Brevet FR2487736A2 — publié le 19820205

FR 2487736 A2 19820205 FR 8016670 A 19800729 Le présent premier certificat d'addition concerne des perfectionnements apportés à la roue monobloc en résine synthétique renforcée, faisant l'objet du brevet principal, ainsi que des écrous de serrage d'une telle roue sur un moyeu. On rappelle que le brevet principal a pour objet une roue monobloc en résine synthétique renforcée par des fibres, notamment de verre, comprenant une jante, destinée a recevoir un pneumatique,et un disque, destiné à entre fixé sur un moyeu par des moyens de serrage comprenant un écrou par goujon fileté porté par le moyeu et susceptible de traverser un orifice, présenté par le disque de roue, et dont le diamètre est supérieur à celui du goujon. Afin de pouvoir être réalisée en des matières plastiques peu coûteuses et faciles à mettre en oeuvre, car polymérisant rapidement,telles que les polyesters, contrairement aux réalisations antérieures connues de roues en résine synthétique armée de fibres de verre, pour la fabrication desquelles des résines époxy très chères à l'achat et d'une mise en oeuvre lente, compliquée et coûteuse, ont été utilisées, la roue selon le brevet principal se caractérise en ce qu'elle comprend de plus un élément destiné a être interposé entre disque de roue et moyeu, et dont la forme générale est celle d'une couronne présentant au moins une surface plane de portée sur le moyeu, et réalisé en un matériau tel que soient simul tanément assurés,entre roue et moyeu,un bon contact mécanique et un écran thermique, évitant tout échauffement direct excessif de la roue par le moyeu. Bien que les résines synthétiques, telles que les polyesters, ne conservent pas, contrairement à certaines résines époxy antérieurement utilisées, de bonnes caractéristiques de résistance mécanique sur la plage de température s'étendant de -400C a +2000C, que l'on rencontre sur les moyeux de roues des véhicules automobiles, ces résines sont cependant utilisables pour la réalisation de roues de véhicules selon l'invention, n'ayant pas à supporter de telles températures, du fait des mauvais échanges thermiques qui se développent dans la liaison du moyeu au disque de roue ; l'écran thermique prévu entre eux ayant pour effet que tous les échauffements appliqués au moyeu par le dispositif de freinage ne sont pas subis par le disque de roue, alors que la liaison assurée entre moyeu et disque de roue reste mécaniquement convenable. Selon le brevet principal, cet élément, assurant le contact mécanique et l'isolation thermique du disque de roue par rapport au moyeu, peut être réalisé sous la forme d'une couronne périphérique, par exemple en acier, ou en un matériau présentant des caractéristiques mécaniques et thermiques appropriées, compte tenu du résultat recherché, et solidaire de la face interne du disque .de roue ; la surface plane de portée sur-le moyeu étant réalisée, soit par la surface interne de la couronne, soit par une pluralité d'aspSritSs présentée par la couronne, lesquelles aspérités sont constituées par des plots, circulaires ou des barrettes -radiales réalisées sur la couronne, cet emboutissage laissant subsister, entre le disque de roue et le moyeu, des cavités remplies d'air, thermiquement isolantes, de sorte que la transmission de la chaleur entre moyeu et disque de roue ne puisse pas s'effectuer en ligne directe, mais selon un trajet qui contribue à l'établissement d'un gradient de températures favorable au résultat recherché. Bien que la solution proposée dans le brevet principal se soit avérée satisfaisante, la Demanderesse s'est proposée d'améliorer les résultats obtenus,en empêchant également tout échauffement qui pourrait se développer par l'intermédiaire des moyens de serrage de la roue sur le moyeu, en particulier des goujons et écrous utilisés à cet effet. Ceci est obtenu par une roue du type décrit dans le brevet