Brevet FR2525968A1 — publié le 19831104

La présente invention se rapporte à une roue de véhicules et en particulier à une roue de véhicules de petite taille tels que les vélomoteurs et les tricycles à moteur. Dans la techniaue antérieure, on a proposé pour les véhicules de petite taille tels que les vélomo- > teurs et les tricycles à moteur, des roues constituées chacune d'un élément de jante de forme annulaire, d'un élément de moyeu placé au centre de la roue et plusieurs éléments de rayons disposés radialement entre l'élément de jante et l'élément de moyeu avec une paire d'éléments de palier placés sur les deux extrémités de l'élément de jante. Le problème rencontré avec les roues de ce genre de petit véhicule ainsi d'ailleurs qu'avec les autres pièces composants ces véhicules est celui de leur donner un poids le plus léger possible sans diminuer pour autant leur résistance. La présente invention a pour but de résoudre favorablement ce problème. Selon la présente invention, on fournit une roue de véhicule comprenant un raccord de roue consti- tué d'une partie de jante, de plusieurs parties de rayons et d'une partie de moyeu ainsi que d'une paire de pa- liers prévue respectivement sur la gauche et à droite de la partie de moyeu, le corps de roue étant constitué intégralement de résine renforcée de fibres. Le corps de roue peut-être constitué de deux moitiés de corps droite et gauche reliées intégralement entre-elles. En outre, chacune des parties de rayon peut comporter une partie creuse intérieurement. Par ailleurs, la partie de jante peut présen- ter une saillie cylindrique s'avançant radialement vers l'intérieur du corps de roue, la saillie étant traversée par un trou de montage d'une valve de passage-d'air La partie de jante peut avoir sa périphérie externe revêtue d'une pellicule de résine synthétique La périphérie externe de la partie de jante peut également être équi- pée d'un bourrelet d'arrêt. La présente invention a pour but de fournir une roue de véhicule qui permet une réduc- tion favorable du nombre et du poids des différentes pièces composantes de la roue; une roue de véhicule permettant une diminution de poids tout en conservant la résistance nécessaire; une roue de véhicule permettant d'équiper cette roue d'une partie de fixation d'une valve de passage d'air tout en conservant sa rigidité à la jante; une roue de véhicule qui permet une amélioration favo- rable de l'étanchéité dans la zonie de contact entre un pneu et une partie de jante; une roue de véhicule qui permet d'éviter favorablement tout glissement du pneu au niveau du bourrelet d'arrêt de la jante. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront d'ailleurs de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation donnés en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue de face d'une roue de véhicule selon un premier mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une coupe de la roue prise le long de la ligne II-Il de la figure 1; la figure 3 est une coupe de la roue prise le long de la ligne III-III de la figure 1; la figure 4 est une vue de face d'une roue de véhicule selon un second mode de réalisation de l'invention; la figure 5 est une coupe de la roue prise le long de la ligne V-V de la figure 4; la figure 6 est une vue latérale de la figure 5; la figure 7 est une vue en cou De d'une roue de véhi- cule selon un troisième mode de réalisation de l'in- vention la figure 8 est une vue agrandie d'une partie de la roue de la flèche 7 indiquée par la flèche VIII. Sur les figures 1 à 3, on peut observer un corps de roue 4 fabriqué à partir d'une résine renforcée de fibres Le corps de roue 4 comprend une partie de jante 1, plusieurs parties de rayons 2 et une partie de moyeu 3 reliées tous ensemble intégralement Le corps de roue 4 tel qu'il est intégré à la partie de jante 1, les parties de rayons 2 et la partie de jante I sont divisées symétriquement par rapport à un plan Verpendiculaire à l'axe de la roue de façon à compor- ter deux moitiés 4 a, 4 b gauche et droite reliées inté- gralement entre-elles Les moitiés de corps 4 a, 4 b sont équipées à leurs extrémités de jonctions par des -brides 5 a, 5 b s'étendant tout le long de la périphérie interne de la partie de jante 1 et sur les deux côtés de chaque