Brevet FR2691908A1 — publié le 19931210

Roue pour patin à roulette. L'invention concerne une roue de patin, notamment destinée à un patin du type à roue en ligne. Un tel patin est par exemple décrit dans la demande de brevet européen EP 295 081. Il comprend de façon générale un châssis, qui porte une chaussure, et sur lequel sont assemblées des roues. Les roues sont alignées selon une direction longitudinale, de façon à constituer un train roulant. Les roues qui sont utilisées actuellement pour ces patins en ligne comprennent de façon usuelle, un galet réalisé en matière synthétique, qui est monté sur le châssis par l'intermédiaire d'un axe transversal, et de deux roulements latéraux. De telles roues donnent des performances satisfaisantes. Toutefois, les roulements sont soumis à des contraintes élevées. En effet, il s'agit de roulements de petit diamètre, et le patin roule sur le sol non seulement avec les roues à la verticale, mais également les roues inclinées. Cette position inclinée correspond à des phases de propulsion, de virage, ou de freinage du patineur. Les roulements sont alors soumis à des charges qui présentent non seulement une composante radiale, mais également une composante axiale qui atteint parfois des valeurs élevées.De plus, étant donné que les roulements sont situés à proximité de l'axe de rotation, la composante axiale de la sollicitation à laquelle la périphérie de la roue est soumise, du fait de son contact avec le sol, se trouve amplifiée au niveau du roulement.Parallèlement, le moindre jeu dans un roulement est amplifié, et se traduit au niveau de la périphérie de la roue par un jeu important. Pour éviter une usure trop rapide, il est nécessaire d'utiliser des roulements de très haute qualité, qui sont d'un coût élevé, ou alors d'utiliser des roulements surdimensionnés, ce qui augmente également le coût de la roue. Il faut également souligner que la roue présente une masse en mouvement importante, et donc une inertie de rotation importante. Un des buts de l'invention est de remédier à ces inconvénients en proposant une roue dont le roulement est soumis à des contraintes nettement moins élevées, et de ce fait présente une longévité plus importante. Un autre but de l'invention est de proposer une roue qui présente une inertie de rotation réduite. D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, cette description étant toutefois donnée à titre indicatif, et non limitatif. La roue de patin, notamment pour un patin du type à roues en ligne comportant un châssis, qui porte une chaussure, et sur lequel est assemblé une pluralité de roues selon une ligne orientée longitudinalement de façon à constituer un train roulant, chacune des roues étant constituée par au moins un moyeu, et une enveloppe périphérique formant un bandage de roulement, est caractérisée par le fait que le moyeu présente un diamètre voisin du diamètre hors tout de la roue et que des moyens de roulement sont intercalés entre le bandage de roulement et le moyeu de telle façon que le bandage-de roulement soit monté pivotant par rapport au moyeu autour de son axe de révolution. L'invention sera mieux comprise en se référant à la description ci-dessous, ainsi qu'aux dessins en annexe qui en font partie intégrante. La figure 1 est une vue en perspective d'un patin en ligne, à titre d'illustration non limitative de l'invention. La figure 2 est une vue en coupe diamétrale d'une roue selon une première mise en oeuvre de l'invention. La figure 3 est une vue de côté, en coupe partielle, de la roue représentée en figure 2. La figure 4 illustre le comportement de la roue de la figure 3 lorsque le patin est incliné. La figure 5 est une vue similaire à la figure 2 d'une roue selon une variante de réalisation. La figure 1 représente, à titre d'illustration de l'invention, un patin en ligne 1. De façon générale, ce patin présente une chaussure 2 qui repose sur un châssis 3. Le châssis 3 présente une plate-forme supérieure 4 en deux parties, sur laquelle repose la semelle de chaussure, et il se prolonge vers le bas par deux ailes verticales 5 entre lesquelles sont montées des roues 6. La figure 1 représente quatre roues 6 disposées selon une ligne longitudinale, et réparties sur la longueur du châssis 3. Le nombre de roues toutefois n'est pas limitatif. La chaussure 2 est quant à elle de tout type approprié, et elle ne sera pas décrite en détails. La figure 2 représente l'une des roues 6, qui est montée sur le châssis 3, entre les ailes 5, au moyen d'un axe transversal 8. Toutefois, ceci n'est pas limitatif, et comme cela apparaîtra plus loin, d'autres moyens de liaison entre la roue 6 et le châssis 3 peuvent convenir. La roue 6 est globalement symétrique par rapport à un plan vertical perpendiculaire à celui de la figure 2. Elle comprend un moyeu central 10, et une enveloppe périphérique 11 constituant le bandage de roulement. Dans l'exemple illustré, le moyeu 10 présente un diamètre extérieur qui est voisin du diamètre de la roue, et il est constitué par deux flasques