principal, qui se caractérise selon la présente addition en ce qu'elle comprend,de plus,un second écran thermique, évitant un échauffement excessif de la roue à partir du moyeu, par l'intermédiaire des moyens de serrage, ce second écran thermique pouvant comprendre lescaractéristiques suivantes, prises isolément ou en combinaison a) Une cavité d'air thermiquement isolante, définie par un chambrage de l'écrou, pratiqué dans la partie de son l'alésage central tourné vers le disque de roue, en position de coopération avec le goujon correspondant. b) Une chambre annulaire d'air, thermiquement isolante, définie entre le goujon et la surface latérale de l'orifice correspondant du disque de roue, lorsque l'écrou est vissé sur le goujon, par le centrage de la partie de l'écrou tournée vers le disque de roue dans un lamage prévu sur la face externe du disque de roue, de sorte que le goujon traverse l'orifice du disque de roue sans contact avec ce dernier. c) Un isolant thermique interposé entre l'écrou et le disque de roue. Dans une forme préférée de réalisation, dans laquelle chaque écrou de serrage de la roue sur le moyeu est associé à une collerette ou plaquette d'appui sur la roue, libre en rotation sur l'écrou, le second écran thermique peut également comprendre,de plus, les caractéristiques suivantes,prises également soit isolément soit en combinaison d) Une autre chambre annulaire d'air, thermiquement isolante, définie entre la face d'écrou tournée vers le disque de roue et ce dernier, par la collerette ou plaquette d'appui, dont la forme, les dimensions et la disposition empêchent tout contact entre la roue et cette face de l'écrou lorsque ce dernier est vissé sur le goujon correspondant. e) Un isolant thermique interposé entre l'écrou et sa collerette ou plaquette d'appui. f) Un isolant thermique interposé entre la surface d'appui de la collerette ou de la plaquette sur la roue et cette dernière,cet isolant étant par exemple surmoulé sur la collerette ou plaquette. g) Des cavités d'air, thermiquement isolantes, définies par des encoches pratiquées dans la collerette ou plaquette d'appui de chaque écrou. h) Une poche d'air supplémentaire, délimitée par le disque de roue, l'écrou et la plaquette d'appui ayant une forme en cloche, et dont la déformation élastique au serrage de l'écrou sur le goujon assure la mise en traction de l'écrou par rapport au moyeu, et empêche le desserrage de l'écrou sous l'effet des vibrations. La présente invention a également pour objet les écrous de serrage d'une roue,telle que définie ci-dessus, sur un moyeu, et dont la structure présente celle(s) des caractéristiques évoquées ci-dessus qui s'y rapportent, prises isolément ou en combinaison. La présente invention sera mieux comprise à l'aide des exemples particuliers de réalisation, qui seront décritsci-après, à titre non limitatif, en référence aux figures annexées dans lesquelles La figure 1 représente une vue partielle, en coupe radiale, avec arrachement autour d'un goujon, d'une roue fixée sur un moyeu par des écrous à collerette d'appui. La figure 2 représente une vue en plan de l'écrou et de la collerette représentés sur la figure 1, dans leur position par rapport au centre de la roue. La figure 3 représente une vue latérale d'un écrou à collerette analogue à celui représenté sur la figure 1, coupé au niveau de la collerette. Les figures 4 à 6 représentent des vues en coupe de variantes d'écrou. La figure 7 représente une vue de dessus d'une plaquette encochée, de forme en cloche, à sertir sur un écrou de fixation. La figure 8 représente une vue en coupe radiale de la plaquette d'appui selon la figure 7, associée à un écrou de fixation d'une roue sur un moyeu, avec arrachement autour du goujon correspondant. La figure 9 représente une vue en coupe d'un écrou sans collerette ni plaquette d'appui. Sur la figure 1, on distingue, comme décrit dans le brevet principal, une partie du voile ou disque 1 d'une roue en résine synthétique, par exemple en polyester, armée de fibres de verre, qui est fixée sur un moyeu 2 d'un véhicule automobile, avec interposition d'une couronne périphérique 3, solidaire de la face interne du disque de roue 1, et réalisée en un matériau tel que l'acier, choisi pour que soient simultanément assurés entre le disque de roue 1 et le moyeu 2, un bon contact mécanique et un écran thermique évitant tout échauffement direct excessif de la roue par le moyeu 2. