Brevet FR2519909A1 — publié le 19830722

L'invention concerne les roues à attache centrale coopérant avec un frein à couronne. Une roue de véhicule comporte essentiellement un disque et une jante La jante est destinée à recevoir un pneumatique. Elle est fixée au disque à la périphérie de celui-ci Le disque comporte au voisinage de son centre un dispositif d'attache au moyeu du véhicule et de centrage sur celui-ci. Un frein à couronne comporte essentiellement une couronne cylindrique en mouvement avec la roue, coaxiale et fixée à celle-ci, et une pince actionnée par le vérin de frei- nage, munie de garnitures de friction sur la couronne et immo- bilisée par rapport au véhiculé. Dans la pratique deux dispositifs d'attache des roues aux moyeux se sont imposés Le premier dispositif comporte une pluralité de vis ou d'axes filetés avec écrous répartis sur une circonférence, le moyeu étant muni d'une face plane perpendi- culaire à l'axe de rotation de la roue (face dite plan d'at- tache) sur laquelle vient porter et est serrée la partie cor- respondante munie de trous,du disque L'autre dispositifdit à attache centrale, comporte une seule vis ou un axe unique fileté avec écrou, coaxiale à l'axe de rotation de la roue, la partie centrale du disque et le moyeu étant dotés d'éléments opérant à la fois le centrage de la roue et l'échange des efforts entre la roue et le moyeu Dans ce cas, le centrage est assez facile à réaliser Par contre, la transmission des couples de freinage, de loin les plus importants, par exemple, par rapport aux couples moteurs, n'a pas permis jusqu'à présent de mettre en service des dispositifs d'attache centrale simples, donc peu coûteux. C'est ainsi que les recherches de la demanderesse ont amené dans le cas d'un ensemble formé d'une roue à disque et à attache centrale et d'un frein à couronne, à combiner selon 2 - l'invention, une fixation particulière de la couronne de frein au disque de roue avec un dispositif d'attache centrale ne faisant appel qu'au frottement du disque sur le moyeu pour transmettre les efforts entre la roue et le moyeu En effet, préalablement à l'invention, la couronne de frein était fixée au moyeu Ainsi l'attache centrale de roue au moyeu, c'est-à- dire la partie centrale de la roue et la partie correspondante du moyeu étaient d'une conception coûteuse et compliquée pour être à même de transmettre en toute sécurité les efforts de freinage. L'idée-mère de l'invention consiste d'une part à fixer la couronne de frein au disque Cette disposition permet, d'autre part, de concevoir un dispositif d'attache centrale du disque de roue au moyeu utilisant uniquement le frottement du disque sur la partie correspondante du moyeu La combinaison de ces moyens dans un tel ensemble évite de transmettre les efforts de freinage par l'attache centrale La transmission des efforts de freinage du sol au véhicule se fait ainsi entre le pneumatique, la jante, la partie du disque comprise entre la jante et la couronne et la pince du frein immobili'ée par rapport au véhicule, en évitant de passer par l'attache centrale et le moyeu Grâce à la combinaison conforme à l'invention, l'attache centrale n'est solidarisée en rotation que moyennant un frottement obtenu par la pression du disque sur le moyeu le long d'une couronne de diamètre relativement réduitet suffisant pour transmettre les efforts moteurs du moyeu à la roue, c'està-dire au disque de celle-ci C'est ainsi que l'invention porte sur un ensemble constitué d'une roue pour pneumatiques et d'une couronne de frein à couronne, la roue étant essentiellement formée d'une part par un disque avec une attache centrale au moyeu du véhicule prolongée radialement à l'extérieur de celle-ci par une zone galbée vers l'extérieur du véhicule, et d'autre part par une jante fixée au disque et destinée à recevoir le pneumatique, le frein à couronne comportant essentiellement une couronne coaxiale et alidaire de la roue et une pince immobilisée en rotation par rapport à l'axe de rotation de la roue et munie de deux garnitures destinées à frotter l'une radialement à l'extérieur, l'autre radialement à l'intérieur de la couronne, caractérisé- en ce que la couronne est fixée au disque de roue, le long -3 - d'une zone située radialement à l'extérieur de ladite zone galbée du disque, en ce que l'attache centrale comporte, faisant partie du disque et les unes à la suite des autres radialement vers l'extérieur de la roue, une portion cylindrique coa:ale à l'axe de la roue et s'emboîtant sur une portion corres- pondante du moyeu, une première zone galbée vers l'extérieur du véhicule sur la crête de laquelle vient porter l'écrou ou la vis de fixation centrale du disque au moyeu, et une seconde zone galbée vers l'intérieur du véhicule dont la