Brevet FR2541194A1 — publié le 19840824

Des dispositifs pour fixer de façon interchangeable des roues aux moyeux d'un véhicule, en particulier d'une automo- bile, qui se déplace sur des routes en général, à l'exception d'automobiles de courses ou de voiture de sport, de manière à per- mettre la transmission d'un couple, sont déjà connus, par exemple par le brevet japonais N O 18642/1971 et le modèle d'utilité japo- nais no 38710/1978 Le premier est considéré comme utilisé pour des roues en acier embouties par une presse, et le second concer- ne des roues moulées en alliages à base d'aluminium et a été uti- lisé effectivement. Toutefois, ces dispositifs connus pour la fixation de roues, bien qu'utiles grâce à la rapidité de leur montage et de leur démontage, posent des problèmes qui doivent être résolus. Etant donné que les deux types de roues sont considérés comme ayant approximativement la même construction, la première inven- tion sera prise comme exemple Comme elle comprend seulement un raccord ou un manchon qui est fileté extérieurement, et un écrou de centrage qui lui est appliqué, la fixation de la roue résultant du serrage de l'écrou est rigide, avec pour conséquence que la partie de raccordement au filetage tend à être endommagée par une concentration d'efforts et est soumise à des vibrations et à des chocs répétés pendant le déplacement de l'automobile, ce qui fait vibrer l'écrou de centrage et le rend facilement détachable. Le raccord a sensiblement-la forme d'un cylindre de dia- mètre suffisant pour couvrir le moyeu de l'automobile et est capa- ble d'appliquer la roue contre le moyeu par l'écrou de centrage qui lui est appliqué pour couvrir l'ouverture dans le raccord L'é- crou lui-même est de dimension considérable et possède une partie spéciale qui-nécessite une force de serrage élevée, de sorte que le montage et le démontage de la roue ne peuvent pas être réalisés facilement et de façon efficace en utilisant un outil classique de petites dimensions Etant donné qu'un tel grand écrou est si- tué au milieu de la roue, il est -difficile de donner à la roue un aspect esthétique désiré, de sorte qu'il est impossible de produi- re des roues ayant des caractéristiques variées attrayantes, ce qui est un inconvénient lorsqu'on décore l'automobile par des changements de roues. En outre, comme éléments de transmission de commandes pour transmettre le couple de l'automobile à la roue, le disposi- tif classique utilise des goujons et des écrous pour fixer la roue au moyeu, les parties cylindriques des écrous étant adaptés à des manchons ou des logements cylindriques ménagés dans le support de la roue Cependant, avec ce mode de réalisation, lorsqu'on réa- lise l'opération d'ajustage et d'assemblage des écrous aux man- chons ou aux logements à l'endroit o se produit le changement de roue, il est souvent nécessaire de corriger la surface de la pa- roi de l'ouverture du manchon par un découpage local, opération qu'il est très difficile de réaliser à l'emplacement voulu Il est difficile d'assurer une grande précision de cet ajustage et de cet assemblage lors de la fabrication en masse de roues dans l'usine; ainsi, il se produit une variation de la précision du traitement, ce qui rend impossible d'obtenir la force de frotte- ment nécessaire pour la transmission du couple Il peut en être de même dans le cas o,-au lieu de l'écrou précité, la tête du goujon est placée dans le manchon ou le logement Ainsi, la gran- de précision désirée ne peut pas être obtenue sans imposer des difficultés lors de la fabrication et du traitement des roues. La présente invention a été réalisée de façon à permet- tre des améliorations en vue de résoudre les problèmes qui se po- sent En conséquence, un premier objet de l'invention est de plier la surface supérieure du raccord afin d'obtenir une surface élas- tique discêldale pour venir en contact avec la tête du boulon de centrage, de sorte que quand le boulon est serré, la surface