partie de rayons 2 Les brides de jonction Sa, 5 b ont leurs faces de jonction placées en regard l'une de l'autre de façon à être fixées ensemble au moyen d'un agent de liaison et être reliées solide- ment au moyen de boulons 6 et d'écrous 7, cette jonction peut-être obtenue en utilisant tout moyen de fixation mécanique convenable tel que des rivets. En outre, lorsque la fixation est effectuée au moyen d'un procédé comportant l'enroulement d'un fil, le corps de la roue 4 peut-être enroulé au moyen de fibres renforcées par imprégnation d'une résine Selon ce mode de réalisation pendant la jonction des moitiés de corps 4 a, 4 b, un anneau 8 formé d'avance en utilisant une résine renforcée de fibres est fixé sur la périphé- rie externe de la partie de jante 1, ceci permettant d'accroître la force de liaison entre les demi-corps 4 a, 4 b ainsi que la rigidité annulaire du corps de roue 4 lui- même Par ailleurs, le fait de prévoir l'anneau 8 sur la périphérie externe de la partie de jante 1 consti- tue une amélioration permettant d'éviter toute fuite d'air à l'endroit de la jonction lorscue l'on utilise un pneu sans chambre. Comme cela est représenté sur la figure 3 chaque partie de rayons 2, des moitiés de corps 4 a ou 4 b a un profil rectangulaire résultant de la mise en contact de deux moitiés 4 a et 4 b en forme de U, la jonction ayant lieu au niveau des sommets des U qui sont recourbés pour former respectivement deux brides a et deux brides 5 b qui sont mises respectivement en contact deux à deux de façon à former un passage creux rectangulaire oui comme cela ressort également de la figure 2 crandit progressivement en s'approchant du cen- tre du corps de roue 4 En outre, entre la partie de jante et chaque partie de rayons 2 et entre la partie de rayons 2 et la partie de moyeu 3, les parties de liaison respective 9 et 10 ont-une épaisseur relative- ment plus grande, ce qui a pour effet d'accroître la résistance ainsi que la rigidité du corps de roue de façon considérable. La partie de moyeu 3 du corps de roue 4 lors- que les deux moitiés de corps 4 a, 4 b sont réunies entre- elles-, présentent à sa périphérie interne un corps cy- lindrique Il destiné à être fixé et qui est constitué d'une résine renforcée de fibres. La partie de moyeu 3 présentent sur ses ex- tr&mités gauche et droite des éléments de palier respec- tivement 12 et 13 qui sont prévus en vue de leur fixation sur des plaques en forme de disque ou pour l'application de paliers, Les éléments de palier 12, 33 qui sont cons- titués d'alliage métallique léger à base d'aluminium et de magnésium sont en outre fixés solidement sur l'élément cylindrique 11 au moyen de boulons 14 et d'écrous 15, fixation qui peut être effectuée avec d'autres moyens convenables tels que des rivets. La résine de fibres mentionnée ci-dessus peut- être une substance ayant une matrice telle qu'une résine époxyde, une résine polyester et une résine phénol renforcée au moyen de filaments tels que des fibres de carbone, des fibres de polyamide aromatique, des fibres de verre, des fibres en carbure de silicium, des fibres 101 de bore et des fibres d'alumine En utilisant de tels matériaux les moitiés de corps 4 a, 4 b, l'élément cylin- drique 11 et les éléments semblables peuvent être obtenus par un procédé mettant en oeuvre une matrice ou une mise en forme à la main, par un procédé de bobinage de filaments ou par tous procédés semblables Le corps de roue 4 qui est assemblé suivant ce mode de réalisa- tion en fixant intégralement les moitiés de corps 4 a, 4 b peut être constitué d'un seul corps sans pour cela sortir ni de l'esprit, ni du cadre de la présente inven- tion. Selon ce mode de réalisation dans lequel un corps de roue entier ne comportant pas de partie de palier est formé en utilisant une résine renforcée de fibres, une roue de véhicule pourra avoir une réduction de 30 à 40 % de son poids si on la compare à une roue en aluminium de même configuration et de 60 à 80 % si on la compare à une roue en acier, ceci permettant de réduire la consommation en combustible ainsi qu'une amélioration relative aux différentes fonctions du véhicule En outre, comme la partie de jante, plusieurs parties de rayons et une partie de moyeu sont formées de façon intégrale, le nombre des parties