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, la couronne 3 ne présente pas d'aspérité de portée sur le moyeu 2, mais est en contact avec ce dernier par toute sa surface interne. La couronne 3 est percée d'alésages6', régulièrement répartis sur son pourtour, en nombre au moins égal au nombre d'alésages6 prévus dans le disque de roue 1, et dans le prolongement de ces derniers, lesquels présentent un diamètre notablement supérieur au diamètre externe des goujons filetés 11 portés par le moyeu 2, et destinés à traverser des alésages 6 et 6', lorsque la roue est positionnée pour être fixée sur le moyeu 2 par vissage d'écrou à collerette 12 sur les goujons filetés 11. Chaque écrou à collerette 12 comprend un écrou 13, sur lequel est sertie une collerette d'appui 14, présentant, comme cela parait clairement sur la figure 2, une forme en plan qui est sensiblement celle d'un secteur annulaire, dont les coins internes, c'est-a-dire ceux tournés vers le centre de l'anneau, qui correspond au centre de la roue,lorsque la collerette est convenablement disposée sur la roue, sont coupés selon des découpes concaves 15, et dont le bords externe 16 est aminci selon un profil arrondi, comme cela appparatt sur la section de la collerette 14, visible sur la figure 1.La collerette 14 est-retenue en translation sur l'écrou 13, dans une -gorge définie entre un épaulement radial externe 17 prévu sur la partie médiane de l'écrou 13,et l'épaulement constitué par une saillie radiale 18 sur l'extrémité de l'écrou 13 tournée vers le moyeu 2, lorsque l'écrou 13 est fixé sur le goujon 11. Par contre, la collerette 14 est libre en rotation sur l'écrou 13.Par coopération avec un lamage 19, pratiqué dans la face externe du disque de roue 1, et dans lequel débouche l'alésage 6,sur l'axe duquel le lamage 19 est centré, la saillie d'extrémité 18 de l'écrou 13, qui présente avec le lamage 19 un jeu inférieur à celui présenté entre le goujon 11 et l'alésage 6, assure le centrage de l'écrou 13 vis-à-vis du disque de roue 1, de sorte qu'en position serrée de l'écrou 13 sur le goujon 11, ce dernier traverse l'alésage 6 sans contact avec le disque de roue 1, lequel est appliqué avec la couronne périphérique 3 contre le moyeu 2 par l'appui de la collerette 14, dont la forme, les dimensions et la disposition empêchent tout contact entre la face d'extrémité de l'-écrou 13, tournée vers le fond dl lamage 19, et ce dernier. On réalise ainsi deux chambres annulaires d'air, thermiquement isolantes, entre goujon 11 et disque de roue 1, et entre écrou 13 et fond de lamage 19, qui constituent un second écran thermique, s'ajoutant au premier, réalisé par la couronne 3, pour limiter l'échauffe- ment de la roue à partir du moyeu 2. L'écrou à collerette 12, représenté sur la figure 3, est analogue à celui précédemment décrit en référence à la figure k, dont il ne se distingue que par la hauteur de la collerette 14. L'écrou à collerette selon la figure 4, de hauteur inférieure à celle des deux écrous 13 précédemment décrits, présente de même un épaulement 17 et une saillie radiale d'extrémité 18 pour retenir la collerette 14 sur l'écrou 13. Mais,de plus, un chambrage 20 est usiné dans la partie de l'alésage central de l'écrou 13, tournée vers le moyeu 2, en position de coopération avec le goujon 11 correspondant, et définit autour d'une partie de ce dernier une cavité