Brevet FR2607753A1 — publié le 19880610

La présente invention concerne une roue de véhicule se composant d'une jante unitaire à base creuse et d'un pneumatique dont les talons s'appuient radialement à l'extérieur sur la jante, des éléments de maintien étant disposés dans la zone des flancs de la base creuse de la jante de manière à empêcher les talons de glisser axiale- ment vers l'intérieur en cas de roulement de la roue à l'état dégonflé. Des éléments de maintien de ce genre sont décrits dans le brevet allemandN 275B342.Leprincipe adopté ici consiste en ce que les éléments de maintien prennent initialement leur position de verrouillage sous l'action de la force centrifuge mais par contre, à l'arrêt, ils peuvent facilement être débloqués. Or c'est précisé- ment avec un pneumatique à plat qu'on a tendance à rouler plus lentement et qu'il peut alors se produire, dans le cas d'une progression de la corrosion et par conséquent d'une augmentation du frottement, un endommagement du mécanisme actionné par force centrifuge. En outre, les verrous qui sont sollicités à la flexion et au cisaillement au cours de leur fonctionnement doivent être réalisés relativement lourds. Il se produit ainsi une augmentation sensible des masses non suspendues et il peut en résulter des balourds du fait que les positions limites des verrous peuvent être modifiées en cours d'utilisation sous l'effet d'une usure. L'invention a pour but de permettre une fixation facile des éléments de maintien et d'éviter des balourds. En outre les éléments de maintien ne doivent pas gêner le montage du pneumatique sur la jante. Ce problème est résolu s'elon l'invention en ce que les éléments de maintien sont constitués par des languettes élastiques à paroi mince, qui s'étendent radialement vers l'extérieur en faisant un angle plan par rapport à l'axe de rotation et qui peuvent être poussées radialement vers l'intérieur, sans déformation plastique, jusque contre la jante. Les languettes de profil plan, réalisées de préférence en tôle d'acier, sont suffisamment souples à la flexion pour que les deux talons du pneumatique, lors de leur transfert de la base creuse jusque sur leurs surfaces d'appui, puissent les infléchir élastiquement par application d'une force axiale de manière à les pousser radialement vers l'intérieur jusque contre la paroi de la jante. La sollicitation additionnelle ainsi produite sur les tringles des talons, qui a tendance à les élargir, est plus faible que si les talons devaient passer sur une protubérance de la jante suffisamment haute pour empêcher déjà à elle seule le glissement du talon axialement vers l'intérieur dans une condition de roulement à l'état dégonflé. Lorsque les deux talons du pneumatique ont atteint leurs surfaces d'appui sur la jante, ils libèrent alors à nouveau les languettes qui ont été recourbées élastiquement vers l'intérieur de sorte que celles-ci reviennent automatiquement en condition plane. L'essence de l'invention consiste ainsi à utiliser comme éléments de maintien des languettes élastiques à la flexion, disposées en condition plane par rapport à la direction de montage et qui créent entre un pneumatique et une jante un mécanisme d'encliquetage à action brusque, qui est obligatoirement actionné par les talons déplacés axialement en fin de montage. Les lianguettes proposées ont une masse négligeable et elles ne changent pas de position pendant la durée de service du pneumatique. Ainsi elles ne peuvent pas perturber l'équilibrage de la roue. En vue d'obtenir un montage particulièrement simple du pneumatique, les languettes sont amenées, sur un côté axial, dans une position de préparation à l'encliquetage aussitôt après que les deux talons ont été déplacés-par le même côté - par dessus le rebord de la jante grâce à un mouvement de nutation bien connu et sont situés au- dessus de la base creuse de la jante. Le décalage temporel de l'aptitude à l'enclique- tage peut être établi sur un côté axial du fait que les languettes, lors de la fixation sur la jante, ont 260775! une forme o elles s'appliquent dans une large mesure contre la jante tandis qu'ensuite elles sont relevées plastiquement seulement après que les deux talons du pneumatique sont arrivés au-dessus de la base creuse de la jante. Il est naturellement également possible que, sur les deux côtés, les languettes soient disposées, en position rabattue lorsque les deux talons se trouvent au-dessus de la base creuse de la jante. Pour que, comme décrit, les languettes puissent être recourbées pendant le montage de la roue, elles doivent être constituées d'un matériau plastiquement déformable. Il est particuliè- rement approprié d'utiliser une tôle d'acier ou une tôle d'aluminium