Brevet FR2524396A1 — publié le 19831007

La présente invention se rapporte aux jantes pour pneumatiques, ainsi qu'à un ensemble complet formé d'une jante et d'un pneumatique et elle concerne en particulier les jantes équipées de dispositifs de protection contre le déjantage du pneumatique. Il est connu que, lorsqu'un véhicule circule en virage, il s'exerce sur le flanc du pneumatique une force dirigée sensiblement comme l'axe de la roue et dont l'in- tensité varie en fonction de la vitesse du véhicule et du rayon de courbure de la trajectoire. Cette force agit dans le sens qui tend à écarter le talon du pneumatique de sa portée sur la jante et à le rapprocher de la zone axialement intérieure de cette jante, et elle est contrariée dans une large mesure par la pres- sion de gonflage du pneumatique de sorte que, dans le cas d'un dégonflage, méme partiel, du pneumatique, il existe pour chaque valeur de cette force, une valeur de pression bien déterminée (inférieure à la pression de service) à la- quelle le talon du pneumatique s'écarte effectivement de sa base ou portée normale sur la jante, et finit par tom- ber dans la gorge qui se trouve sensiblement dans le plan médian de la jante. Lorsque ceci se produit, la conséquence est habi- tuellement la perte de contrôle du véhicule par le conduc- teur. Il en résulte que le problème consistant à évi- ter le déplacement du talon a toujours été important mais qu'il prend une importance toujours croissante avec l'amé- lioration de l'état des routes et des qualités des véhi- cules, qui permettent d'atteindre des vitesses de plus en plus grandes. A cet effet, il a déjà été proposé de nombreux dispositifs tendant à permettre de bloquer le talon sur la jante et on connatt de nombreux dispositifs de ce type; parmi ces dispositifs, ceux qui sont le plus généralement adoptés consistent dans un profilage particulier, mieux connu sous le nom de bosse, prévu sur la jante, à proximi- té de l'extrémité axialement intérieure de la portée de talon, et qui fait saillie radialement vers l'extérieur, avec une hauteur constante par rapport à la portée de ta- lon, cette bosse étant destinée à constituer un obstacle insurmontable placé sur la trajectoire du déplacement du talon. En réalité, on doit tenir compte du fait que cet- te bosse doit toutefois pouvoir être franchie par le talon du pneumatique pendant la phase de montage du pneumatique sur la janteet ce montage est exécuté avec une force très inférieure à celle qui s'exerce à la roue dans les condi- tions de marche avec dérive. Il en résulte que la hauteur de cette bosse au- dessus de la portée de talon ne peut pas excéder certaines limites; en effet, si la hauteur de la bosse est suffisam- ment grande pour bloquer le talon avec sécurité sur la jan- te dans les conditions critiques précitées, elle sera de ce fait également infranchissable pour le talon pendant la phase de montage du pneumatique sur la jante. La hauteur de cette bosse est donc maintenue dans des valeurs telles que la bosse puisse être franchie par le talon du pneumatique pendant le montage sur la jante, en tirant parti de la déformabilité de la tringle métalli- que (laquelle est circonférentiellement inextensible mais relativement flexible, de manière à pouvoir prendre une configuration elliptique) et de la compressibilité de la matière élastomère qui recouvre la surface radialement in- térieure de la tringle. On obtient ainsi un compromis caractérisé par une certaine difficulté de montage du pneumatique et par une capacité correspondante de tenue de la jante par rapport au talon dans le cas de marche en dérive avec un pneumati- que partiellement dégonflé, jusqu'à environ 60 % de la pression de service. Pour chercher à améliorer cette situation, on a déjà proposé des jantes munies d'une bosse asymétrique; en d'autres termes, la hauteur de cette bosse est maximum au droit d'une certaine zone de la portée de talon et elle passe progressivement de la valeur minimum à la valeur maximum, et inversement, le long d'une certaine partie de son développement périphérique. En réalité, cette variante n'a pas, elle non plus entièrement résolu le problème En effet, si l'augmenta- tion de la hauteur de la bosse le long d'une partie du dé- veloppement périphérique de la portée de talon est obtenue au prix d'une diminution correspondante de cette hauteur le long de la partie