remplie d'air, thermique ment isolante, qui s'ajoute aux deux chambres annulaires d'air, obtenues comme expliqué en référence à la figure 1, pour renforcer le second écran thermique. L'écrou à-collerette selon la figure 5 est analogue à ceux décrits en référence aux figures 1 et 3, dont il ne se distingue que par la présence d'une rondelle 21, d'un matériau thermiquement isolant, interposée entre l'épaulement 17 de l'écrou 13 et la collerette 14, pour renforcer, également dans ce cas, le second écran thermique entre moyeu 2 et disque de roue 1. Cet écrou 13 ne présente pas de chambrage tel que celui repéré par l'indice 20 sur la figure 4, mais il est clair qu'une telle mesure supplémentaire peut être avantageusement prévue. L'écrou à collerette selon la figure 6 correspond à celui représenté sur la figure 5, avec la différence que le matériau thermiquement isolant n'est pas interposé entre l'épaulement 17 de l'écrou 13 et la collerette 14, mais se trouve surmoulé sur la face interne ou d'appui de la collerette 14, pour constituer un revête- ment isolant 22 qui, en position de serrage de l'écrou 13 sur le goujon 11, est interposé entre la surface d'appui de la collerette 14 sur le disque de roue 1 et ce dernier. La plaquette 23, dont une vue en plan est représentée sur la figure 7, et qui présente, selon cette vue, une forme semblable à celle de la collerette 14 (secteur annulaire dont les coins internes sont coupés), est percée d'une ouverture circulaire 24, dans laquelle débouchent, diamétralement opposées deux à deux, quatre encoches 25 sensiblement carrées en plan. Entre l'ouverture cruciforme ainsi~définie et le bord extérieur 26 de la plaquette 23, qui s'amincit selon un profil arrondi, la plaquette 23 est cintrée en 27, de façon à prendre une forme en cloche visible sur la figure 8 Cette plaquette 23, encochée et de forme en cloche, peut être utilisée comme plaquette d'appui sur la roue, apuras sertissage sur un écrou 13, sur lequel elle sera montée libre en rotation, mais retenue en translation grâce aux quatre secteurs circulaires 28, définis entre les encoches 25, faisant office de zone d'appui de surface réduite entre l'épaulement 17 de l'écrou 13 et la plaquette 23.La saillie radiale 18 de l'écrou 13, d'une dimension axiale correspondant à la hauteur de la partie cintrée 27 de la plaquette 23, assure, comme expliqué en référence à la figure 1, le centrage de l'écrou 13 dans un lamage 19 du disque de roue 1, de sorte que le goujon 11 -traverse le disque de roue 1 sans contact avec ce dernier. De plus, un chambrage 20 est usiné dans la partie de l'alésage de l'écrou 13 tournée vers le moyeu 2, et, enfin, un isolant thermique (non représenté) peut être prévu,par exemple en surmoulage,sous la face interne de la plaquette 23 en contact avec le disque de roue 1. La forme, les dimensions et la disposition de la plaquette 23 empêchent tout contact entre la face d'extrémité de l'écrou 13 et le fond du lamage 19, lorsque l'écrou 13 est serré sur le goujon 11. On obtient ainsi un second écran thermique, défini non seulement par les deux chambres annulaires d'air, entre goujon 11 et disque de roue 1 et entre écrou 13 et fond de lamage 19, par la cavité d'air du chambrage 20, et, éventuellement, par l'isolant thermique surmoulé sur la partie de la face interne de la plaquette 23, venant en contact du disque de roue 1, mais également par les cavités d'air définies par les encoches 25,pratiquées dans la plaquette 23, et par la poche d'air supplémentaire délimitée par la plaquette 23, gracie à sa partie cintrée 27, avec le disque de roue 1 et l'écrou 13. Simultanément, la déformation élastique de la plaquette 23,au serrage de l'écrou 13 sur le goujon 11, assure une mise en traction de l'écrou 13 par rapport au moyeu 2, ce qui empêche le desserrage de l'écrou 13 sous l'effet des vibrations. Le serrage du disque de roue 1 et de la couronne 3 contre