mais il est cependant possible d'utiliser également des matériaux synthétiques déformables thermo- plastiquement et présentant une élasticité analogue à celle du caoutchouc. Une autre possibilité consiste à bloquer les languettes, à l'aide d'agrafes ou analogues, au moins d'un côté>dans une condition de précontrainte élastique, en les maintenant étroitement appliquées contre la jante, jusqu'à ce que les deux talons du pneumatique se trouvent audessus de la base creuse de la jante. Par un retrait ou un décalage des agrafes, les lanquettes sont ensuite libéréeset elles sont alors prêtes à l'encliquetage. Pour cette variante, l'aptitude de déformation plastique des lanquettes n'est pas nécessaire. Pour éviter des compressions de bords lors de la transmission de force du côté axialement intérieur des talons aux languettes, les extrémités des lanquettes sont avantageusement recourbées vers le haut ( radiale- ment vers l'extérieur) et arrondies. Lors d'un relevage, les languettes balaient en section droite une surface déterminée en forme de secteur circulaire. Avantageuse- ment, le pneumatique comporte, sur les côtés axialement intérieurs de ses talons, des évidements correspondants de manière à créer le dégagement permettant aux extrémités des languettes de se déplacer par rapport à la paroi intérieure du pneumatique. La position limite des languet- tes peut être définie par un décrochement prévu sur le pneumatique pour délimiter l'évidement. Il existe différentes possibilités de fixation des languettes sur la jante. La masse la plus réduite possible est obtenue lorsque les languettes sont soudées directement sur la base de la jante, par exemple par soudage par points. Les languettes peuvent cependant être également fixées indirectement en disposant dans la base de jante un anneau qui porte les languettes. Un tel anneau transmet des forces radiales et axiales à la jante par conjugaison de formes tandis qu'il transmet des forces périphériques qui sont produites seulement de façon réduite lors d'un freinage ou d'une accélération - par action de frottement. Cet anneau est avantageusement caractérisé en ce qu'il est unitaire, à paroi mince, en ce qu'il a en section droite sensiblement une forme de U et en ce qu'il comporte sur ses deux bords axiaux des collerettes orientées sensiblement axialement et desquel- les font saillie les languettes élastiques, c'est-à-dire que les languettes sont reliées unitairement par leurs bases avec l'anneau de maintien. Avantageusement, l'anneau est réalisé à partir de seulement une bande profilée sans fin qui est pliée et qui comporte une zone de jonction. La bande n'a pas besoin d'être réalisée en plusieurs parties car elle a dans l'ensemble seulement une faible rigidité et peut passer par dessus le rebord de jante au moyen d'une légère torsion élastique. La zone de jonction lui donnant la forme d'un anneau doit résister dans une direction périphérique à des forces importantes produites par centri- fugation. La jonction peut être réalisée par collage ou par liaison par corplérentarité de formes, par exemple au moyen d'une liaison par accrochage. La zone de collage (éventuel) n'est avantageusement pas orientée vertica- lementmais elle fait un angle aigu avec la direction 2-607753 circonférentielle. Il est ainsi possible d'obtenir, sans un chevauchement qui provoquerait un certain balourd, une surface de collage suffisamment grande et sollicitée en poussée. Une liaison par conjugaison de formes présente d'autre part l'avantage de pouvoir être détachée particulièrement facilement en cas de besoin. Ainsi, lors d'un changement de pneumatique, le remplacement recomman- dé de l'anneau de maintien est facilité. L'anneau de maintien avec lequel les languettes sont reliées unitairement peut être fabriqué d'une manière particulièrement peu coûteuse lorsqu'il est pourvu d'une épaisseur de paroi uniforme; pour que les languettes servant à établir l'effet de blocage radial conforme à l'invention soient suffisamment élastiques, l'épaisseur de paroi doit être faible. D'autre part, les languettes ne doivent pas dévier considérablement les forces axiales afin de pouvoir maintenir le pneumatique en toute sécurité sur la jante. La rigidité axiale qui est ainsi imposée aux bases des languettes est obtenue par le fait que les collerettes sont soutenues avec complémentarité de formes par rapport à la jante. Dans le cas de jantes comportant une protubérance, on obtient, selon une particularité avan- tageuse de l'invention, que les collerettes de l'anneau de maintien recouvrent étroitement la protubérance corres- pondante et s'accrochent par coEplémrentarité de formes en arrière de ses flancs axialement extérieurs. Dans le cas de jantes sans protubérance, qui permettent un montage particulièrement simple du pneumatique, il est possible d'obtenir l'effet correspondant en faisant en sorte que la jante comporte, sur les bords axialement intérieurs des surfaces d'appui des talons, respectivement une rainure ouverte en direction de la base de la jante et dans laquelle s'accrochent les collerettes de l'anneau de maintien parcomplémentarité de formes au moyen d'un rebord respectif. