Brevet FR2717424A1 — publié le 19950922

ROUE DE VEHICULE La présente invention concerne une structure de roue de véhicule perfectionnée. On peut fabriquer des roues de véhicules, telles que celles utilisées pour les automobiles et les camions, en utilisant une grande diversité de matériaux et de techniques de construction. Par exemple, pour réaliser une roue fabriquée de façon classique, on soude à un disque central une jante complète (qui définit à la fois un rebord de retenue intérieur, c'est-à-dire situé sur le côté intérieur, et un rebord de retenue extérieur, c'est-à-dire situé sur le côté extérieur, pour un pneu associé) obtenue par laminage. Selon la conception particulière, le disque peut être soudé à la jante en divers points comprenant, par exemple, la zone adjacente au siège extérieur de talon de pneu. Pour produire une roue du type à "face pleine", on soude une jante laminée "partielle" à un disque central plein dont le bord extérieur forme au moins une partie du rebord extérieur de retenue de siège de talon de pneu. Le disque central complet peut être embouti, coulé ou forgé. D'autres techniques de construction comprennent un moulage ou un forgeage d'une seule pièce. Dans la plupart des structures de roue de véhicule, une cavité ou poche circonférencielle orientée radialement vers l'intérieur est formée dans la roue dans une zone adjacente au siège de talon de pneu extérieur. Par exemple, dans la structure "face pleine" et à "siège de talon" rapporté, le disque et la jante coopèrent de manière à définir une telle cavité. Dans les structures qui comprennent une cavité circonférencielle telle que mentionnée ci-dessus, pendant que le véhicule roule, des matériaux de la route et autres débris, comme par exemple de la neige, des graviers, du sel ou de la boue peuvent pénétrer par les fenêtres ou ouvertures qui sont formées dans le disque ou par un côté ouvert situé vers l'intérieur et que comporte la roue et s'accumuler dans cette cavité. De plus, si de l'eau est présente dans la cavité, cette eau peut stagner et geler dans une partie inférieure de la cavité de la roue quand le véhicule est en stationnement pendant un temps suffisant sous des températures en dessous de zéro. Cette matière accumulée peut entraîner une condition de déséquilibre ou de balourd important de la roue. La présente invention concerne une structure de roue perfectionnée qui empêche qu'une matière s'accumule dans la cavité circonférencielle de la roue et entraîne une condition de balourd de cette roue. En particulier, la structure de roue perfectionnée comprend un disque et une jante fixés l'un à l'autre et définissant dans cette roue une cavité circonférencielle orientée radialement vers l'intérieur. Selon la présente invention, on dispose une matière de remplissage légère (de préférence expansée) dans une partie substantielle de la cavité pour empêcher que le matériau constituant la route et autre débris ne s'accumulent dans la cavité et ne nuisent à l'équilibre de la roue. Selon la présente invention, la roue de véhicule comprend: un disque; une jante fixée audit disque, ladite jante et ledit disque ayant une structure qui définit une cavité circonférencielle orientée radialement vers l'intérieur; et une matière de remplissage disposée dans une partie substantielle de ladite cavité pour empêcher des matériaux de la route ou autres débris de s'accumuler dans ladite cavité. Cette roue présente également les caractéristiques suivantes prises isolément ou en combinaison: - ladite matière de remplissage est une matière de remplissage extrudée appliquée sur une surface dudit disque; ladite matière de remplissage est une matière de remplissage extrudée appliquée sur une surface de ladite jante; - ladite matière de remplissage est appliquée à un élément en forme de cercle d'une façon générale et ledit élément en forme de cercle est disposé dans ladite cavité; - ledit élément en forme de cercle comprend une partie de corps non-continue; ladite matière de remplissage est une matière expansible de formation de mousse; - ladite matière expansible de formation de mousse est une matière de formation de mousse activée par la