le moyeu 2 n'est pas obligatoirement assuré par des écrous à collerette ou à plaquette d'appui, et des écrous 13,tels que celui représenté sur la figure 9, peuvent également être utilisés. Un tel écrou comprend un chambrage 20,usiné dans son alésage central, une saillie d'extrémité 18, pour le centrage dans un lamage du disque de roue, et une rondelle 28 d'un isolant thermique, solidaire de la face de l'écrou 13 venant contre le disque de roue 1. Une telle rondelle 28 peut, par exemple, être très simplement réalisée sous la forme d'une rondelle d'acier emboutie de façon à prendre une forme de section en soucoupe. De plus, la hauteur de la saillie d'extrémité 18 est telle qu'elle ne vienne pas en contact contre le fond du lamage du disque de roue, lorsque l'écrou 13 est serré sur le goujon 11, et applique le disque de roue et la couronne contre le moyeu. REVENDICATIONS 1.- Roue monobloc en résine synthétique renforcée par des fibres, notamment de verre, comprenant une jante, destinée à recevoir un pneumatique, et un disque 1, destiné à être fixé sur un moyeu 2 par des moyens de serrage comprenant un écrou 13 par goujon fileté 11 porté par le moyeu 2, et susceptible de traverser un orifice 6 de diamètre supérieur à celui du goujon 11 et présenté par le disque de roue 1, ainsi qu'un élément, destiné entre interposé entre disque de roue 1 et moyeu 2, et dont la forme générale est celle d'une couronne 3, présentant au moins une surface plane de portée sur le moyeu 2, et réalisée en un matériau tel que soient assurés simultanément, entre roue et moyeu 2,un bon contact mécanique et un écran thermique évitant tout échauffement direct excessif de la roue par le moyeu 2, selon la revendication 1 du brevet principal, caractérisée en ce qu'elle comprend un second écran thermique, évitant un échauffement excessif de la roue à partir du moyeu 2 par l'intermédiaire des moyens de serrage. 2.- Roue selon la revendication 1 précédente, caractérisée en ce que le second écran thermique comprend une cavité d'air, thermiquement isolante, définie par un chambrage 20 de l'écrou 13, pratiqué dans la partie de son alésage central tournée vers le disque de roue 1. 3.- Roue selon l'une des revendications 1 et 2 précédentes, caractérisée en ce que le second écran thermique comprend, éventuellement de plus, une chambre annulaire d'air, thermiquement isolante, définie entre goujon 11 et surface latérale de 11 orifice 6 correspondant du disque de roue 1, lorsque l'écrou 13 est vissé sur le goujon 11, par le centrage de la partie 18 de l'écrou tournée vers le disque de roue 1 dans un lamage 19 prévu sur la face externe du disque de roue 1, de sorte que ce dernier traverse l'orifice 6 du disque de roue 1 sans contact.avec ce dernier 4.- Roue selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 précédentes, caractérisée en ce que le second écran thermique comprend, éventuellement de plus, un isolant thermique 28 interposé entre l'écrou 13 et le disque de roue 1. 5.- Roue selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 précédentes, dont chaque écrou 13 est associé à une collerette 14 ou plaquette 23 d'appui sur la roue, libre en rotation sur l'écrou 13, caractérisée en ce que le second écran thermique comprend, éventuellement de plus, une autre chambre annulaire d'air, thermiquement isolante, définie entre la face de l'écrou 13 tournée vers le disque de roue 1 et ce dernier, par la collerette 14 ou plaquette d'appui 23, dont la forme, les dimensions et la disposition empêchent tout contact entre la roue et cette face de l'écrou 13, lorsque ce dernier est serré sur le goujon 11 correspondant. 6.- Roue selon la revendication 5, carac tériséeen ce que le second écran thermique comprend, de plus, un isolant thermique 21 interposé entre l'écrou 13 et sa collerette 14 ou plaquette 23. 