Brevet FR2491004A1 — publié le 19820402

La présente invention est relative à des en- sembles de sécurité roue et pneu pour bandages pneumatiques, d'un type adapté à un fonctionnement continu en cas de chute de la pression d'air dans le pneu.et elle concerne plus parti- culièrement les ensembles du type décrit qui comprennent un dispositif à garniture intérieure de sécurité, disposé dans le pneu pour supporter la bande de roulement de celui-ci à l'état dégonflé. Dans les ensembles de sécurité roue et pneu qui comprennent des garnitures intérieures du type décrit, une tell garniture comprend habituellement une partie de base qui est di poséeprès de la jante de la roue et une deuxième partie-qui fai saillie radialement par rapport à la jante, jusque dans la cavi intérieure ou chambre du pneu. En cas de chute de la pression d'air dans la chambre, la bande de roulement du pneu s'affaisse contre la deuxième partie de la garniture intérieure de façon telle que cette garniture supporte la bande de roulement du pne par rapport à la jante afin de permettre la marche continue du véhicule. Le frottement du au mouvement relatif entre la bande de roulement du pneu et la partie de la garniture de sécurité qui supporte cette bande provoque souvent un échauffement exces sif et la destruction de la garniture en marche continue, un te problème ayant été atténué dans une certaine mesure, sans avoir été entièrement résolu, par disposition d'un lubrifiant solide liquide le long de la surface de la garniture qui supporte la bande de roulement. L'un des buts qui s'est offert à l'industri automobile est de fournir un ensemble de sécurité roue et pneu qui puisse fonctionner à une vitesse de véhicule de quatre- vingts kilomètres à l'heure sur une distance de quatre-vingts kilomètres, après chute de la pression d'air dans le pneu, sans destruction du pneu ou de la roue. Ces exigences n'ont pas été satisfaites entièrement par les ensembles de sécurité proposés jusqu'ici. L'un des buts de la présente invention est de fou nir un ensemble de sécurité roue et pneu qui permette la marche d'un véhicule à une vitesse d'au moins quatre-vingts kilomètres à l'heure sur une distance d'au moins quatre-vingts kilomètres, -à la suite d'une perte de pression d'air dans le pneu. Un autre but plus spécifique de l'invention est de fournir un ensemble d sécurité roue et pneu qui comprenne une garniture intérieure de 249 1004 sécurité conçue spécialement pour réduire l'échauffement par frottement et qui soit donc agencé pour fonctionner en respectant les exigences de vitesse et de distance mentionnées ci-dessus. Un autre but de l'invention est de fournir un ensemble de sécurité roue et pneu qui soit particulièrement bien adapté à des véhicules spéciaux tels que les véhicules militaires. Un autre but de l'invention est de fournir une garniture intérieure de sécurité, pour un ensemble roue et pneu, qui soit robuste en fonctionnement et qui néanmoins soit légère et n'altère pas notablement les caractéristiques d'équilibrage statique et dynamique de la roue et du pneu. L'invention ainsi que d'autres buts, caractéristi- ques et avantages de celle-ci sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des dessins annexés dont La figure 1 montre un mode de réalisation, actuel- lement préféré, d'un ensemble de sécurité roue et pneu conforme à l'invention, en coupe par un plan radial passant à peu près par la ligne 1-1 de la figure 2, La figure 2 montre, partiellement en coupe et partiellement en élévation, une partie de l'ensemble roue et pneu, vu en substance selon la ligne 2-2 de la figure 1; et La figure 3 est une vue en coupe selon la ligne 3-3-de la figure 2. Si l'on se reporte aux dessins, un mode de réa- lisation actuellement préféré de l'ensemble de sécurité roue et pneu 10 conforme à l'invention comprend une roue composite de véhicule 12, un pneu sans chambre 14 et un dispositif à