chaleur; - la jante et le disque coopèrent de manière à définir un siège de talon de pneu, côté extérieur, et ladite cavité est la zone adjacente audit siège de talon de pneu, côté extérieur. D'autres avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci- après du mode de réalisation préféré, pour laquelle on se référera aux dessins annexés, sur lesquels: la figure lA est une vue en coupe partielle d'une matière de remplissage extrudée destinée à être utilisée dans une roue du type à face pleine réalisée selon la présente invention; la figure lB est une vue similaire à la figure 1A et montrant la matière de remplissage dans son état expansé; la figure 2A est une vue similaire à la figure lA et montrant une matière de remplissage extrudée destinée à être utilisée dans une roue du type à siège rapporté de talon de pneu; la figure 2B est une vue similaire à la figure 2A et montrant la matière de remplissage dans son état expansé; la figure 3A est une vue en plan d'un élément de remplissage annulaire destiné à être utilisé dans une roue fabriquée; la figure 3B est une vue en coupe partielle d'une roue fabriquée et cette vue montre l'élément de remplissage annulaire dans son état initial; la figure 3C est une vue similaire à la figure 3B et montrant l'élément de remplissage annulaire dans son état expansé; la figure 4A est une vue en plan d'une matière de remplissage à noyau en fil métallique dans son état initial; et la figure 4B est une vue en coupe partielle d'une roue fabriquée et cette vue montre la matière de remplissage à noyau en fil métallique dans son état initial; la figure 4C est une vue similaire à la figure 4B et montrant la matière de remplissage à noyau en fil métallique dans son état expansé. En se référant maintenant aux dessins, on voit que l'on y a représenté sur la figure lA une vue en coupe partielle d'une roue perfectionnée du type à face pleine, référencée 10 dans son ensemble et réalisée conformément à la présente invention. La roue 10 peut être du type décrit dans le brevet US n 5.188.429. La roue 10 comprend une jante 12 et un disque 14 qui sont fixés l'un à l'autre par une soudure 16. La jante 12 est une jante façonnée réalisée en acier, en aluminium ou autres métaux alliés, et comprend un rebord intérieur (non représenté) de retenue de siège de talon de pneu, un siège intérieur (non représenté) de talon de pneu, une dépression ou creux 18 (partiellement représenté) s'étendant axialement d'une façon générale, et un siège extérieur 20 de talon de pneu. Le disque 14 est un disque forgé, moulé ou façonné, réalisé en acier, en aluminium ou en autres métaux alliés, et comprend une surface de montage 22 (partiellement représentée) située centralement, et une partie annulaire extérieure 24. Comme représenté dans ce mode de réalisation de la roue 10, une pluralité de fenêtres ou ouvertures 26 sont formées dans le disque 14 (une seule fenêtre 26 est représentée partiellement). Quand la jante 12 et le disque 14 ont été assemblés, une cavité ou poche 28 circonférencielle orientée radialement vers l'intérieur est formée entre une surface intérieure 20A du siège extérieur de talon de pneu de la jante 12 et une surface intérieure 14A du disque 14. La structure de la roue 10 ainsi décrite jusqu'ici est classique dans la technique. En se référant aux figures lA et lB, on voit que dans un des modes de réalisation de la présente invention, on place une matière de remplissage extrudée 30 sur la surface intérieure 20A du siège extérieur 20 de talon de pneu de la jante 12. La matière de remplissage 30 est une matière expansible en mousse, comme par exemple une matière expansible en mousse 4G300D fabriquée par L et L Products, inc. de Romeo, Michigan. De préférence, on active la matière expansible 30 avec de la chaleur et on peut faire varier l'expansion volumétrique de cette matière entre environ 300 %-1000 % de son volume initial. De plus, on détermine préalablement la forme de la matière de remplissage 30 en fonction de la structure particulière de la roue (c'est-à-dire la forme de la cavité 28) et de la forme finale que l'on désire après l'expansion. Comme représenté dans le mode de réalisation