70- Roue selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisée en ce que le second écran thermique comprend, de plus, un isolant thermique 22 interposé entre la surface d'appui de la collerette ou de la plaquette 23 sur la roue et cette dernière. 8.- Roue selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'isolant 22 est surmoulé sur la collerette 14 ou plaquette 23. 9.- Roue selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisée en ce que le second écran thermique comprend, de plus, des cavités d'air, thermiquement isolantes, définies par des encoches 25 pratiquées dans la collerette 14 ou la plaquette 23 des écrous 13. 10,- Roue selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisée en ce que la plaquette 23 a une forme en cloche, délimitant, avec le disque de roue 1 et l'écrou 13,une poche d'air supplémentaire, participant à la réalisation du second écran thermique, et dont la déformation élastique au serrage de l'écrou 13 sur le goujon assure la mise en traction de l'écrou 13 par rapport au moyeu 2, et empêche le desserrage de l'écrou 13 sous l'effet is vibrations. 11.- Ecrou de fixation d'une roue monobloc en résine synthétique renforcée par des fibres, notamment de verre, selon la revendication 1 du brevet principal, sur un moyeu 2 portant au moins un goujon 11 fileté avec lequel l'écrou 13 est destiné à coopérer, caractérisé en qu'il présente un écran thermique évitant un échauffement excessif de la roue à partir du moyeu 2 par l'intermédiaire du goujon 11 et de l'écrou 13. 12.- Ecrou selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend un chambrage 20, pratiqué dans la partie de son alésage central tournée vers le disque de roue 1, en position de serrage, et définissant une cavité d'air constituant l'écran thermique. 13.- Ecrou selon l'une des revendications 11 et 12, caractérisé en ce qu'il présente, à sa partie tournée vers la roue, lorsque l'écrou 13 est vissé sur le goujon 11, une saillie 18 de centrage de l'écrou 13 dans un lamage 19 de la face externe du disque de roue 1, pour éviter tout contact entre ce dernier et le goujon 11, l'écran thermique comprenant éventuellement de plus, la chambre annulaire d'air définie entre goujon 11 et roue. 14.- Ecrou selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce qu'il présente, sur sa face destinée à venir en contact avec la roue, un revêtement 28 d'un matériau thermiquement isolant. 15.- Ecrou selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, portant une collerette 14 ou plaquette 23 d'appui sur la roue, libre en rotation sur l'écrou 13, caractérisé en ce que la forme, les dimensions et la disposition de la collerette 14 ou plaquette 23 empêchent tout contact entre la face de l'écrou 13 tournée vers la roue, lorsque l'écrou 13 est vissé sur son goujon 11, et la roue; l'écran thermique comprenant, éventuellement de plus,l'autre chambre annulaire d'air ainsi définie entre cette face de l'écrou 13 tournée vers le disque de roue 1 et ce dernier. 16.- Ecrou selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'un isolant thermique 21 est interposé entre l'écrou 13 et sa collerette 14 ou plaquette 23. 17.- Ecrou selon l'une quelconque des revendications 15 et 16, caractérisé en ce qu'un isolant thermique 22 est surmoulé sur la face d'appui de la collerette 14 ou plaquette 23 sur la roue. 18.- Ecrou selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, caractérisé en ce que des encoches 25 pratiquées dans la collerette 14 ou la plaquette 23 de l'écrou 13 réduisent la surface de zone d'appui de l'écrou 13 sur la collerette l4 ou plaquette 23. 19.- Ecrou selon l'une quelconque des revendications 15 à 18, caractérisé en ce que la plaquette 23 a une forme en cloche délimitant avec l'écrou 13 une poche d'air supplémentaire, et dont la déformation élastique au serrage de l'écrou 13 sur le goujon 11 assure la mise en traction de l'écrou 13 par rapport au moyeu 2 et empêche le desserrage de l'écrou 13 sous l'effet des vibrations.