opposée, de manière à maintenir cons- tant le développement circonférentiel de cette bosse, pour faciliter le montage du pneumatique sur la jante, il n'en ressort aucun avantage tandis que, en ce qui concerne le déjantage, le comportement de la jante est nettement dété- rioré dans la partie o cette hauteur diminue. Si maintenant, cette plus grande hauteur est ob- tenue par une augmentation de la hauteur de cette bosse sy- métrique le long d'une partie de son développement et, en conséquence, en augmentant également son développement cir- conférentiel maximum, le gain obtenu, en ce qui concerne le déjantage, est obtenu à un prix élevé consistant en une augmentation considérable de la difficulté de montage du pneumatique. La Demanderesse a trouvé un nouveau moyen de réa- liser ces bosses, grâce auquel il est devenu possible de réaliser une jante pour pneumatique qui présente à la fois une grande facilité de montage du pneumatique et une gran- de capacité de tenue du talon sur sa portée normale pen- dant la marche en dérive avec un pneumatique partiellement dégonflé 1 Le premier objet de l'invention est donc une jan- te pour pneumatique comprenant deux portées de talons dont chacune est reliée à son extrémité axialement extérieure, à un rebord qui fait saillie radialement vers l'extérieur, au moins l'une desdites portées de talons étant en outre reliée, à son extrémité axialement intérieure, à un profilage qui fait saillie radialement vers l'extérieur, cette jante étant caractérisée en ce que ledit profilage comprend deux reliefs circonférentiels, sensiblement conti- nus, juxtaposés axialement, dont chacun se trouve dans un plan perpendiculaire à l'axe de la jante et présente une section droite sensiblement circulaire, le centre de cette section étant excentré par rapport à l'axe de la jante, les centres des différentes sections étant répartis autour de l'axe de la jante, le rayon de ladite section circulai- re n'étant pas supérieur de plus de 2 % au rayon de la portée de talon, mesuré au niveau de la ligne de jonction entré le relief et la base de talon sur cette extrémité axialement intérieure. Dans des formes appropriées de réalisation, ledit profilage -peut comprendre deux ou même trois ou quatre reliefs circonférentiels, les centres des sections droi- tes correspondantes étant disposés symétriquement autour de l'axe de rotation de la jante; en outre, il peut être prévu une surface de raccordement sensiblement cylindrique entre deux reliefs successifs. En outre, selon une caractéristique très avanta- geuse, les profils extérieurs desdits reliefs, considérés en coupe dans un plan passant par l'axe de la jante, sont variables le long du développement circonférentiel de la jante, en particulier pour permettre à la hauteur radiale du relief (en particulier du relief axialement le plus ex- térieur) de se réduire à zéro par rapport à la surface de la base de talon, en un point de son développement circon- férentiel, sans que ceci ne donne lieu à une diminution d'épaisseur du corps de la jante dans les zones immédiate- ment adjacentes. L'invention a encore pour autre objet un ensemble complet pneumatique-jante réalisé avec la jante qui consti- tue le premier objet de l'invention et dans lequel le déve- loppement circonférentiel desdits reliefs n'est pas supé- rieur au développement circonférentiel intérieur des trin- gles contenues dans les talons du pneumatique correspon- dant; en outre, dans cet ensemble, la hauteur maximum des- - dits reliefs circonférentiels au-dessus de la base d ta- lon ne s'étend pas radialement vers l'extérieur au-delà de la limite qui correspond au point radialement le plus inté- rieur de la tringle contenue dans le talon du pneumatique correspondant, monté sur la jante et gonflé à la pression de service. Les figures des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif, feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée Sur ce dessin, la figure 1 montre la jante complète selon l'in- vention dans une première forme de réalisation; la figure 2 est une vue en section droite de la jante de la figure 1, prise dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation; la figure 3 montre, par une section droite axia- le, la zone de la portée de talon dans une deuxième forme de réalisation; la figure 4 représente, avec les mêmes modalités que la figure 3, la zone de la portée