crête forme une couronneode préférence plane, qui vient porter sur une partie correspondante du moyeu. Une variante préférentielle de l'invention, variante ayant pour objet d'éviter, en outre, les déformations de la couronne de frein susceptibles de se répercuter sur l'efficacité du freinage et de provoquer des vibrations gênantes et des usures locales de la couronne de frein, est caractérisé en ce que, dans la partie du disque comprise entre la zone de jonction de la couronne au disque et la jante, est prévue une autre zone galbée, de préférence, vers l'extérieur du véhicule, dont l'extension axiale, mesurée par rapport à ladite zone de jonction, est infébeure à l'extension axiale de la zone, galbée vers l'extérieur du véhicule, radialement intérieure à ladite zone de jonction, mesurée par rapport à la crête de la seconde zone galbée de l'attache centrale portant sur le moyeu. Il est connu de fixer des viroles cylindriques au disque d'une roue à disque, par exemple à l'aide de cordons de soudure, concentriquement à la zone d'attache du disque au moyeu du véhicule Ces viroles sont tant 8 t destinées à maintenir un élément décoratif cachant la zone d'attache du disque au moyeu, tant 8 t pour suppléer au manque de rigidité du disque vis-à-vis des efforts qu'il transmet du moyeu à la jante Dans ces appli- cations connues, peu importent les déformations subies par les viroles pendant le travail de la roue La variante préférentielle de l'invention, au contraire, a pour mission de réduire consi- dérablement les déformations de la couronne de frein consécutive aux déformations de la jante La zone galbée prévue, conformé- ment à ladite variante entre les zones de jonction de la couronne de frein au disque de roue et de jonction du disque à la jante, isole la couronne des déformations de la jante. La figure unique du dessin illustre schématiquement et la suite de la description décrit un exemple d'exécution d'une combinaison de roue et de couronne de frein, conforme à l'inven- tion et comportant la variante préférentielle de celle-ci. Le dessin montre en coupe radiale un disque métallique l de roue fixé à une jante métallique 4, une couronne métallique 2 d'un frein à couronne (non représenté par ailleurs) et l'attache centrale 30 du disque 1 de roue au moyeu 3 L'axe de rotation de l'ensemble est repéré XX' Radialement à l'extérieur de l'attache oentrale 30 du disque 1 sur le moyeu 3 se trouve une zone galbée 11 vers l'extérieur du véhicule (non représenté). Conformément à l'invention, la couronne de frein cylindrique 2 est fixée au disque 1 de roue La fixation 12 de la couronne 2 au disque 1 est située radialement à l'extérieur de la zone galbée 11 ci-dessus. La fixation 12 de la couronne de frein 2 au disque de roue 1, conforme à l'invention, est disposée dans une zone plane 14 du disque 1 Dans cet exemple, cette zone plane 14 est déportée axialement vers l'intérieur du véhicule par rapport à la crête 310 du second galbe 31 de l'attache centrale 30 du disque 1 Mais un déport axial vers l'extérieur de cette zone plane 14 entre également dans le cadre de l'invention. Selon l'invention l'attache centrale 30 du disque de roue 1 comporte les éléments suivants faisant partie du disque 1 et disposés les uns à la suite des autres radialement vers l'extérieur: une portion cylindrique 34, une première zone 35 galbée vers l'extérieur du véhicule et une seconde zone 31 galbée vers l'intérieur du véhicule La portion intérieurement cylin- drique 34 est coaxiale à l'axe XX' de la roue, s'emboite sur une portion cylindrique correspondante 341 du moyeu 3 et assure le centrage de la roue sur le moyeu 3 Sur la crête 351 de la première zone galbée 35 prend appui la portée de la tête de la vis 5 de fixation centrale du disque 1 au moyeu 3 La cr Ote 310 du second galbe 31 forme la face ou couronne d'appui plane du disque sur le plan d'appui 32 correspondant du moyeu 3 De préférence, la portion cylindrique 34 de l'attache centrale 30 est munie d'une face 342 axialement intérieure plane et axialement en retrait vers l'extérieur d'une quantité e par rapport à la crête 310 du second galbe 31, c'est-à-dire du plan d'attache 32 du moyeu 3, ce plan 32 se poursuivant jusqu'au niveau de 251990 -5 - la face radialement intérieure 341 de la portion cylindrique 34 de l'attache centrale 30. L'espacement e entre la portion cylindrique 34 et le plan d'attache 32 permet de doser l'effort de serrage de la vis 5 de l'attache centrale 30 en serrant cette vis 5 jusqu'à ce que la portion terminale plane 342 de la portion cylindrique 34 vienne au contact du plan d'attache 32 en raison de la raideur axiale de l'attache centrale 30 L'annulation de l'espacement e permet aussi de conférer à la crête 310 du second galbe la pression