de la figure 1A, la matière de remplissage 30 a une section droite généralement triangulaire. De préférence, on applique la matière 30 de formation de mousse à la surface intérieure 20A de la jante 12 avant d'assembler la roue 10. Ceci permet à la matière de formation de mousse d'être extrudée d'une façon précise sur la surface intérieure 20A du siège extérieur 20 de talon de pneu de la jante 12. De plus, si on utilise de la mousse activée par de la chaleur, on peut expanser la matière de formation de mousse pendant le durcissement de la couche d'apprêt de la roue afin d'obtenir la forme représentée sur la figure lB. Ainsi, une fois que la matière de formation de mousse a été appliquée à la jante, aucune étape supplémentaire de fabrication n'est impliquée dans l'activation de la matière pour fabriquer la roue perfectionnée 10 de véhicule selon la présente invention. En se référant maintenant aux figures 2A et 2B, on voit que l'on y a représenté une roue de véhicule perfectionnée du type à siège de talon de pneu rapporté, cette roue étant référencée 30 dans son ensemble et étant réalisée selon la présente invention. La roue 30 peut être du type décrit dans le brevet US n 5.188.429. La roue 30 comprend une jante 32 et un disque 34 qui sont fixés l'un à l'autre par une soudure 36. La jante 32 est une jante façonnée réalisée en acier, en aluminium ou autres métaux alliés, et comprend un rebord intérieur (non représenté) de retenue de siège de talon de pneu, un siège intérieur (non représenté) de talon de pneu, une dépression ou creux 38 (partiellement représenté) s'étant axialement d'une façon générale, un siège extérieur 40 de talon de pneu, et un rebord extérieur 42 de retenue de siège de talon de pneu. Le disque 34 est un disque forgé, moulé ou façonné réalisé en acier, en aluminium ou autres métaux alliés, et comprend une surface de montage 44 (partiellement représentée) située centralement, et une partie annulaire extérieure 46. Comme représenté dans ce mode de réalisation d'une roue fabriquée 30, le disque 34 ne comporte pas de fenêtres ou ouvertures. Quand la jante 32 et le disque 34 ont été fixés l'un à l'autre, une cavité circonférencielle 48 orientée radialement vers l'intérieur est formée entre une surface intérieure 32A de la jante 32 et une surface intérieure 34A du disque 34. La structure de la roue fabriquée classique 30 ainsi décrite est courante dans la technique. Selon la présente invention, la roue 30 comprend une matière de remplissage extrudée 50 disposée sur la surface intérieure 32A de la jante 32. La forme de la matière de remplissage 50 est déterminée préalablement en fonction de la structure particulière de la roue (c'est-à- dire de la forme de la cavité 48) et de la forme finale désirée après expansion. Comme représenté dans le mode de réalisation de la figure 2A, la matière de remplissage 50 a une forme de section droite semicirculaire d'une façon générale. La matière de remplissage 50 peut être la même matière expansible en mousse que celle décrite ci-dessus à propos des figures 1A et lB et, comme représenté dans ce mode de réalisation, elle est de préférence appliquée à la surface intérieure 34A du disque 34 avant l'assemblage de la roue 30. Ceci permet à la mousse d'être extrudée de façon précise sur la surface intérieure 34A du disque 34 avant l'assemblage de la roue. De plus, la matière de formation de mousse 50 est de préférence activée de manière à permettre l'expansion de la mousse pendant le traitement thermique de la couche d'apprêt de la roue afin d'obtenir la forme représentée sur la figure 2B. Ainsi, aucune étape de fabrication supplémentaire n'est impliquée dans l'activation de la matière pour réaliser la roue perfectionnée 30 de véhicule selon la présente invention. Les figures 3A, 3B et 3C représentent l'utilisation d'un élément de remplissage composite 62 comportant une matière expansible de formation de mousse appliquée sur cet élément pour remplir la cavité annulaire d'une roue 60 du type à face pleine. Comme représenté sur la figure 3A, l'élément de remplissage composite 62 comprend un élément annulaire plat et flexible 64 en matière plastique ou en Nylon