supé- rieure est obligée d'agir élastiquement pour fixer la roue de fa- çon non rigide tout en empêchant une concentration d'efforts dans la partie de liaison au filetage et en absorbant efficacement les vibrations et les chocs pendant le déplacement, ce qui empêche le desserrage de l'écrou et augmente la sécurité. Un second objet de l'invention est de fixer le boulon au centre- de centrage/du raccord en avant, de façon qu'il fasse saillie vers l'extérieur à travers la surface supérieure du raccord pour per- mettre d'appliquer un écrou de centrage depuis l'extérieur de la roue jusqu'à l'extrémité en saillie du boulon, ce qui rend possi- ble d'utiliser un écrou connu de petites dimensions comme écrou de centrage de façon que la roue puisse être facilement fixée en position par une faible force de serrage et en conséquence être démontée tout en assurant, en fournissant une forme désirée ou une variante sous la forme d'un dessin extérieur pour la roue, quel'écrou de centrage n'impose aucune restriction. Un troisième objet de l'invention est de fixer le rac- cord, par son rebord évasé, à un moyeu de l'automobile grâce à un 2541191 J certain nombre de boulons et d'écrous, tandis qu'un certain nom- bre de supports de couple fixés à la roue indépendamment de la zone serrée par les boulons et les écrous précités sont réalisés sous la forme d'éléments d'entraînement pour transmettre le cou- ple du moyeu à la roue, de sorte que la condition de contact de frottement ou la haute précision de l'ajustage et de l'assembla- ge nécessaires pour la transmission du couple puisse être obtenue au stade de production en masse de roues dans l'usine, avec un minimum de restrictions en ce qui-concerne la fabrication et le traitement de façon à supprimer la nécessité de réaliser une cor- rection à l'endroit de l'échange de roues, ce qui rend-possible de fabriquer la roue avec une dépense plus faible D'autres objets apparaîtront en même temps que la réalisation de l'invention à la lecture de la description qui suit, à titre d'exemple non limita- tif. Sur les dessins annees éq La figure 1 est une vue latérale montrant une roue figée en position de travail suivant l'invention. La figure 2 est une vue de face de la roue, avec sa jan- te omise. La figure 3 est une coupe suivant 3 3 de la figure 1, avec la jante omise également. La figure 4 est une vue éclatée, en demi-coupe, de la partie principale de l'invention. La figure 5 est une vue de face de la plaque de f ixation représentée sur la figure 4. La figure 6 est une vue latérale, en coupe, correspon- dant à la figure le et montrant comment détacher la roue; et La figure 7 est une vue de face prise dans le sens de la flèche de la figure 6. Le mode de réalisation de l'invention va maintenant être décrit de façon concrète avec référence aux dessins Sur la figu- re 1, la référence W désigne une roue d'automobile circulant sur des routes normales, comprenant une jante R (figure 1) et un dis- que D (figure 1 à 3 et 6) qui sont assemblés par un certain nom- bre de boulons 2 et d'écrous 4 (figure 1) L'invention est appli- cable non seulement a une roue de ce genre comprenant plusieurs pièces mais également à une roue monobloc En ce qui concerne le matériau et le procédé de fabrication de la roue, celle-ci peut être réalisée en moulant un alliage à base d'aluminium ou en em- boutissant une roue ou un alliage à base d'aluminium. La référence 6 (figure l et 6) désigne un trou axial de diamètre relativement grand,ménagé centralement à travers le disque de roue D, et la référence 8 (figures l et 6) désigne un certain nombre de trous taraudés (quatre dans l'exemple représen- té) ménagés dans le disque D depuis tintérieur de celui-ci et disposé radialement et symétriquement par rapport à l'axe de rota- tion de la roue W La référence 10 (figures 1, 3 et 6) désigne un certain nombre de supports de couple montés en avant par filetage dans les trous taraudés 8 et qui font une saillie de valeur