de fixation se trouve réduit de façon intéressante En outre, la jonction effectuée, il n'est pas nécessaire d'effec- tuer un travail de finition comme c'est le cas pour une roue en alliage métallique léger, ce qui diminue le prix de revient L'utilisation de résine renforcée de fibres permet également une liberté dans le choix des formes relativement grande Par ailleurs, en rendant métallique la partie de palier, la partie de moyeu peut avoir sa configuration en résine simplifiée par rapport à une roue aimant sa partie de palier faite en résine renforcée de fibres, ce qui a pour résultat d'accroître considérablement la productivité. En se reportant aux figures 4 à 6, on observe un corps de roue 104 semblable au corps de rouie 4 du premier mode de réalisation de l'invention. Le corps de roue 104 comprend une partie de bord ou partie de jante 101 comportant dans sa partie de fixation de sa moitié de corps une partie cylindrique s'avançant radialement vers l'intérieur du corps de la roue 104, la partie cylindrique étant transpercée d'un trou de fixation 120 prévue pour une valve de passage d'air Comme cela apparaît en particulier sur les fi- gures 5 et 6, le trou de fixation 120 de la valve de passage d'air se trouve formé par une paire de parties semi-cylindrique 120 a, 120 b dont les brides de fixation a, 10 rb font partie intégrante desdites parties, il en résulte un accroissement de la distance de la zone de jonction des moitiés de corps. La plaque annulaire 108 mise en forme au préa- lable en utilisant une résine renforcée de fibres est prévue pour être fixée sur la périphérie externe de la partie de jante 101, ce qui accroît la résistance du joint de la paire des demi-corps 104 a, 104 b La plaque annulaire 108 est perforée d'un trou 121 d'introduction de valve de passage d'air en un endroit prévu corres- pondant au trou de fixation 120 de la valve. Au lieu de la plaque annulaire 108 on pourrait très bien utiliser une plaque de forme arquée ou de tout autre configuration convenable. Sur la figure 7, on observe un corps de roue 204 semblable au corps de roue 4 du premier mode de réalisation de l'invention Le corps de roue 204 com- porte des moitiés de corps 204 a, 204 b gauche et droite qui sont en matière moulée. Le moulage des moitiés de corps 204 a, 204 b formant le corps de roue 204 peut comporter les étapes de laminage d'une résine et d'une fibre renforcées dans des formes métalliques respectives, de durcissage pour le moulage et d'éliminatio des formes avant de procéder a l'usinage final Ces moitiés de corps 204 a, 204 b sont fixées entre elles pour former un corps de roue 204 comprenant une partie de jante 201 et oui peut ainsi avoir sur sa surface 201 a à fixer sur un pneu sans chambre 230, une inégalité fine mais certaine due à la présence de trous de soufflage du procédé de moulage alors qu'entre les moitiés de corps 204 a, 204 b, il peut se produire de petites cavités dans la zone de liaison de la partie de jante 201, ce qui a pour effet de diminuer l'étanchéité à l'air après mon- tage du pneu sans chambre 230 sur la partie de jante 201. La partie de jante 201 est revêtue sur sa surface externe 201 a d'une résine synthétique en parti- culier une couche de résine synthétique 231 formée sur la surface de la jante'201 a, ce aui permet le rem- plissage des cavités dans la zone de fixation ainsi que des imperfections de la surface 201 a, ceci a pour effet de rendre lisse la surface de jante 201 a, de telle sorte que l'étanchéité à l'air se trouve amélio- rée dans la zone de liaison de la partie de jante 201 et entre la surface de jante 201 a et le pneu sans cham- bre 230 avec laquelle il est contact dans la partie 230 a En outre, la couche de résine synthétique 231 sert à renforcer la partie de jante 201 tout en étant effi- cace également pour diminuer notablement les vibrations que la partie de jante 201 peut supporter au cours de son utilisation, la résine, synthétique de revêtement peut être une résine époxyde et l'épaisseur de la cou- che revêtue est de préférence comprise dans la gamme entre 5 et 50 microns. La description ci-dessus du troisîm Lne mode dé réalisation-de l'invention est basée sur un exemple 1 î se rapportant au montage d'un pneu sans chambre alors' que même dans le cas d'un