garni- ture intérieure de sécurité 16, disposé dans la cavité inté- rieure ou chambre 18 qui est définie par la carcasse annulaire du pneu 14 et par la roue 12. Telle qu'elle est représentée, la roue proprement dite 12 convient particulièrement bien aux véhicules militaires et comprend un disque d'acier 20 dont la partie centrale comprend des trous à goujons 22 disposés en cer- cle et une ouverture de moyeu 24 permettant de monter la roue sur une fusée de véhicule (non montré) ou annalogue. Comme il ressort particulièrement bien dela figure 1, le disque 20, en partant du cercle de trous à goujons 22, est décalé angulaire- meat vers l'extérieur jusqu'à une zone bombée ou couronne 26, puis angulairement versl'intéri.eur jusqu'à un rebord de disque 28 parallèle à l'axe.(Il est à noter que les termes relatifs aux directions et tels que "vers l'intérieur" et "vers l'extérieur" s'appliquent à l'orientation préférée de la roue lorsqu'elle est montée sur un véhicule). Plusieurs goujons 30 sont soudés en cercle à l'intérieur du rebord 28 et s'étendent vers l'exté- rieur parallèlement à l'axe du disque 20, en passant par des ouvertures'correspondantes de celui-ci. La roue 12 comprend en outre une jante de roue 32 en deux pièces dont une première pièce ou segment 34 (figure 1) qui est soudée extérieurement au rebord de disque 28 et qui s'étend parallèlement à l'axe, vers l'intérieur de ce rebord. Une deuxième pièce ou segment de jante 36 est fixée de façon démontable au segment de jante 34 par une série circonférentielle d'ensembles de serrage désignés globale- ment par 38. Tel que vu en coupe radiale (figure 1),le segmer a* jante 34 est à gradins et possède une partie intérieure ou de - plus petit diamètre 40 ayant la forme d'une bande soudée, comme déjà décrit, au rebord de disque 28. Une deuxième partie 42 du segment de jante 34 est disposée radialement à l'extérieur de la bande 40 de façon à former une base de jante et est réunie à la bande 40 par un épaulement angulaire 44. Un siège conique de bourrelet 46 part de la base de jante 42 et se termine par un rebord intérieur de retenue de bourrelet 48. Le segment de jante démontable 36 comprend une bande circonférentielle 50 qui est reçue par glissement sur la bande 40 et qui possède une lèvre relevée 52 qui fait saillie vers l'extérieur de cette bande de façon à emprisonner, contre l'épaulement 44,.un joint d'é- tanchéité 54 de construction élastique qui a la forme d'un an- neau continu dans le sens circonférentiel. Un siège conique de bourrelet 56 est réuni à la bande 50 par un épaulement 58 et se termine par un rebord extérieur de retenue de bourrelet 60. Chaque ensemble de serrage 38 comprend un coin 62 qui est placé avec jeu sur un goujon correspondant 30 et un écrou 54 visséà l'extrémité de chaque goujon 30 afin.de serrer le coin 62 fermement contre la partie extérieure angulaire du disque 20, entre la couronne 26 et le rebord 28. Chaque coin 62 est ainsi chassé radialement vers l'extérieur au contact de l'épaulement 58 du segment de jante démontable 36, de façon à 2 4 910 0 4 appliquer le segment 36 fermement sur le disque 20 ainsi qu'à afin chasser le segment 36 axialement vers l'intérieur/de comprimer le joint d'étanchéité 54. Un raccord de valve 76 est monté à l'extérieur de la base de jante 42, à l'aide d'un écrou 78, d'une rondelle 80 et d'une attache 82 (figures 2 et 3) et fait saillie vers l'avant à travers une ouverture correspon- dante 84 du disque 20. Le pneu 14 (figure 1) comprend deux talons de bourrelet 66, 68, continus dans le sens circonféren- tiel et écartés axialement; ces talons 66, 68 sont portés par les sièges de bourrelet 46, 56 de la jante 32, contre les re- bords de retenue de bourrelet correspondants 48, 60. Les parois latérales 70, 72 du pneu 14 font la jonction entre les talons de bourrelet correspondants 66, 68 et une bande de roulement 74 du pneu 14 qui fait face radialement. Le