entre les rayons 8. On trouve dans le commerce des chapeaux de roues avec imitation de rayons en fil métallique disposés dans des plans axialement séparés, mais ces chapeaux se présentent sous la forme d'ensembles compliqués de pièces métalliques et sont non seulement extrêmement coûteux mais ils sont aussi beaucoup plus lourds que les chapeaux de roues en matière plastique selon la présente invention. Les chapeaux de roues métalliques existant pèsent jusqu'à 3 kg chacun et ils augmentent par con- séquent de façon notable le poids mort du véhicule à moteur sur lequel ils sont montés. Les chapeaux en matière plastique moulés par injection selon la présente invention peuvent être réalisés d'une façon -9_ beaucoup moins chère et, ce qui est encore plus important, ils sont bien plus légers et, pour certaines roues, leur poids peut ne pas dépasser 0,5 kg. Ils présentent, sur les chapeaux de roues métalliques, l'avantage supplémentaire de ne pas être sujets à la corrosion. Au lieu de fabriquer le chapeau sous la forme de deux pièces en matière plastique moulées par injection, on peut le réaliser de la même manière mais sous la forme de deux pièces métalliques coulées ou moulées d'une seule pièce individuelle- ment. Le moulage en coquille sous pression d'un métal est bien entendu une opération qui a une grande similarité avec un mou- lage par injection de matière plastique. Il est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'y titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y âtre appor- tées dans le cadre de la présente invention. _ 10- REVENDICATIONS 1. Chapeau de roue en matière plastique moulée destiné à être monté sur une roue en acier embouti pour véhicule à moteur afin d'imiter une roue à rayons en fil métallique, ce chapeau étant caractérisé par le fait qu'il comprend deux pièces en matière plastique moulées par injection, ces pièces étant sépa- rées mais étant chacune monobloc, une de ces pièces formant une partie de chapeau intérieure et l'autre formant une partie de chapeau extérieure, chacune des parties comprenant une partie de jante, une partie de moyeu et une série de rayons imitant des rayons en fil métallique et s'étendant entre la partie de jante et la partie de moyeu, les parties de jante étant conçues de manière à être assemblées l'une à l'autre coaxialement et à s'ajuster toutes deux à l'intérieur de la jante d'une roue en acier embouti et les parties de moyeu étant conçues de manière à être assemblées l'une à l'autre coaxialement, la partie de moyeu intérieure étant adjacente au moyeu de la roue et la par- tie de moyeu extérieure entourant la partie de moyeu intérieure tandis que les rayons des deux parties sont séparés axialement les uns des autres quand les parties ont été assemblées. 2. Chapeau de roue suivant la revendication 1, carac- térisé par le fait que les rayons de chaque partie sont dispo- sés par paires et que les rayons de chaque paire se croisent mutuellement en se touchant l'un l'autre et font corps l'un avec l'autre à leurs points de croisement en étant venus de moulage. 3. Chapeau de roue suivant la revendication 2, carac- térisé par le fait qu'une des extrémités des rayons de chaque paire de rayons se trouve avec l'autre extrémité correspondante dans le même plan perpendiculaire à l'axe du chapeau et que les rayons de chaque paire divergent axialement l'un de l'autre de sorte que les autres extrémités des rayons de chaque paire sont séparées axialement l'une de l'autre. 4. Chapeau de roue suivant la revendication 3, carac- térisé par le fait que les extrémités radialement intérieures des rayons de la partie de chapeau intérieure se trouvent toutes dans le même plan perpendiculaire à l'axe du chapeau et que les extrémités extérieures des rayons de chaque paire sont séparées axialement. 5e Chapeau de roue suivant la revendication 4, carac- térisé par le fait que les extrémités radialement extérieures des rayons de la partie de chapeau extérieure se trouvent dans le même plan perpendiculaire à l'axe du chapeau et que les extrémités intérieures des rayons de chaque paire de la partie de chapeau extérieure sont séparées axialement. Chapeau de roue suivant l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé par le fait que la partie de jante de la partie de chapeau intérieure est cylindrique et que la partie de jante de la partie de chapeau extérieure a une sec- tion droite en forme de J, la jambe du J étant disposée de manière à être assemblée avec la partie de jante cylindrique de la partie de chapeau intérieure et le crochet du J s'étendant vers l'extérieur de manière à recouvrir la jante de la roue en acier embôuti quand le chapeau de roue a été mis en place. 7. Chapeau de roue suivant l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé par le fait que la partie de moyeu de la partie de chapeau intérieure a sensiblement la forme d'une soucoupe et est concave vers l'intérieur pour qu'elle puisse s'ajuster entièrement sur le moyeu de--la roue quand le chapeau a été mis en place, 8. Chapeau de roue suivant la revendication 7, carac- térisé par le fait que la partie axialement extérieure de la partie de moyeu ayant sensiblement la forme d'une soucoupe comporte une paroi cylindrique et que la partie de moyeu de la partie de chapeau extérieure comporte une partie annulaire cylindrique qui s'ajuste sans jeu autour de la paroi cylindri- que de la partie de moyeu intérieure. 9. Chapeau de roue suivant l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé par le fait que la partie de jante de la partie de chapeau extérieure est munie de parties - 12- de fixation qui sont emboîtées dans la jante de la roue. 10. Chapeau de roue suivant la revendication 9, carac- térisé par le fait que les deux parties de chapeau sont sépara- bles et que la partie de chapeau extérieure maintient en place à l'intérieur d'elle-même la partie de chapeau intérieure quand la partie de chapeau extérieure a été mise en place sur une roue. 11. Chapeau de roue suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la partie de moyeu de la partie de chapeau intérieure comporte une partie extérieure qui imite un écrou de fixation de roue.