de talon dans une troisième forme de réalisation; et la figure 5 montre avec les mêmes modalités que la figure 2 la section droite de la jante de la figure 4; la figure 6 montre avec les mêmes modalités que la figure 2 la section droite de la jante suivant l'inven- tion dans une quatrième forme de réalisation; la figure 7 montre dans une section droite par- tielle le comportement de l'ensemble complet jante-pneuma- tique dans le cas de la marche en dérive à la limite de perte de stabilité par dérapage. Comme on peut le voir en se reportant à la figure 1, la jante comprend, dans ses parties latérales, une por- tée de talon 1 qui se raccorde, dans une position axiale- ment extérieure, à un rebord 2 qui fait saillie radiale- ment vers l'extérieur et est habituellement connu sous le nom de rebord, ce rebord servant à donner de l'extérieur un appui axial au talon de l'enveloppe, lequel doit buter contre ce rebord lorsque le pneumatique est gonflé, ainsi qu'il est bien connu et ainsi qu'on l'a représenté sur la figure 3. Au niveau de l'extrémité axialement intérieure, au moins l'une des deux portées de talons, et de préféren- ce chacune de ces deux portées, est reliée à un profilage 3, qui fait également saillie radialement vers l'extérieur par rapport à la portée de talon 1. Ce profilage est ensuite raccordé à la gorge 4 qui occupe la position centrale par rapport à la largeur maximum de la jante. Dans une première forme de réalisation, le pro- filage 3 est constitué par deux reliefs circonférentiels 5 et 6, juxtaposés axialement, qui ne sont pas centrés sur l'axe de rotation de la jante mais possèdent des centres C 5 et C 6 respectivement, répartis autour de cet axe de ro- tation, de préférence d'une façon symétrique, à une certai- ne distance h de cet axe, ainsi qu'on peut le voir sur la figure 2. Cette hauteur h sera appelée excentricité du pro- filage et son amplitude dépend du développement circonfé- rentiel que l'on peut donner audit relief et de la hauteur minimum de ce relief par rapport à la base du talon. Le développement circonférentiel de ces reliefs est légèrement supérieur au développement circonférentiel de la portée de talon, mesuré au niveau de la ligne de jonction entre la portée de talon et le profilage 3 On appellera le rayon de la jante mesuré au niveau de cette ligne le rayon minimum (Rm) de la jante. Le rayon R des reliefs, mesuré au niveau de leur surface radialement extérieure, ne doit pas être supérieur au rayon minimum Rm de la jante de plus de 2 %. En pratique, si l'on appelle H la distance entre le point radialement le plus intérieur de la tringle du pneumatique (figure 1) et la surface radialement extérieu- re de la base de talon de la jante correspondante, mesurée dans le même plan r normal à l'axe de la jante, le rayon du relief mesuré par rapport à l'axe de la jante peut cor- respondre à un point situé à environ 50 % de H. En tout cas, le rayon des reliefs ne sera jamais supérieur au rayon de la surface radialement intérieure de la tringle du pneumatique correspondant. Il est donc évident que, même avec l'excentricité maximum admissible, c'est-à-dire celle qui annule en un point de la circonférence de la portée de talon, la sail- lie du relief par rapport à ce point, la saillie radiale maximum correspondante du relief au point diamétralement opposé ne présentera jamais un serrage par rapport à la tringle du talon correspondant. L'utilité de cette disposition apparaîtra plus clairement dans la suite. La figure 3 représente en section droite unique- ment la partie de la jante qui correspond à une portée de talon, dans une deuxième forme de réalisation de la jante; dans cette version, une zone de raccordement 7 sensible- ment cylindrique, de rayon égal à Rm, est interposée entre les deux reliefs 5 et 6. Il est évident que, lorsqu'on augmente le dévelop- pement axial de la partie de la jante comprise entre le re- bord 2 et la gorge 4, on augmente également le nombre des reliefs et des zones de raccordement qui peuvent être for- mées sur cette partie de la jante. La figure 4 représente en effet une autre version de la jante (section droite de la portée de talon) dans la- quelle le profilage 3 comprend trois reliefs circonféren- tiels 8, 9 et 10; la section droite représentée est prise dans le plan IV-IV de la figure 5. Les trois reliefs circonférentiels sont disposés avec