pneu 14 illustré par les dessins est de construction classique. Le dispositif à garniture intérieure de sécurité 16 comprend un noyau en deux pièces 86, 88 (figure 2) quis'é- tendent chacune sur un arc de cercle de 180 . Le demi-noyau 86, qui est identique au demi-noyau 88, a en section radiale une forme générale en I, ainsi qu'il ressort de la figure 1. Ce demi-noyau 86 comprend une première partie 90 qui forme la base de la section en I et qui s'étend axialement et circonférentiel- lement le long de la base de jante 42. Sur ses bords, la base comporte des lèvres circonférentielles 92, 94 dirigées axia- lement pour prendre contact avec les talons de bourrelet 66, 68 correspondants du pneu 14 et maintenir ceux-ci contre les rebords de retenue 48, 60 correspondants de la jante 32. Une deuxième - partie 96 du demi-noyau 86 forme la branche centrale de la sec- tion en I et s'étend radialement vers l'extérieur, à partir du milieu (en direction axiale) de la base 90, jusque dans la cavité 18. La branche 96 se termine dans la cavité 18 par un voile cylindrique 98 qui forme la tête de la section en I du demi-noyau. La tête 98, la branche 96 et la base 90 sont faites d'une seule pièce en matériau léger et robuste tel qu'aluminium et résine armée de fibres. Deux colliers de serrage 100, 102 sont disposés dans des gorges correspondantes 104, 106 formées sur les surfaces extérieures de la base de noyau 90 afin de solidariser les deminoyaux 86, 88 (figure 2) en ure structure appliquée bout à bout, rigide circonférentiellement. Un épau- - 24 1004 lement 108 (figures 2 et 3), dirigé radialement vers l'inté- rieur, est formé à l'une des extrémités circonférenti.elles de la base 90 et est monté sur l'attache 82 et le raccord de valve 76 pour permettre l'entrée d'air de gonflage, cet air pénétrant dans la cavité 18 entre les extrémités opposées des demi- noyaux 86, 88. Une gorge ou dépression extérieure 110 (figure 1) s'étendant circonférentiellement, est formée au centre du-voile 98, à la surface de celui-ci qui est tournée radialement vers l'extérieur. Une bande 112, continue dans le sens ci-iconféren- tiel, de matière élastique telle. que du caoutchouc est montée de façon rotative et à glissement dans la dépression 110 et est maintenue écartée de la face opposée et des surfaces de fond de la dépression 110 par plusieurs éléments porteurs 114, espacés circonférentiellement (figures 1 et 2). Ainsi qu'il ressort particulièrement bien de la figure 1, les éléments porteurs 114 ont, en section radiale, une forme générale en U avec une paroi de fond plate 115, qui est en contact glissant avec la paroi de fond opposée de la dépression 110, et des parois latérales montantes 116, qui coopèrent avec les parois latérales opposées de la dépression 110, de manière à empêcher les éléments 114 et la bande 112 de se déplacer axialement par rapport au noyau 86, 88. La bande 112 est de section rectangulaire, comme il ressort de la figure 1, et a en direction radiale une dimen- sion qui est plus grande que la dimension correspondante des parois latérales 1,16 des éléments 114 de façon à dépasser ra- dialement vers l'extérieur les éléments 114 et le voile 98. Les éléments porteurs 114 sont adhérisés à la bande 112 et peuvent être formés de matière à base de résine phénolique, par exem- ple. De préférence, les surfaces porteuses de la dépression sur lesquelles s'appuient les éléments porteurs 114 sont enduites d'un lubrifiant solide tel que bisulfure de molybdène Pour effectuer l'assemblage, les demi-noyau 86, 8 sont d'abord placés dans la cavité 18 du pneu 14, puis serrés circonférentiellement par les colliers 100, 102, La bande 112, avec les éléments porteurs 114 adhérisés à celle-ci, est alors adaptée sur les demi-noyaux solidarisés 86, 88, les éléments porteurs segmentés permettant à la bande 112 de se dilater élas 24 9 1 00 4 tiquement sur le voile 98 de façon limitée