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente en vue en coupe une roue de véhi- cule conforme à l'invention, à gauche avec des languettes fixées directement sur la jante et à droite avec un anneau de maintien portant les languettes, la figure la est une vue en coupe représentant à titre de détail un accrochage particulier des collerettes de l'anneau dans la jante, la figure 2 représente en vue en perspective uniquement un anneau de maintien dont le joint n'est pas encore réalisé, et la figure 3 montre schématiquement,à l'aide de six vues en coupela séquence de montage à partir d'une jante comportant des languettes de maintien et d'un pneumatique, jusqu'à obtention finale de la roue de véhicule. La roue de véhicule représentée sur la figure 1 se compose dans l'essentiel d'un pneumatique 2 et d'une jante 1, la jante 1 étant soit pourvue directement, comme indiqué à gauche, de languettes de maintien 4 ou bien, comme cela est indiqué à droite, recevant dans sa base creuse un anneau de maintien 3 portant les languettes. La jante 1 est d'une seule pièce,et elle correspond à des jantes fabriquées en grande série sans tenir compte des languettes, ou de l'anneau de maintien qui porte les languettes. Elle comporteunebasecreuse 1.1, qui facilite le montage des talons 2.1 du pneumatique par dessus un rebord de jante 1.2. Pour la réception des talons 2.1, la jante 1 comporte des surfaces d'appui 1.3, qui sont toutes deux délimitées axialement vers l'intérieur par une protubérance respecti- ve 1.4. L'ensemble du volume de montage existant entre les rebords 1.2 de la jante sera appelé base de la jante et référencé 1.5. Dans la forme de réalisation représentée dans la moitié de gauche de la figure, les languettes 4 sont soudées individuellement sur la jante 1. La zone de soudure est située sur les côtés axialement intérieurs des flancs 1.7 de la base creuse 1.1 de la jante. Dans la forme de réalisation représentée dans la moitié de droite de la figure, un anneau de maintien 3 à paroi mince s'appuie, sans possihlité de déplacement axial, dans la base creuse 1.1 de la jante, cet anneau 3 comportant sur ses bords axiaux respectivement une collerette 3.1. Les collerettes 3.1 entourent étroitement la protubérance 1.4 et bloquent ainsi les bases de languettes 3.21 en empêchant leur translation axialement vers l'intérieur lors de l'application de forces axiales au pneumatique 2. Les extrémités 4.2, 3.22 des languettes 4 et 3.2 sont légère- ment recourbées vers le haut et sont arrondies sur tous les bords de façon à empêcher, dans la zone d'application de force entre la languette et le talon des compressions trop importantes et des contraintes trop élevées sur les arêtes; notamment, le côté intérieur du pneumatique est protégé contre des dommages par des coupures suscep- tibles d'être causées par les languettes 4 ou 3.2. Grâce à l'invention, il est possible de maintenir tous les pneumatiques disponibles sur des jantes de telle sorte que, également à l'état dégonflé, ils ne puissent pas s'échapper des jantes. On obtient des condi- tions favorables de conduite, qui sont également importan- tes en cas d'urgence, par un profil particulier des côtés intérieurs des talons 2.1 du pneumatique: le contour correspond à la voie de déplacement, en forme de secteur circulaire, des extrémités de languettes 4.2, 3.22. Les talons 2.1 comportent à cet effet, axialement vers l'inté- rieur en section droite, un évidement 2.2 en forme de secteur circulaire, qui est délimité vers le haut ( c'est- à-dire radialement vers l'extérieur) par la partie surépaissie 2.3 et qui définit pour les languettes 4, 3.2 une position limite après l'encliquetage. La figure la représente à titre de détail un autre mode d'accrochage des collerettes de maintien 3.1. Les surfaces d'appui 1.3 de talon sont délimitées axiale- ment vers l'intérieur respectivement par une rainure périphérique 1.6 de la jante. Les collerettes 3.1 de l'anneau de maintien 3 sont recourbées vers le bas ( radialement vers l'intérieur), dans des zones o elles ne sont pas dirigées vers le haut comme les languettes ces rebords 3.5 s'accrochent dans la rainure 1.6 de la jante et établissent une liaison sure par complémentarité de formes pour résister à des forces axiales. La