pré- déterminée au-delà de la surface de fixation du disque D La ré- férence 12 (figures 3 et 6) désigne des évidements carrés ménagés dans les extrémités en saillie du support-de couple pour venir en prise avec un outil rotatif et serrer les pièces 10-précitées La référence 14 (figure 1 et 6) désigne des butées qui vont en s'éva- sant depuis les parties-médianes des pièces 10, ces butées étant montées sur des surfaces 16 étagées et évidées (figures i et 6) ménagées dans le disque D autour des bords des ouvertures des trous taraudés 8, ce qui empêche le basculement et le décalage des pièces 10 La référence 18 (figures 1, 3 et 6) désigne un cer- tain nombre de logements de nettoyage (quatre sur la figure 3) mé- nagés dans le disque D au-dessous de sa surface de fixation et as- sociés à des boulons de fixation de roues et à des écrous qui se- ront décrits plus loin. La référence A (figures 1, 3, 4, 6 et 7) désigne un rac- cord pour fixer de façon amovible la roue W à un moyeu H (figures 1 et 6) de l'automobile et ayant approximativement la forme d'un chapeau de soie qui possède une épaisseur de paroi uniforme de préférence par emboutissage La référence 20 (figures 1, 4 et 6) désigne le rebord évidé du raccord A susceptible d'être relié au moyeu H et ayant un certain nombre de larges trous 24 (quatre sur la figure 3)pour recevoir des goujons 22 (figures 1, 3, 6 et 7) qui font saillie vers l'extérieur à partir du -moyeu H, et un cer- tain nombre de trous de dégagement 26 (quatre sur la figure 3) pour dégager le couple qui fait saillie vers l'intérieur depuis le disque D Bien que les larges trous 24 et les trous de dégage- ment 26 soient représentés comme ayant la même dimension et la même forme, leur configuration et leur réalisation peuvent être différentes de façon à pouvoir se distinguer l'une de l'autre. La référence 28 (figures 1, 4 et 6) désigne l'extrémité cylindrique cintrée du raccord A, qui fait saillie vers l'exté- rieur pour pénétrer dans le trou axial 6 du disque D, la surface supérieure de cette extrémité étant courbée vers l'avant pour réa- liser une surface conique 30 en saillie intérieurement (figures 1 et 3 > Cela étant, la surface supérieure du raccord A possède un angle d'inclinaison prédéterminé " (figure 4), de sorte que la surface supérieure peut être élastiquement déformée quand elle est soumise à une force de traction dirigée axialement exercée par un boulon de centrage qui sera décrit ci-après, la surface 30 précitée possédantun trou 32 qui reçoit un boulon. La référence F (figures 1 et 4 à 6) désigne une plaque d'ajustage interposée entre la surface de fixation du disque D et le rebord évasé 20 du raccord A et percée de plusieurs trous 34 disposés radialement de façon symétrique (figures 4 à 7) pour re- cevoir le support de couple 10 et un certain nombre de trous co- niques 38 (figures 4 à 6) disposés radialement pour recevoir des écrous coniques 36 (figures 1, 6 et 7) associés aux goujons 22 (figures 1, 3, 6 et 7) La condition de fixation est telle qu'elle assure un contact de friction suffisant pour obliger le support de couple 10, les boulons 22 et les écrous 23 à agir comme élé- ments de connexion d'entraînement pour transmettre le couple du moyeu H à la roue W. Sur les dessins, le nombre des supports de couple 10 est le même que celui des écrous 36 (quatre sont visibles sur la figu- re 7), mais le nombre d'écrous 36 peut être inférieur à celui des supports de couple 10 et leurs positions peuvent être totalement différentes les unes des autres En outre, la plaque de fixation F peut être supprimée, et le raccord A, et en particulier son re- bord évasé 20, peut avoir une épaisseur de paroi plus grande de façon à compenser l'absence de la plaque de fixation C'est pour- quoi une telle disposition est digne d'être utilisée dans la me- sure o le rebord 20 peut avoir une précision uniforme pour réali- ser une connexion entre la surface de fixation du disque D et le moyeu H