en direction cir- conférentielle. Le pneu 14 et le dispositif à-garniture inté- rieure 16 ainsi assemblés sont alors engagés axialement sur le segment de jante 34, puis le joint d'étanchéité 54 et le seg- ment de jante 36 sont montés sur le segment de jante 34 comme déjà décrit. Dans un tel ensemble, la base 90 de chaque demi- noyau 86, 88 est serrée entre les talons de bourrelet 66, 68. Le diamètre intérieur des demi-noyaux solidarisés 86, 88 est de préférence voisin du diamètre extérieur de la base de jante 42. Le pneu 14 peut alors être gonflé par l'intermédiaire du raccord de valve 76 de la manière usuelle si bien que la sur- face intérieure de la bande de roulement 74 est normalement écartée radialement vers l'extérieur du dispositif 16 comme représenté à la figure 1. En fonctionnement et en cas de chute de pression d'air dans le pneu 14, la partie de la bande de roulement 74 du pneu 14 qui est en contact avec la surface de la route s'affaisse contre le dispositif 16 (comme indiqué en trait mixte à la figure 1), plus précisément contre celle des par- ties de la bande 112 qui dépasse radialement le voile98. La charge du véhicule est ainsi portée par le dispositif à garni- ture intérieure de sécurité 16, par l'intermédiaire de la base de jante 42 et du disque 20. Toutefois, les talons de bour- relet 66, 68 restent serrés contre les rebords de jante 48, 60 correspondants de façon à transmettre les couples d'entraî- nement et de freinage à la bande de roulement 74 du pneu 14, par l'intermédiaire des parois latérales 70, 72 de ce dernier. Au cours du fonctionnement continu à l'état dégonflé, le mou- vement relatif entre la bande de roulement 74 et le noyau 86, 88 entraîne un glissement de la bande 112 et des éléments porteurs 114 par rapport aux surfaces porteuses de la dépres- sion 110. La structure ainsi décrite réduit notablement les problèmes d'échauffement qui sont caractéristiques des dispo- sitifs connus à garniture intérieure de sécurité tels que dé- crits ci-dessus. L'ensemble de sécurité roue et pneu 10 peut circuler sur une distance de quatre-vingts kilomètres à une vitesse du véhicule de quatre-vingts kilomètres à l'heure, sans dommage pour le pneu 14 ou pour la roue 12. Etant donné j 2 4 9 1 0 0 4 que les bourrelets du pneu 14 sont maintenus continuellement serrés contre les rebords de jante par le dispositif à garni- ture intérieure de sécurité 16, le problème du déjantage du pni dégonflé, en cas de circulation à plat, se trouve également résolu. REVENDICATIONS 1. Ensemble de sécurité roue et pneu, caractéri- sé en ce qu'il comprend: - une roue de véhicule (12) comportant une jante de roue (32) munie de rebords à bourrelet (48, 60), écartés en direction parallèle à l'axe de l'ensemble, et d'une base de jante (42); - un pneu (14) muni de talons de bourrelet (66, 68), écartés en direction parallèle à l'axe,et d'une bande de roulement cir- conférentielle (74); et - un moyen de support de sécurité (16) muni d'un noyau (86- 88) comportant: une première partie (90) s'étendant circon- férentiellement autour de la base de jante (42) et possédant des bords latéraux (92, 94) écartés en direction parallèle à l'axe et serrant lesdits talons de bourrelet (66, 68) contre àbourrelegt les rebords/48, 60) de façon telle que la bande de roulement (74) du pneu (14) se trouve écartée radialement vers l'exté-. rieur de la base de jante (42) afin de définir une cavité de pneu (18); une deuxième partie (96) faite d'une seule pièce avec la première partie (90) et s'étendant radialement vers l'extérieur dans ladite cavité (18), cette deuxième partie (96) se terminant radialement à l'intérieur de la bande de roulement (74) par un voile porteur circonférentiel (98), lequel voile porteur (98) comporte des moyens (110) offrant une surface porteuse orientée radialement; - le moyen de support de sécurité (16) étant également muni d'une bande continue dans le sens circonférentiel (112), de construction élastique, ainsi que de moyens porteurs (114) montant ladite bande continue (112) avec possibilité de glis- sement sur la surface porteuse de façon telle que cette bande continue (112) s'étende radialement à partir du susdit voile (98) et soit capable de supporter la bande de roulement (74) du pneu (14) lorsque ledit ensemble (10) fonctionne après chute de la pression d'air dans la susdite cavité (18). 