latéraux 13 et 14 assemblés par tout moyen approprié, et par exemple par des vis 15. Le moyeu est réalisé en tout matériau approprié, par exemple en matière synthétique moulée. Le moyeu 10 est relié aux ailes verticales 5 du châssis 3 de façon solidaire, ou avec une liberté de mouvement limitée dans le plan longitudinal et verticale défini par l'alignement des roues. Ce mouvement d'amplitude limité se produit par exemple lorsque les moyens de liaison entre la roue et le châssis permettent un réglage en hauteur de la roue, ou alors un amortissement selon une direction verticale. Ces moyens de réglage hauteur ou d'amortissement, toutefois, ne font pas partie de l'invention et ne seront pas décrits en détail. Le moyeu 10 est entouré d'un bandage de roulement 11 d'épaisseur relativement réduite. Le bandage de roulement 1 1 présente une largeur hors tout qui est voisine, mais légèrement inférieure à la largeur hors tout du moyeu 10. Le bandage de roulement 11 présente une forme annulaire, centrée sur l'axe 8, il est réalisé en tout matériau approprié, par exemple un polyuréthane ou un polymère. Le bandage de roulement Il présente au niveau de sa surface extérieure 18 une forme bombée, de telle façon que la roue puisse s'incliner par rapport au sol tout en gardant des propriétés d'adhérence. Dans l'exemple illustré, Le bandage de roulement 1 1 présente, latéralement, des lèvres 20 et 21, qui sont orientées vers l'axe 8, et qui viennent quasiment effleurer la périphérie du moyeu 10. Ces lèvres évitent que de la poussière ou des salissures pénètrent entre le moyeu et le bandage de roulement. Le bandage de roulement Il est relié au moyeu 10 par des moyens de roulement qui permettent au bandage de roulement Il d'avoir un mouvement de rotation libre par rapport au moyeu 10 autour de l'axe 8, c'est-à-dire en fait par rapport à son axe de révolution. Ainsi, lorsque la roue 6 roule sur le sol, un mouvement relatif de rotation se produit entre le bandage de roulement 11 et le moyeu 10. Les figures 2 et 3 représentent les moyens de roulement sous la forme d'un roulement à billes 22, constitué d'une bague intérieure 23, d'une bague extérieure 24, qui définissent entre elles un chemin de roulement pour des billes 25. Le roulement 22 présente un diamètre intérieur important, qui est approximativement égal au diamètre extérieur du moyeu 10. Il est par ailleurs situé au niveau du plan de symétrie vertical et longitudinal de la roue 6. Dans le mode de réalisation qui est illustré dans les figures, la bague intérieure 23 du roulement 22 se trouve logée dans une rainure annulaire 26 qui se trouve à la périphérie du moyeu 10, au niveau de la jonction entre les deux flasques 13 et 14, la bague extérieure est emboitée quant à elle dans un logement annulaire 27 de la bande de roulement 11. L'assemblage de la roue se déroule donc de la façon suivante, le roulement 22 est mis en place à l'intérieur de la bande de roulement 11, puis les deux flasques 13 et 14 sont assemblés l'un à l'autre à l'intérieur de la bande de roulement il et fixés mutuellement au moyen des vis 15. La roue est ensuite assemblée au châssis du patin par son moyeu par tout moyen approprié, et par exemple par l'axe 8 représenté dans les figures. Le moyeu peut aussi être assemblé au châssis par deux boulons transversaux ou par tout autre moyen qui solidarise le moyeu au châssis ou qui le relie au châssis avec une liberté de mouvement limitée dans le plan vertical de symétrie de la roue. Selon un mode préférentiel de réalisation, les différents éléments, c'est-à-dire le moyeu 10 et le bandage de roulement Il, présentent une forme et des dimensions qui font qu'un chemin de roulement pour les billes 25 du roulement 22 est situé au voisinage du centre de courbure de la surface extérieure 18 du bandage de roulement 11. De cette façon, ainsi que cela est illustré en figure 4, lorsque la roue 6 est inclinée par rapport au sol, la direction verticale 30 issue de la zone de contact du bandage de roulement 1 1 avec le sol passe par le centre des billes 25, ou le cercle C de leurs centres (diamètre moyen).Or on sait que c'est le long de cette direction verticale 30 que transitent les efforts qui résultent du contact de la roue sur le sol. II ne se produit donc pratiquement pas de couples parasits sur le roulement. De façon conventionnelle, les roues qui sont utilisées pour le patin en ligne, présentent un diamètre extérieur compris entre 64 et 76 millimètres. On a obtenu de bons résultats en utilisant une roue présentant la structure précédemment décrite, équipée d'un roulement dont le diamètre intérieur était compris entre 45 et 60 millimètres. Ces chiffres, naturellement, ne sont donnés qu'à titre indicatif, et n'ont pas de valeur limitative pour l'invention. Le fait d'utiliser un roulement de grand diamètre moyen permet d'en améliorer le rendement, d'allonger sa durée de vie. En outre, le bandage de roulement 11, qui est la partie importante de la roue, puisque c'est lui qui assure l'adhérence, présente un volume réduit. On