Brevet FR2748695A1 — publié le 19971121

-1- L'invention a pour objet une roue, composée d'un disque de roue et d'une jante de montage monobloc pour pneumatique, de préférence à armature de carcasse radiale, et susceptible de former éventuellement, avec un anneau de soutien de bande de roulement et ledit pneumatique, un ensemble roulant pouvant être utile dans le cas de roulage o la pression de gonflage s'abaisse anormalement par rapport à la pression normale d'emploi, dite pression nominale de service, pression pouvant même devenir nulle. Les principales difficultés rencontrées dans le cas d'un roulage à plat ou à pression faible concernent les risques de décoincement des bourrelets du pneumatique et en particulier le décoincement du bourrelet situé du côté extérieur du pneumatique monté du côté extérieur du véhicule. Les techniques proposées et bien connues pour éviter de tels décoincements, et en particulier celle consistant à disposer axialement à l'intérieur du siège extérieur de jante une saillie ou hump de faible hauteur, ne semblent pas donner entière satisfaction et tendent à augmenter les difficultés de montage et de démontage des pneumatiques. La demande française N 2 699 121 décrit à titre d'exemple, en vue de résoudre efficacement le problème ci-dessus, une jante de roue monobloc (1) telle que montrée sur la figure 1. Ladite jante (1) est délimitée axialement par deux bords de jante, distants axialement de la largeur S de jante. Ladite jante (1) comprend, vue en section méridienne, - un premier siège de jante (13') ayant une génératrice dont l'extrémité axialement extérieure est sur un cercle de diamètre inférieur au diamètre du cercle sur lequel se trouve l'extrémité axialement intérieure (le siège est alors dit incliné vers l'extérieur), et délimité axialement à l'extérieur par une saillie ou hump (15') de faible hauteur, - un deuxième siège de jante (13") ayant une génératrice dont l'extrémité axialement intérieure est, d'une part sur un cercle de diamètre au moins égal au diamètre du cercle sur lequel se trouve l'extrémité axialement intérieure de la génératrice du premier siège de jante, (et dans le cas montré sur la fig. 1 de ladite demande, sur un cercle de diamètre égal à celui sur lequel se trouve l'extrémité -2- axialement intérieure), et d'autre part sur un cercle de diamètre supérieur au diamètre du cercle sur lequel se trouve son extrémité axialement extérieure, ladite deuxième génératrice étant aussi prolongée axialement à l'extérieur par une saillie (15") et axialement à l'intérieur par un rebord de jante (14). Selon les différences de diamètres respectifs des cercles sur lesquels se trouvent les extrémités axialement intérieures des deux sièges de jante, ladite jante peut être ou non pourvue d'une gorge de montage (12), située préférentiellement axialement à proximité du deuxième siège de jante (13"). Ladite jante (1) est destinée à être utilisée de manière avantageuse avec un appui de soutien de bande de roulement (non montré), appui de soutien élastique, amovible et enfilable sur une portée de jante (11), dont la génératrice peut être rectiligne ou non, et, si rectiligne, parallèle ou non à l'axe de rotation, une butée de positionnement (16), située entre ladite portée (11) et la gorge de montage (12), permettant en collaboration avec un des bourrelets du pneumatique le positionnement axial de l'appui de soutien. La profondeur de la gorge de montage ainsi que les contraintes de fonctionnement à ne pas dépasser, imposent, dans le cas d'une fabrication de la roue en acier et le profil radialement extérieur souhaité étant donné, des épaisseurs de métal variables axialement, et ainsi un profil méridien radialement intérieur, tel que montré sur la figure 1. Il ressort de l'examen de ladite figure, et ceci dans la presque totalité des montes possibles de pneumatique sur des jantes de ce type, que l'espace disponible radialement sous la gorge de montage (12) est fortement réduit par rapport à l'encombrement radialement sous la portée (1 1). Le fait que la gorge de montage soit axialement située plus près d'un bord de jante que le milieu de la portée, risque de conduire à l'accumulation, sous la portion correspondante de la portée, de toutes sortes de matières, telle que la boue plus ou -3- moins mélangée à des cailloux, telle que la neige ou glace en conditions hivernales, matières difficilement évacuables. En outre, le souci constant du moindre poids d'une jante conduit à l'utilisation pour sa fabrication d'un matériau à faible densité. Cet emploi permet la réalisation sous forme de roue, jante (1) et disque étant alors moulés conjointement, mais entraîne par contre des modifications sérieuses des profils méridiens respectivement radialement intérieur et extérieur, de manière à correctement rigidifier ladite roue, étant donné les conditions