2. Ensemble de sécurité roue et pneu selon la revendication 1, caractérisé en ce que le voile (98) possède une gorge circonférentielle (110) procurant la surface por- teuse, cette gorge (110) comprenant des parois latérales op- posées en direction parallèle à l'axe et une paroi de base orientée radialement, et.en ce que la bande continue (112) et les moyens porteurs (114) sont disposés dans ladite gorge (110: de façon telle que cesmoyens porteurs (114) prennent appui d'une part sur lesdites parois latérales afin d'empêcher la bande continue (112) de se déplacer axialement par rapport au noyau (86-88) et d'autre part sur la paroi de base afin de supporter-la bande continue (112) avec possibilité de glisse- ment par rapport au noyau (86-88). 3. Ensemble de sécurité roue et pneu selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens porteurs sont faits de plusieurs éléments porteurs (110), fractionnés en direction circonférentielle. 4. Enssemble de sécurité roue et pneu selon l'un4 quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le noyau (86-88) a en substance une section radiale en I, la sus- dite première partie (90) étant constituée par la base de la section radiale en I et s'étendant axialement et circonféren- tiellement le long de la base de jante (42), la deuxième partii (96) étant constituée par une branche faite d'une seule pièce avec cette base (42) et partant radialement du centre de celle ci, et le susdit voile (98) étant constitué par la tête de la section radiale en I, faite d'une seule pièce avec cette bran- che et faisant saillie symétriquement de part et d'autre de celle-ci, parallèlement à l'axe. 5. Ensemble de sécurité roue et pneu selon la revendication 4, caractérisé en ce que le noyau (86-88) est constitué de plusieurs éléments de noyau (86,88), se succédant en direction circonférentielle, et en ce que cet ensemble (10) comprend en outre des moyens (100, 102) pour maintenir serrés circonférentiellement ces éléments (86, 88) en un bloc rigide. 6. Ensemble de sécurité roue et pneu selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la roue (12) comprend un disque de roue (20) capable d'être adapté de fagon'démontable à un moyeu de roue ou autre support de véhicule de façon à pouvoir tourner avec celui-ci et en ce que la jante de roue (32) est en deux pièces (34, 36) dont une première pièce (34) soudée à la périphérie du disque de roue (20), s'étendant approximativement en direction axiale vers l'interieur de ce disque (20) et se terminant par celui (48) 2 4 9 1004 o10 des rebords à bourrelet (48, 60) qui est situé s.ur le côté intérieur de la roue (12) et une deuxième pièce (36) fixée de façon démontable avec recouvrement télescopique en direc- tion axiale à la première pièce (34), s'étendant approxima- tivement en direction axiale sur le c6té extérieur de cette première pièce (34) et se terminant par celui (60) des re- bords à bourrelet (48, 60) qui est situé sur le côté extérieur de la roue (12), laquelle jante de roue (32) comprend encore une série circonférentielle de pièces ou coins (62) fixés de façon démontable par des moyens de fixation appropriés (30, 64) au disque de roue (20) et disposés en relation de serra- ge avec la deuxième pièce (36) de la jante (32), ainsi qu'un joint d'étanchéité (54) disposé entre les surfaces en recou- vrement télescopique des première (34) et deuxième (36) pièces de la jante (32), en contact étanche à l'air avec ces pièces (34, 36).