figure 2 représente en vue en perspective une bande profilée 3.3. En utilisant sa souplesse à la flexion et à la torsion, qui est établie grâce à son profil à paroi mince, elle peut être montée dans la jante et ses extrémités peuvent être jointes pour former un anneau sans fin. Dans cet exemple de réalisation, la jonction est réalisée par collage. A cet effet, la zone de jonction 3.4 fait un angle aigu par rapport à la direc- tion circonférentielle,de manière à créer ( 3.4) une grande surface à revêtir d'adhésif. La disposition en oblique fait en outre en sorte que la couche d'adhésif soit sollicitée dans l'essentiel en poussée, en vue d'obtenir une bonne résistance, et pratiquement pas à une tension normale. Les languettes 3.2, qui sont formées sur celle des deux collerettes 3.1 qui est placée à gauche ( 3.11), sont bloquées dans une position basse par des agrafes 3.12. Cela facilite le montage du pneumatique par la gauche. Après enlèvement des agrafes 3.12 ou après leur transla- tion, comme cela est indiqué en haut et à gauche, les languettes 3.2 reprennent leur orientation vers le haut et sont ainsi prêtes à l'encliquetage. L'anneau coiporte ici de chaque côté dix languettes 3.2, ce qui permet à l'anneau d'absorber des forces axia- les uniformément réparties. La partie centrale en forme de U de l'anneau 3 nécessite le plus grand volume de montage, cette partie ayant un profil qui est déterminé en relation avec celui de la base creuse de la jante correspondante. Au milieu il est prévu au moins un trou de valve 3.7: en vue d'une réduction de poids, plusieurs trous peuvent également être prévus dans une zone centrale. La figure 3 représente schématiquement, dans six coupes successives a à f, le montage d'une roue à pneuma- tique pour véhicule conforme à l'invention. Dans la jante sont déjà disposées les languettes de maintien, auquel cas il est sans importance qu'elles soient fixées directement sur les flancs de la base creuse de la jante ou bien qu'elles soient formées sur un anneau. La figure3a) représente un pneumatique et une jante avant le montage. La flèche indique que le pneumati- que doit être monté de la droite vers la gauche, en commen- çant par le talon de gauche. A cet égard, la direction de montage peut être choisie à volonté. Il est recommandé, pour faciliter le montage, que les languettes situées du côté par lequel le pneumatique doit être monté ne soient pas dirigées vers le haut, comme cela est mis en évidence pour la languette de droite. Sur la figure3b', le talon de gauche du pneumatique a atteint la base de jante. La flèche indique que maintenant il faut mettre en place de la même manière le talon de droite du pneumatique dans la base de jante. Sur la figure 3c;, également le talon de gauche du pneumatique a atteint la base de jante. La flèche indique qu'immédiatement à la suite les languettes de droite doivent être relevées dans leur position prête à l'encli- quetage. Cela peut être réalisé par déformation plastique ou bien par desserrage d'organes d'arrêt qui maintiennent élastiquement les languettes en position basse, comme cela est représenté par exemple sur la figure 2. Le processus consistant à relever les languettes par desserrage d'un système d'arrêt est notamment avantageux lorsque les languettes font partie d'un anneau de maintien constitué d'une matière synthétique plastiquement indéformable. Sur la figure 3d),les languettes sont prêtes à l'encliquetage des deux côtés. Immédiatement à la suite, les talons doivent être déplacés axialement vers l'exté- rieur en direction des surfaces de la jante assurant leur appui. A cet effet, de l'air est introduit dans la cavité du pneumatique, comme indiqué par les flèches. La figure 3e)représente les talons du pneumatique au milieu de leur trajet. Les talons ne peuvent pratique- ment pas être expansés radialement vers l'extérieur à cause de leurs tringles qui sont rigides et résistantes à la traction. Au contraire, ils s'infléchissent élastiquement vers l'intérieur, sous l'effet des forces axiales exercées, les languettes qui font un petit angle par rapport à la direction axiale. Pour réduire le frottement, il est recommandé de déposer axialement vers l'intérieur sur les languettes un agent favorisant le glissement. Les flèches indiquent que le pneumatique doit encore être gonflé pour faire déplacer les talons plus loin. Sur la figure 3f), les talons ont atteint leur position limite sur les surfaces d'appui,et ils ont libé- ré les languettes de maintien. Les languettes ont automa- tiquement repris leur orientation relevée et ainsi le montage de la roue de véhicule est terminé. Indépendamment de la variante de la réalisation correspondante, le principe de l'invention