pneu normal l'étanchéité à l'air est prévue pour être efficace contre toute intru- sion telle que de l'eau. En se rapportant à la figure 8, on observe la partie de jante 201 présente le long de sa périphérie externe une partie en creux 201 b ménagée entre une paire de parties de siège plat sur chaque épaulement 201 c entre la partie en creux 201 b et chacune des par- ties de siège se trouve formée un bourrelet d'arrêt 232 sur toute la périphérie de la partie de jante 201 alors que plusieurs points de bourrelet d'arrêt arqués- peuvent être disposés à des distances convenables sur -la périphérie Le bourrelet d'arrêt 232 peut être fabri- qué en résine synthétique, en caoutchouc synthétique ou en résine renforcée de fibres. Le bourrelet d'arrêt 232 peut être fixé inté-. gralement à la partie de jante 201, après moul re du corps de roue 204, par application d'une telle résine synthétique ou d'une telle résine renforcée de fibres sur l'intérieur d'une simple forme constituant une cavité pour la formation du bourrelet d'arrêt 232 par la mise en place d'une partie de jante 201 et par l'utilisation d'une pression de durcissement en vue de la fixation Dans le cas o le bourrelet P'arret 232 est constitué de la même résine renforcée de fibres que la partie de jante 201, ils peuvent être fabriqués ensemble de façon intégrale. Le pneu sans chambre 230 possède une paire de bourrelets 230 a qui sont fixés par compression sur les parties de siège, ces parties ayant leurs parties internes 230 b qui se trouvent fixées par engagement avec le bourrelet d'arrêt 232 correspondant, ce qui évite le glissement et le dégagement de l'épaulement 201 c vers la partie en creux 201 b ou sa sortie-en dehors-de la partie de jante 201. Il est bien entendu que les modes de réalisa- tion décrits ci-dessus ne sont donnés qu'à titre illus- tratif et de nombreuses modifications et variations pourront y être apportées sans se départir pour autant ni de l'esprit, ni du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Une roue de véhicule, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps de roue ( 4) constitué d'une partie de jante ( 1), plusieurs parties de ravons ( 2) et une partie de moyeu ( 3) et une paire d'éléments de palier prévue sur la gauche et la droite de la partie de moyeu, ledit corps de roue étant intégralement constitué de résine renforcée de fibres. 2 Une roue selon la revendication 1, caracté- risée en ce que ledit corps de roue est'constitué de deux moitiés de corps ( 4 a, 4 b) gauche et droite, reliées entre elles de façon intégrale. 3 Une roue selon la revendication 2, caracté- risée en ce que lesdites moitiés de corps sont svymétri- ques entre elles par rapport au plan central du corps de roue. 4 Une roue selon la revendication 2, caracté- risée en ce que chacune des parties de rayons comporte une partie creuse intérieurement. Une roue selon la revendication 4, caracté- risée en ce que la partie creuse a une section pratique- ment carrée. 6 Une roue selon la revendication 4, caracté- risée en ce que la partie de rayons dans chaque demie partie de corps comporte une bride sur chaque corps. 7 Une roue selon la revendication 2, caracté- risée en ce que la partie de jante comporte une saillie cylindrique s'avançant radialement vers l'intérieur du corps de roue, et cette saillie est traversée d'un pas- sage de fixation ( 120) d'une valve de passage d'air. 8 Une roue selon la revendication 7, caracté- risée en ce que la partie de jante est équipée d'une plaque annulaire qui est traversée par un passage d'in- troduction d'une valve de passage d'air chevauchant le- dit trou de fixation de la valve de passage d'air. 9 Une roue selon la revendication 1, caracté- risée en ce que la partie de jante est revêtue sur sa périphérie externe d'une pellicule de résine synthétique. Une roue selon la revendication 9, carac- térisée en ce crue ladite périphérie externe de la partie de jante est munie d'un bourrelet d'arrêt formant partie intégrante avec ladite partie de jante. 11 Une roue selon la revendication 10, carac- térisée en ce que ledit bourrelet d'arrêt est fab-riqué en résine renforcée de fibres. 12 Une roue selon la revendication l, carac- térisée en ce aue les éléments de -palier sont fabriqués en un alliage métallique léger.