nécessaire sur le moyeu 3 pour réaliser le frottement suffisant à la transmission du couple moteur à la roui Grâce à l'invention on peut réduire le rayon ra de la couronne d'appui sur le plan d'attache 31 du moyeu 3, couronne formée par la crête 310 du second galbe 31 de l'attache centrale 30 du disque 1, a une valeur au plus égale à 30 % du rayon rs du siège du bourrelet du pneumatique (non représenté) sur la jante 4, ce rayon r étant mesuré selon les normes en vigueur. Grâce à l'invention et pour une roue de véhicule avec frein à couronne destinée à porter-une charge de moins de 600 kg, on peut disposer la crête; 10 du second galbe 31 de l'attache centrale 30 sur un rayon/4 fe moins de 50 mm de l'axe de rotation XX' de la roue, le galbe 31 lui-même ayant un rayon de courbure extérieur (au véhicule) au plus égal à 8 mm La face intérieure 341 cylindrique de la portion cylindrique 34 de l'at- tache centrale 30 est disposée sur un rayonr au moins égal au quart du rayon de la crête 310 du second galbe 31, soit 12,5 mm. e Compte tenu de l'espacement/entre la portion cylindrique 34 et le moyeu 3 avant le serrage de la vis centrale 5 il est avantage. de prévoir une raideur axiale de l'attache 30 au plus égale, dans cet exemple, à 10 N/m. dans Selon la variante préférentielle, dans la zone 13 du disque 1 comprise entre la fixation 12 de la couronne de frein 2 au disque de roue 1 et celle 140 de la jante 4 au disque de roue 1 est prévue une autre zone 131 galbée L'extension axiale 132 de cette zone galbée 131, dans cet exemple, vers l'extérieur, mesurée par rapport à la fixation 12 de la couronne de frein 2 au disque de roue 1, est inférieure à l'extension axiale 111 de la zone 11 galbée vers l'extérieur radialement intérieure à la jonction 12 de la couronne au disque 1, mesurée par rapport à la crgte 310 de l'attache centrale 30 du disque 1 au moyeu 3 en contact avec le plan d'attache 32 du moyeu 3. 6 - REVENDICATIONS d'une couronne 1 Ensemble constitué d'une roue pour pneumatiques et/ pour frein à couronne, la roue étant essentiellement formée d'une part par un disque avec une attache centrale au moyeu du véhicule prolongée radia lement à l'extérieur de celle-ci par une zone galbée vers l'extérieur du véhicule, et d'autre part par une jante fixée au disque et destinée à recevoir le pneumatique, le frein à couronne comportant essentiellement une couronne coaxiale et solidaire de la roue et une pince immobilisée en rotation par rapport à l'axe de rotation de la roue et munie de deux garnitures destinées à frotter l'une radialement à l'extérieur, l'autre radialement à l'intérieur de la couronne, caractérisé en ce que la couronne est fixée au disque de roue le long d'une zone située radialement à l'extérieur de ladite zone galbée du disque, en ce que l'attache centrale comporte, faisant partie du disque et les unes à la suite des autres radialement vers l'extérieure de-là roue, une portion cylindrique coaxiale à l'axe de la roue et s'emboîtant sur une portion correspondante du moyeu, une première zone galbée vers l'extérieur du véhicule sur la crête de laquelle vient porter l'écrou ou la vis de fixation centrale du disque au moyeu, et une seconde zone galbée vers l'intérieur du véhicule dont la crête forme une couronne, de préférence plane, qui dent porter sur une partie correspondante du moyeu. 2 Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans la partie du disque, comprise entre la zone de jonction de la couronne au disque et la jante, est prévue une autre zone galbée, de préférence, vers l'extérieur du véhicule, dont l'extension axiale, mesurée par rapport à ladite zone de jonctior" est inférieure à l'extension axiale de la zone, galbée vers l'extérieur du véhicule, radialement intérieure à ladite zone de jonction, mesurée par rapport à la crête de la seconde zone galbée de l'attache centrale portant sur le moyeu. 3 Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la portion cylindrique radialement intérieure de l'attache centrale comporte une face terminale axialement intérieure plane et axialement en retrait vers l'extérieur du véhicule par rapport à la crête de la seconde zone galbée de l'attache centrale avant le serrage de la vis ou de l'écrou de fixation centrale. -7- 4 Ensemble selon l'une des revendications l à 3, caractérisé en ce que le rayon de la couronne d'appui sur le plan d'attache du moyeu, formée par la crête du second galbe de l'attache centrale du disque, a une valeur au plus égale à 30 % du rayon du siège du bourrelet du pneumatique sur la jante. Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que la face intérieure cylindrique de la poziton cylindrique de l'attache centrale du disque a un rayon au moins égal à 25 % du rayon de ladite couronne d'appui.