leurs excentricités réparties symétriquement autour de l'axe de rotation de la jante, dans des positions décalées de 1200 l'une par rapport à l'autre; dans ledit plan IV-IV, l'un des trois reliefs ( 8) présente donc sa saillie maximum par rapport à la base de talon et les deux autres reliefs ( 9 et 10) présentent des hauteurs de sail- 252439 '6 lie identiques. Il est également évident que la courbure des re- liefs devra varier le long du développement circonféren- tiel de la jante de manière qu'il n'y ait pas de diminu- tion d'épaisseur dans la zone du corps de la jante o la saillie du relief est minimum ou nulle, ce qui entratne- rait un affaiblissement consécutif par rapport à l'épais- seur de la jante dans les autres zones voisines comme, par exemple, par rapport à la portée de talon adjacente. L'examen des profils des profilages illustrés et décrits jusqu'à présent permet de comprendre facilement également la figure 6 qui montre, dans une coupe perpendi- culaire à l'axe, une jante munie d'un profil comportant quatre reliefs circonférentiels 12, 13, 14 et 15, dont les excentricités sont répartis symétriquement, à intervalles de 90 , autour de l'axe de rotation de la jante. La jante selon l'invention s'est révélée apporter une amélioration véritablement substantielle au problème du déjantage du pneumatique, à tel point que, dans les con- ditions actuelles, le problème peut être considéré comme presque résolu. En effet, avec les jantes selon l'invention, le déjantage ne se produit (dans les conditions d'épreuve qui sont des conditions extrêmes que le conducteur commun n'atteint jamais) que pour une pression du pneumatique tel- lement basse que, dans ce cas, le rebord de la jante tou- che la surface de la chaussée, en bouleversant complète- ment à partir de ce moment les conditions de roulement de la roue sur la chaussée et du comportement du véhicule en général, de sorte que le comportement du pneumatique n'a plus aucune influence sur le comportement général du véhi- cule. En d'autres termes, tant que le contact entre la roue et la chaussée se produit exclusivement par l'inter- médiaire du pneumatique, le maintien du pneumatique sur les portées de la jante est assuré. Tous ces résultats sont en outre atteints, non seulement sans détériorer le comportement du pneumatique pendant la phase de montage sur la jante mais au contraire en facilitant même cette opération. Pour expliquer les effets de l'invention en ce qui concerne le problème posé, on se reportera à la figure 7 qui montre par une vue partielle le comportement de la roue la plus sollicitée pendant que le véhicule parcourt une trajectoire curviligne. on a déjà dit que, dans ces conditions, le talon du pneumatique est soumis à une force dirigée vers le cen- tre de courbure de la trajectoire, et qui tend à déplacer le talon de l'enveloppe axialement vers l'intérieur de la jante. Tous les dispositifs qui avaient été réalisés jus- qu'à présent, cherchaient à s'opposer à ce déplacement axial du talon mais, étant donné que la hauteur du disposi- tif de blocage ne pouvait pas excéder certaines limites prédéterminées, afin de permettre le montage du pneumati- que sur la jante, on constatait en pratique que ladite for- ce axiale pouvait atteindre des valeurs capables d'obliger le talon à franchir le petit gradin constitué par la bosse connue, après quoi le talon, désormais libre dans son mou- vement, poursuivait son déplacement axial vers l'intérieur de la jante, en finissant inévitablement par tomber dans la gorge de cette jante, et en entraînant immédiatement la perte de contrôle du véhicule. Dans la -jante selon l'invention, les deux fonc- tions relatives à la facilité de montage du pneumatique et à la tenue du talon sont séparées et confiées respective- ment à deux dispositions différentes En effet, la facili- té de montage est garantie par le développement circonfé- rentiel de chaque relief tandis que la tenue du talon est assurée par le nombre et par la disposition de ces reliefs. En ce qui concerne la facilité de montage de l'enveloppe sur la jante, il convient de se rappeler que le rayon des reliefs est toujours inférieur au rayon intérieur de la tringle de renforcement du talon, laquelle tringle est no- toirement inextensible dans la direction circonférentiel- le; on doit en outre tenir compte du fait que, pendant la phase de montage du pneumatique