consiste en ce que, dans le volume intérieur de la roue - inaccessible lorsque la roue est terminée de fabrication -, il est créé un verrouillage de talons de telle sorte que l'énergie nécessaire pour un actionnement est emmagasinée sous la forme d'une déformation élastique et cette énergie est aussi bien produite que finalement libérée par le mouve- ment des talons. REVENDICATIONS 1. Roue de véhicule se composant d'une jante unitaire (1) à base creuse (1.1) et d'un pneumatique (2) dont les talons (2.1) s'appuient radialement à l'extérieur sur la jante (1), des éléments de maintien (4, 3.2) étant disposés dans la zone des flancs (1.7) de la base creuse (1.1) de la jante de manière à empêcher les talons de glisser axialement vers l'intérieur en cas de roulement de la roue à l'état dégonflé, caractérisée en ce que les éléments de maintien (4, 3.2) sont constitués par des languettes élastiques (4, 3.2) à paroi mince, qui s'étendent radialement vers l'extérieur en faisant un angle plan par rapport à l'axe de rotation (5) et qui peuvent être poussées radialement vers l'intérieur, sans déformation plastique, jusque contre la jante (1). 2. Roue de véhicule selon la revendication 1, caractérisée en ce que les languettes (4, 3.2) sont consti- tuées de tôle d'acier. 3. Procédé de fabrication d'une roue de véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que les languettes (4, 3.2) placées sur un côté axial à partir duquel le pneumatique (2) doit être monté, sont relevées aussitôt après le transfert des deux talons (2.1) du pneumatique dans la base de jante (1.5),par déformation plastique ou par déverrouillage à partir d'une condition de précontrainte élastique. 4. Procédé de montage d'une roue de véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux talons (2.1) du pneumatique (2), lors du transfert de la base de jante (1.1) jusque sur leurs surfaces d'appui (1. 3), infléchissent élastiquement à plat, sous l'effet d'une force axiale, les languettes (4, 3.2) relevées, en les poussant radialement vers l'intérieur jusque contre la paroi de jante,et les libèrent à nouveau après qu'ils ont atteint leurs surfaces d'appui (1.3) de telle sorte que les languettes (4, 3.2) se relèvent automatiquement à la fin du montage. 5. Roue de véhicule selon la revendication 1, caractérisée en ce que le pneumatique (2) comporte, sur les côtés axialement extérieurs de ses talons (2.1) des évidements (2.2) en forme de secteurs circulaires. 6. Roue de véhicule selon la revendication 1, se composant - en plus d'une jante (1) et d'un pneumatique (2) - d'un anneau de maintien (3) disposé sans jeu dans la base creuse (1.1) de la jante, caractérisée en ce que l'anneau de maintien (3) est réalisé d'une seule pièce, à paroi mince et avec une section droite sensiblement en forme de U,et comporte, sur ses deux bords axiaux, des collerettes (3.1) orientées sensiblement axialement et desquelles font saillie les languettes élastiques (3.2), et en ce qu'ainsi les languettes (3.2) sont reliées unitairement par leurs bases (3.21) avec l'anneau de maintien (3). 7. Roue de véhicule selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'anneau de maintien (3) est constitué de seulement une bande profilée cintrée et de longueur finie (3.3) qui comporte une zone de jonction (3.4). 8. Roue de véhicule selon la revendication 6, carac- térisée en ce que les languettes (3.2) d'au moins une (3.11) des deux collerettes (3..1) de l'anneau peuvent être maintenues dans une position non relevée par des agrafes (3.12) et peuvent se relever sous l'effet d'une reprise élastique après enlèvement du système de blocage (6). 9. Roue de véhicule selon la revendication 6, dont la jante (1) comporte de chaque côté une protubérance (1.4) servant à délimiter axialement vers l'intérieur les surfaces d'appui (1.3) des talons, caractérisée en ce que les collerettes (3.1) de l'anneau de maintien (3) recou- vrent étroitement la protubérance correspondante (1.4) et empêchent, en s'accrochant par complénmentarité de formes en arrière des flancs axialement extérieurs de la protubé- rance correspondante, tout déplacement local des colle- rettes (3.1) axialement vers l'intérieur. 10. Roue de véhicule selon la revendication 1, comportant une jante (1) sans protubérances, caractérisée en ce que la jante (1) comporte, sur les bords axialement intérieurs des surfaces d'appui (1.3) des talons une rainure respective (1.6) ouverte en direction de la base de jante (1.5) et dans laquelle les collerettes (3.1) de l'anneau de maintien (3) s'accrochent par o1plémentarité de formes au moyen d'un décrochement respectif (3.5),et empêchent ainsi tout déplacement local des collerettes (3.1) axialement vers l'intérieur.