Toutefois, dans le mode de réalisation représenté utili- sant la plaque indépendante F, même si la précision du raccord A est faible et si le rebord 20 est déformé, une telle absence d'u- niformité ou une telle inégalité peut être compensée par l'inter- position de la plaque F, ce qui signifie qu'une faible limitation est imposée dans la fabrication du raccord A et, en conséquence, qu'une fabrication en grande série est rendue possible par un em- boutissage facile et approprié, tandis que l'uniformité qui en ré- sulte permet d'augmenter la précision de l'assemblage A cet égard, l'utilisation de la plaque F est plus avantageuse. La référence B (figures 2 à 4, 6 et 7) désigne un bou- lon de centrage fixé à l'extrémité 28 du raccord A pour le traver- ser depuis son intérieur, qui possède une tête 40 (figures 1, 4 et 6) de diamètre relativement grand capable de contacter la sur- face 30 (figures 1, 3, 4, 6 et 7) sur le sommet du raccord Sur les dessins, la surface de contact de la tête de boulon 40 possè- de une inclinaison déterminée, (figure 4) qui est de préférence un peu plus faible que l'angle o soit possible entre les surfaces de contact La référence 42 (fi- gure 1, 4, 6 et 7) désigne un anneau de butée fixé sur le collier du boulon B, ce qui empêche le boulon B de se détacher du raccord A La référence 44 (figures 4 et 6) désigne une partie amincie, de préférence conique, ménagée à la limite entre le collier et la partie filetée 46 (figures 1, 4 et 6) du boulon. La référence C (figures 1, 2 et 6) désigne un collier de centrage en gradins ajusté au bord de l'ouverture du trou 6 du disque D afin de couvrir le trou axial 6 Il va sans dire que le collier de centrage est percé centralement d'un trou traversant 48 (figure 1) pour le passage du boulon B Grâce au trou traver- sant 48, le collier C peut faire corps avec le disque D Toute- fois, s'il est réalisé sous la forme d'une pièce indépendante, comme représenté, capable d'être adaptée de façon amovible au dis- que D, il présente l'avantage qu'un outil de grande dimension né- cessaire pour le changement de pneus peut être inséré plus facile- ment dans le trou axial 6 de grand diamètre après que le collier C a été enlevé La référence N (figures 1, 2 et 6) désigne un écrou de centrage appliqué sur la partie filetée du boulon de centrage B précité depuis l'extérieur de la roue W Quand l'écrou est ser- ré, la surface 30 du raccord A est comprimée de façon à être élas- tiquement déformée par la tête 40 du boulon B, de sorte que ces surfaces sont pratiquement en contact étroit l'une avec l'autre, si bien que la surface 30 est maintenue dans une position stabili- sée, fixe mais non rigide. Dans la réalisation décrite ci-dessus, la fixation de la roue W au moyeu H de l'automobile est réalisée, comme le mon- trent les figures 6 et 7, en reliant le rebord 20 du raccord A au au moyeu H, en plaçant sur lui la plaque de fixation F, en appli- quant les écrous coniques 36 sur les goujons 22 qui font saillie par rapport au moyeu H de façon à maintenir en position la pla- que de fixation, en plaçant le disque D de façon que les supports de couple 10 soient reçus dans les trous 34 de la plaque F, en fi- xant le collier de centrage C depuis l'extérieur, à la manière d'un couvercle, au trou axial 6 du disque D de façon que le bou- lon de centrage faisant saillie depuis la surface supérieure du raccord A traverse le collier C, et en serrant l'écrou de centra- ge N engagé sur le boulon B Dans ce cas, étant donné que l'écrou N a de faibles dimensions et peut-être engagé sur la partie file- tée 46 du boulon B, une faible force de serrage est suffisante, et là o une forme extérieure désirée pour la roue W est adoptée, aucune restriction n'est imposée par l'écrou de centrage No in- versement, le démontage peut être réalisé en dévissant l'écrou N et en tirant ensuite vers l'extérieur la roue W Dans tous les cas, faire tourner l'unique écrou de centrage N permet à la roue TW d'être montée