comportant une matière 66 expansible en mousse appliquée sur un de ses côtés. De préférence, à des fins d'assemblage, l'élément annulaire 64 est fendu en 68 de manière à ne pas être gêné par une tige de valve (non représentée) de la roue 60. L'élément annulaire 64 est formé, de préférence, en matière plastique ou en Nylon de sorte qu'il n'est pas affecté par les intempéries. Toutefois, on peut utiliser d'autres matériaux, tels que, par exemple, l'acier, l'aluminium ou des tissus. De plus, comme décrit ci- après, l'élément annulaire 64 est flexible tout en étant rigide pour qu'il puisse être installé dans la cavité et rester ensuite en place jusqu'à ce que la matière de formation de mousse ait été expansée. La forme particulière de la matière de formation de mousse appliquée à l'élément 64 est déterminée au préalable en fonction de la structure de la roue (c'est- à-dire de la forme de la cavité annulaire) et de la forme finale désirée après expansion. Comme représenté dans le mode de réalisation de la figure 3B, la matière de formation de mousse a une forme de section droite circulaire d'une façon générale. L'utilisation de l'élément de remplissage 62 nécessite que la roue 60 soit tout d'abord assemblée par fixation d'une jante 72 à un disque 74 à l'aide d'une soudure 76. Une fois que la roue 60 a été assemblée, on insère l'élément 62 dans une cavité cirfoncérencielle 70 qui est orienté radialement vers l'intérieur et que comporte la roue. Lorsque l'élément 62 a été inséré, les côtés de l'élément annulaire 64 portent de façon frottante contre les surfaces intérieures 74A et 72A du disque 74 et de la jante 72, respectivement, ce qui a pour effet que l'élément annulaire 64 se déforme et s'incurve légèrement en prenant la forme représentée sur la figure 3B. On insère davantage l'élément de remplissage 62 dans la cavité 70 jusqu'à ce qu'il atteigne une position voulue. Du fait que les côtés de l'élément annulaire 64 portent de façon frottante contre les surfaces 72A et 74A de la jante 72 et du disque 74, respectivement, l'élément 62 est maintenu en place jusqu'à ce que la roue ait été recouverte d'une couche d'apprêt et ait été traitée thermiquement, ce qui entraîne une expansion de la matière de formation de mousse jusqu'à l'état représenté sur la figure 3C. Pendant l'expansion de la matière de formation de mousse, l'élément annulaire 64 peut se courber vers l'extérieur jusqu'à la position représentée sur la figure 3C. Une fois que la matière de formation de mousse a été expansée, l'élément annulaire 64 se trouve maintenu solidement en place et la surface extérieure de l'élément annulaire forme une surface esthétiquement acceptable. De plus, du fait que la surface extérieure 64A de l'élément annulaire 64 est visible dans les roues comportant des fenêtres, on peut sélectionner la couleur de cet élément annulaire 64 pour qu'elle soit adaptée à la couleur de la roue ou contraste avec cette couleur. En se référant maintenant aux figures 4A, 4B et 4C, on voit que l'on met en oeuvre la présente invention en utilisant un élément de remplissage 82 à noyau en fil métallique sur lequel a été appliquée une matière expansible de formation de mousse pour remplir la cavité annulaire d'une roue 80 du type à face pleine. Comme on peut le voir sur la figure 4A, l'élément de remplissage 82 à noyau en fil métallique comprend un noyau 84 en fil métallique rond et flexible qui est revêtu d'une matière expansible 86 de formation de mousse. De préférence, le noyau 84 est fendu en 88 de manière à ne pas être gêné par une tige de valve (non représentée) de la roue. De plus, du fait que le noyau n'est pas directement exposé aux intempéries, il peut être réalisé à partir d'autres matériaux pourvu qu'il soit flexible afin qu'on puisse l'installer dans la cavité et puisse rester ensuite en place jusqu'à ce que la matière de formation de mousse ait été expansee. De préférence, quand on utilise l'élément de remplissage 82, on assemble tout d'abord la roue 80 en fixant une jante 90 à un disque 92 à l'aide d'une soudure 94. Comme représenté dans ce mode de réalisation, une fois que la roue 80 a été assemblée, on déforme élastiquement