peut donc utiliser des matériaux de haute performance sans pour cela atteindre un prix de revient élevé. Le moyeu est par ailleurs un élément fixe qui peut être réalisé en un matériau bon marché. En outre, la masse en mouvement est réduite sensiblement au bandage de roulement luimême, donc la roue présente une inertie en rotation très réduite. On obtient aussi une bonne ventilation des éléments mobiles. La figure 5 illustre une variante de réalisation, selon laquelle le bandage de roulement 1t' est réalisée en deux parties distinctes, une partie centrale 35 qui forme, à sa périphérie, une bande de roulement de contact centrale qui est au contact du sol lorsque la roue est à la verticale. De part et d'autre de cette partie centrale 35, le bandage de roulement 11' présente deux parties latérales 36 et 37, qui présentent à leur périphérie des surfaces latérales de contact avec le sol. Lorsque la roue est inclinée par rapport à la verticale, le contact se fait par ces surfaces latérales. La partie centrale 35 présente des moyens qui favorisent son roulement sur le sol, par exemple une dureté ou une nervosité élevées. Les parties latérales 36 et 37 présentent quant à elles des moyens pour favoriser l'adhérence de la roue sur le sol, par exemple elles sont réalisées en une matière présentant un coefficient de frottement plus élevé que la partie centrale 35, ou bien alors elles présentent des sculptures, ou tout autre moyen approprié. Ces parties latérales 36 et 37 sont en effet sollicitées dans des phases qui demandent une adhérence élevée de la roue sur le sol, notamment des phases de freinage, d'accélération ou de virage. Selon le mode de réalisation qui est illustré dans la figure 5, la partie centrale 35 s'étend depuis la périphérie de la roue en direction de son axe de rotation en s'élargissant, et la bague extérieure du roulement 22 est logée dans cette partie centrale 35. Naturellement, la présente description n'est donnée qu'à titre indicatif, et l'on pourrait adopter d'autres mises en oeuvre de l'invention sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. En particulier, le moyeu pourrait être réalisé d'une façon différente. Les deux flasques pourraient être remplacés par une pièce unique sur laquelle la bague intérieure du roulement serait montée à force puis éventuellement calée latéralement par un ou deux éléments annulaires rapportés. REVENDICATIONS 1- Roue de patin, notamment pour un patin du type à roues en ligne comportant un châssis (3), qui porte une chaussure (2), et sur lequel est assemblé une pluralité de roues (6) selon une ligne orientée longitudinalement de façon à constituer un train roulant, chacune des roues étant constituée par au moins un moyeu (10), et une enveloppe périphérique formant un bandage de roulement (11), caractérisé par le fait que le moyeu (10) présente un diamètre voisin du diamètre hors tout de la roue et que des moyens de roulement (22) sont intercalés entre le bandage de roulement (11) et le moyeu (10) de telle façon que le bandage de roulement soit monté pivotant par rapport au moyeu autour de son axe de révolution. 2- Roue selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens de roulement sont constitués par un seul roulement à billes de grand diamètre (22), qui est monté entre le moyeu (10) et le bandage de roulement (11). 3- Roue selon la revendication 2, caractérisée par le fait que vu en coupe par un plan diamétral incluant l'axe de révolution du bandage, le bandage (11) présente sur l'extérieur une surface (18) bombée et que le chemin de roulement du roulement à billes (22) est situé au voisinage du centre de courbure de la surface bombée. 4- Roue selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la bande de roulement (11) est montée directement sur la bague extérieure (24) du roulement. 5- Roue selon la revendication 4, caractérisée par le fait que la bande de roulement (11) présente au niveau de sa périphérie intérieure un logement de révolution (27) à l'intérieur duquel est logé au moins en partie le roulement (22) . 6- Roue selon la revendication 2, caractérisée par le fait que le moyeu (10) est constitué de deux flasques (13, 14), et que le roulement (22) est logé dans une rainure (26) située au niveau de la frontière des deux flasques. 7- Roue selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'enveloppe est réalisée en deux parties distinctes, une partie centrale annulaire (35) formant à sa périphérie une bande de roulement centrale qui est au contact du sol lorsque la roue est verticale, et de chaque côté une partie latérale (36, 37) formant à leur périphérie une surface latérale de contact qui vient au contact du sol lorsque la roue est inclinée, et que la bague extérieure du roulement est logée dans la partie centrale (35) de la bande de roulement. 8- Roue selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle présente un diamètre hors tout compris entre 64 et 76 millimètres, et que le roulement (20) présente un diamètre intérieur compris entre 45 et 60 millimètres.