et démontée efficacement, et dans ce sens, l'in- vention est tout à fait adaptée aux échanges de roues. Lorsque la roue est attachée, le disque D est ajusté au raccord A et supporté par lui d'une manière stabilisée, et le- couple du moyeu H est transmis régulièrement et sans aucune perte à la roue W, successivement par les goujons 22, les écrous coni- ques 36, la plaque de fixation F, et les supports de couple 10 o Ceci dit, les corps de serrage filetés ou le boulon B et l'écrou de centrage N ne prennent aucune part à la transmission du couple, qui est réalisée par la roue qui relie les goujons 22 et les é- crous de serrage 36 et les supports de couple 10 qui servent de connexion d'entraînement Dans ce cas, non seulement les boulons 36 pour attacher la roue au moyeu H mais aussi les supports de couple 10 qui n'en dépendent pas sont utilisés comme éléments de connexion d'entraînement, de sorte que la transmission de couple est réalisée par étapes Etant donné que les supports de couple sont maintenus par et solidaires de la roue W en avant au sta- de de production en masse de roues dans une usine, il n'est plus nécessaire de réaliser l'opération gênante de corriger le support de couple à l'endroit o l'on change la roue W de façon à obtenir la force de friction nécessaire pour la transmission. Dans tous les cas, l'invention concerne les roues de vé- hicules qui se déplacent sur des routes D'après l'invention, en fixant de façon amovible les roues au moyeu de l'automobile par l'intermédiaire d'un raccord indépendant de manière à permettre la transmission d'un couple, le raccord affecte approximative- ment, dans son ensemble, la forme d'un chapeau de soie dont la surface supérieure est pliée de façon à former une surface plane de ressort pour contacter le boulon de centrage, ce dernier étant monté en avant du raccord de façon à s'étendre vers l'extérieur à travers le raccord, et l'écrou appliqué à l'extrémité frontale en saillie du boulon depuis l'extérieur de la roue est serré de façon à obliger la surface supérieure du raccord à agir élastique- ment, en fixant ainsi la roue dans un état non rigide Ainsi, les objets désirés décrits précédemment peuvent tous être atteints, et l'invention est donc un perfectionnement utile. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour fixer de façon interchangeable des roues (W) aux moyeux (H) d'un véhicule par l'intermédiaire d'un raccord (A) de manière à permettre la transmission d'un couple, dans lequel le raccord précité a dans son ensemble approximative- ment la forme d'un chapeau de soie dont la surface supérieure est pliée pour former une surface conique ( 30) en saillie vers l'a- vant pour venir en contact avec la tête ( 40) d'un boulon de cen- trage (B), ce boulon de centrage étant monté en-avant sur la sur- face supérieure du raccord (A) précité de sorte qu'il s'étend, à travers lui, vers l'extérieur, et un écrou de centrage (N) asso- cié à l'extrémité antérieure en saillie du boulon (B) précité de- puis l'extérieur de la roue (W), et caractérisé en ce que la dis- position est telle que le serrage de l'écrou (N) précité oblige la surface supérieure du raccord (A) à agir élastiquement, fixant ainsi la roue (W) d'une façon non rigide. 2 Dispositif pour fixer une roue de véhicule-(W) sui- vant la revendication 1, caractérisé en ce que le rebord évasé ( 20) du raccord (A) est fixé au moyeu (H) du véhicule par des gou- jons ( 22) et des écrous ( 36), tandis que la transmission du cou- ple du moyeu (H) à la roue (W) est réalisée/ar des supports de couple ( 10) fixés en avant à un disque de roue (D) indépendamment des boulons et des écrous précités. 3 Dispositif pour fixer une roue de véhicule (W) sui- vant la revendication 1, caractérisé en ce que le raccord (A) est formé à partir d'une feuille de métal sous l'effet d'une presse, tandis qu'une plaque de fixation (F) est interposée entre les sur- faces opposées du rebord évasé ( 20) et du disque de roue (D).