sur la jante, le déplace- ment du talon est orienté axialement; en d'autres termes, le talon franchit le relief sensiblement simultanément sur toute la longueur de son développement circonférentiel, chose qui est non seulement possible mais également facile dans le cas de la jante suivant l'invention, grâce au fait que le développement circonférentiel du relief est réduit comparativement au développement circonférentiel intérieur de l'élément annulaire circonférentiellement inextensible. En pratique, le montage exige seulement une com- pression partielle de la matière élastomère interposée entre la surface extérieure du talon et la tringle métalli- que. Certes, ces reliefs sont au moins au nombre de deux et désaxés l'un par rapport à l'autre mais, compte tenu de la flexibilité du flanc du pneumatique, il est facile de comprendre que le franchissement des reliefs successifs peut se produire facilement, comme le franchis- sement du premier relief rencontré, grâce à une simple os- cillation radiale du plan normal à l'axe de la jante et qui contient la tringle du pneumatique, ainsi qu'on l'a représenté sur la figure 3, o l'on a mis en évidence dans le même plan perpendiculaire à l'axe de la jante dans les trois positions différentes, que le talon de l'enveloppe prend respectivement sur la base de talon (ligne tiretée), au cours du franchissement du premier relief (ligne conti- nue) et au cours du franchissement du deuxième relief (li- gne pointillée). Au contraire, pour résoudre le problème du dé- jantage pendant l'utilisation du pneumatique, il convient de tenir compte du fait que la force axiale agissant sur le talon ne s'applique pas simultanément sur toute la cir- conférence du talon mais seulement sur un arc limité (envi- ron 50 ') situé dans la zone de l'empreinte, ou de contact avec le sol. Il en résulte que ce n'est que dans cet arc de circonférence que le talon est soumis au déplacement consi- déré. La figure 7 illustre une jante du type de la figu- re 1, dans laquelle la hauteur minimum du relief circonfé- rentiel est égale à zéro, en donnant ainsi naissance à une partie de surface cylindrique, cette jante étant montée sur un véhicule engagé dans un virage. Si l'on suppose que la partie plate du relief qui est axialement le plus extérieur se trouve dans la zone d'empreinte ou de contact avec le sol, on remarque que la partie correspondante du talon peut effectivement se dépla- cer axialement sur la jante, sur une certaine distance, mais qu'ensuite, cette partie rencontre le deuxième re- * lief qui, en ce point, présente sa hauteur de saillie ra- diale maximum, de sorte que tout déplacement ultérieur est arrêté. Evidemment, au point diamétralement opposé, le premier déplacement est arrêté par la saillie radiale du premier relief, qui possède sa valeur maximum dans cette zone. Il est évident que les zones les plus critiques sont celles dans lesquelles aucun des reliefs n'atteint la saillie radiale maximum par rapport à la base de talon mais o tous les reliefs présentent une certaine hauteur, cette dernière étant toutefois inférieure à la hauteur maximum. Il y a lieu d'observer que ces zones intéressent surtout un arc de circonférence restreint comparativement au développement total du talon et que, en deuxième lieu, si l'on augmente le nombre des reliefs, la hauteur minima- le de ces reliefs, dans les zones critiques, augmente pro- gressivement, toutes autres conditions restant égales. On doit en outre tenir compte du fait très impor- tant selon lequel l'effet total des deux (ou plus de deux) reliefs juxtaposés axialement est supérieur à la simple addition des effets des reliefs isolés. En effet, on a déjà dit, et également représenté sur la figure 7, qu'au point de hauteur minimum du relief (de préférence de hauteur zéro comme sur ladite figure) il peut se produire un déplacement axial du talon. Ce déplacement incline le plan contenant la trin- gle métallique du talon correspondant par rapport à l'axe de la jante de sorte que, pour faire franchir le relief par une partie du talon, il doit se produire une augmenta- tion du développement circonférentiel de ce talon qui est supérieure à celle qui serait nécessaire si la tringle était contenue dans un plan perpendiculaire à l'axe de la jante Compte tenu du fait que la tringle annulaire, géné- ralement métallique, est pratiquement inextensible, il