l'élément 82 (comme représenté sur la figure 4A) et on l'insère dans une cavité circonférencielle 96 qui est orientée radialement vers l'intérieur et que comporte la roue. Une fois qu'on l'a inséré et relâché, l'élément 82 se redresse et se trouve positionné dans la cavité 96 comme représenté sur la figure 4B. On revêt ensuite la roue 80 d'une couche d'apprêt et on la traite thermiquement. Pendant le traitement thermique, la matière de formation de mousse subit une expansion dans la cavité jusqu'à ce qu'elle prenne la forme représentée sur la figure 4C. De plus, la forme particulière de la matière de formation de mousse appliquée au noyau 84 est déterminée au préalable en fonction de la structure de la roue (c'est-à- dire de la forme de la cavité 96) et de la forme finale désirée après expansion. Comme on peut le voir dans le mode de réalisation de la figure 4B, la matière de formation de mousse a une forme de section droite circulaire d'une façon générale. En outre, bien que l'élément de remplissage 82 ait été représenté comme étant positionné contre une surface intérieure 90A de la jante 90, l'élément de remplissage 82 peut être dimensionné de manière à être positionné contre une surface intérieure 92A du disque 92. Conformément aux divers modes de réalisation de la présente invention, la matière expansée de formation de mousse sert à remplir substantiellement la totalité de la cavité intérieure de la roue associée et à empêcher les débris d'y pénétrer et d'y venir s'y loger. Il en résulte qu'aucun état de balourd ne peut être créé par des débris pénétrant dans la roue par les fenêtres du disque ou par le côté arrière de la roue. On comprendra que, bien que l'invention ait été décrite et représentée comme utilisant une matière de remplissage pour les structures particulières de roue représentées sur les dessins, on peut utiliser cette matière de remplissage avec n'importe qu'elle structure de roue dans laquelle une cavité circonférencielle interne, orientée radialement vers l'intérieur, est formée dans la roue. Par exemple, on peut utiliser la matière de remplissage dans une structure moulée de roue en aluminium telle que celle décrite dans le brevet US n 5.078.453 ou dans une structure de roue constituée par une jante partielle et un disque de roue à face pleine, telle que celle décrite dans le brevet US n 5.027.508. Il est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Roue (10; 30; 60; 80) de véhicule caractérisée en ce qu'elle comprend: - un disque (14; 34; 74; 92); - une jante (12; 32; 72; 90) fixée audit disque, ladite jante et ledit disque ayant une structure qui définit une cavité circonférencielle (28; 48; 70; 96) orientée radialement vers l'intérieur; et - une matière de remplissage (30; 50; 62; 86) disposée dans une partie substantielle de ladite cavité pour empêcher des matériaux de la route ou autres débris de s'accumuler dans ladite cavité. 2. Roue selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite matière de remplissage est une matière de remplissage extrudée appliquée sur une surface dudit disque. 3. Roue selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite matière de remplissage est une matière de remplissage extrudée appliquée sur une surface de ladite jante. 4. Roue selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite matière de remplissage est appliquée à un élément en forme de cercle d'une façon générale et ledit élément en forme de cercle est disposé dans ladite cavité. 5. Roue selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit élément en forme de cercle comprend une partie de corps non-continue. 6. Roue selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite matière de remplissage est une matière expansible de formation de mousse. 7. Roue selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite matière expansible de formation de mousse est une matière de formation de mousse activée par la chaleur. 8. Roue selon la revendication 1, caractérisée en ce que la jante et le disque coopèrent de manière à définir un siège de talon de pneu, côté extérieur, et ladite cavité est la zone adjacente audit siège de talon de pneu, côté5 extérieur.