est évident que, dans ce cas, le franchissement du relief cir- conférentiel par le talon sera empêché de façon encore plus efficace, ou que, toutes autres conditions restant égales, il est possible de diminuer le rayon du relief cir- conférentiel, ce qui est tout à l'avantage de la facilité du montage du pneumatique sur la jante. Le complet aplatissement du relief dans une zone déterminée de la jante offre en outre un autre avantage consistant dans le fait que, lorsque cette zone quitte la région d'empreinte pour prendre la position diamétralement opposée, o la force antagoniste orientée axialement vers l'extérieur dépend uniquement de la pression de gonflage (réduite), le retour du talon à sa portée normale est favo- risé, chose qui est évidemment beaucoup plus difficile si- non impossible lorsqu'il existe une saillie du relief et que, par conséquent, le frottement entre la surface du ta- lon et la surface de la jante prend de plus grandes va- leurs. Il va de soi qu'on pourra apporter diverses modi- fications aux formes de réalisation décrites, notamment par substitution des moyens équivalents sans sortir du ca- dre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1 Jante pour pneumatique de véhicule automobile comprenant deux portées ou bases de talons ( 1) dont chacu- ne est reliée, à son extrémité axialement extérieure, à un rebord ( 2) qui fait saillie radialement vers l'extérieur, au moins l'une desdites portées de talons étant en outre reliée, à son extrémité axialement intérieure, à un profi- lage qui fait saillie radialement vers l'extérieur, cette jante étant caractérisée en ce que ledit profilage ( 3) com- prend au moins deux reliefs circonférentiels( 5,6; 8, 9, 10; 12, 13, 14, 15) sensiblement continus, juxtaposés axi- alement, dont chacun se trouve dans un plan perpendiculai- re à l'axe de la jante et présente une section droite sens- iblement circulaire, le centre (C) de ladite section étant excentré par rapport à l'axe de la jante, les centres des différentes sections étant répartis autour de l'axe de la jante, le rayon (R) de ladite section circulaire n'étant pas supérieur de plus de 2 % au rayon de la base de talon (Rm), mesuré au niveau de la ligne de jonction entre le re- lief et la base du talon sur cette extrémité axialement in- térieure. 2 Jante selon la revendication 1, caractérisée en ce que les centres (C) desdites sections circulaires sont répartis symétriquement autour de l'axe de rotation de la jante. 3 Jante selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit profilage comprend trois reliefs circonfé- rentiels ( 8, 9, 10) dont les excentricités sont réparties autour de l'axe de rotation de la jante, à intervalles de 1200. 4 Jante selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit profilage ( 3) comprend quatre reliefs cir- conférentiels ( 12, 13, 14, 15) dont les excentricités sont réparties autour de l'axe de rotation de la jante, à inter- valles de 90 . Jante selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il existe entre deux reliefs successifs ( 5, 6) une surface de raccordement ( 7) sensiblement cylindrique. 6 Jante selon la revendication 1, caractérisée en ce que le rayon de courbure du profil extérieur desdits reliefs, dans la coupe prise dans un plan qui contient l'axe de la jante, varie le long du développement circonfé- rentiel de cette jante. 7 Jante selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins la hauteur radiale du relief axialement le plus extérieur se réduit à zéro par rapport à la surfa- ce de la base de talon en un point de son développement circonférentiel. 8 Ensemble pneumatique-jante, réalisé avec une jante selon la revendication 1, caractérisé en ce que le développement circonférentiel desdits reliefs 9, 10; 12, 13, 14, 15) n'est pas supérieur au développe- ment circonférentiel intérieur des tringles contenues dans les talons du pneumatique correspondant. 9 Ensemble pneumatique-jante comprenant une jan- te selon la revendication 1, caractérisé en ce que la hau- teur maximum desdits reliefs circonférentiels ( 5, 6; 8, 9, 10; 12, 13, 14, 15) au-dessus de la base de talon ne s'étend pas radialement vers l'extérieur au-delà de la li- mite qui correspond au point radialement le plus intérieur de la tringle contenue dans le talon du pneumatique corres- pondant, monté sur la jante et gonflé à la pression de ser- vice.