sévères imposées par un roulage sous pression nulle ou faible. Afin de permettre l'obtention d'une légèreté optimale et de remédier aux inconvénients ci-dessus, la roue, conforme à l'invention, est composée d'une jante avec un premier et un deuxième sièges de jante, au moins le premier siège de jante ayant une génératrice dont l'extrémité axialement extérieure est sur un cercle de diamètre inférieur au diamètre du cercle sur lequel se trouve l'extrémité axialement intérieure, ledit premier siège de jante étant prolongé axialement à l'extérieur par une saillie ou hump de faible hauteur et axialement à l'intérieur par une portée destinée à recevoir un anneau de soutien de bande de roulement, et d'un disque de roue réuni du côté du premier siège de jante à la paroi radialement intérieure de la jante. La portée de jante est, radialement à l'extérieur, munie d'éléments en relief séparés par des évidements ou creux. Sur la majeure partie de la surface totale de la paroi radialement intérieure de la jante de roue, chaque point d'une génératrice de ladite paroi, compris entre le point de tangence de ladite génératrice avec la génératrice correspondante, axialement intérieure du disque, et l'extrémité axialement située du côté du deuxième siège de jante, est sur un cercle de diamètre Dp, au moins égal au diamètre DA du cercle sur lequel se trouve ledit point de tangence et au plus égal au diamètre DB du cercle sur lequel se trouve ladite extrémité. De préférence, la majeure partie de la surface totale de la paroi radialement intérieure représente la totalité de la dite surface. Néanmoins, ladite partie peut être -4- moindre, mais doit cependant être égale à au moins 70% de la surface totale de la paroi, afin de ne pas nuire à l'évacuation des matières accumulées à l'intérieur de la jante. La roue est avantageusement en matériau(x) de faible densité, tels que les métaux que sont l'aluminium, le magnésium et tous les alliages dérivés de ces métaux, ou tels que les matières thermoplastiques ou thermodurcissables, chargées ou non. Par saillie de faible hauteur, il faut entendre une saillie dont la hauteur est préférentiellement au plus égale à 2,5% du diamètre nominal de lajante de montage, qui est le diamètre du cercle sur lequel se trouve l'extrémité axialement intérieure du premier siège de jante. Si l'on appelle taux d'entaillement de la portée de jante, préférentiellement cylindrique, le rapport de la surface occupée par les évidements ou creux sur la surface totale de la face radialement extérieure de la portée, ledit taux d'entaillement est préférentiellement compris entre 0,4 et 0,9. Les éléments en relief peuvent être, d'une part au moins deux nervures circonférentielles formant les bords axiaux de la portée, et d'autre part des blocs ou plots de matériau. Les éléments en relief peuvent être aussi, en plus des nervures circonférentielles ci-dessus, des nervures transversales ou quasi-transversales, rattachées aux nervures circonférentielles, et délimitant entre elles des creux pouvant avoir des volumes variés en forme et en grandeur. Les nervures transversales, continues ou discontinues, peuvent en particulier présenter sur la face radialement extérieure de la portée des surfaces de formes variées, délimitées par des côtés transversaux de configurations diverses: rectiligne, courbe, ligne brisée, parallèle ou non... etc..... Pour la simplicité de fabrication de la roue, lesdits côtés seront de préférence rectilignes de manière à conférer aux évidements une forme -5quadrilatère, qui pourra être rectangle, carrée, trapézoïdale, losangée ou autre. Les côtés rectilignes seront préférentiellement orientées par rapport à la direction circonférentielle d'un angle au moins égal à 45 , quelle que soit la forme géométrique des creux. De même, que les deux côtés rectilignes transversaux d'une nervure transversale soient parallèles ou non, il est avantageux que la largeur d'une nervure, mesurée perpendiculairement à la ligne moyenne transversale de la surface de la nervure, soit au moins égale à 3 mm et au plus égale à 7 mm. Comme décrit dans le demande FR 2 699 121, la jante conforme à l'invention a préférentiellement une gorge de montage située vers le deuxième siège de jante. Un des creux, et plus précisément le creux dans lequel débouche l'orifice de passage de la valve de gonflage, est préférentiellement relié à la gorge de montage par une rainure, permettant ainsi le libre passage du gaz de gonflage et le démontage plus facile de l'ensemble pneumatique-anneau de soutien de la roue. Dans le cas de nervures transversales, ces dernières peuvent être avantageusement discontinues, un (des) creux séparant les branches de nervure, ou alors lesdites nervures étant percées chacune par un (des) trous; les deux variantes permettant une égalité de pression dans tous les creux de la portée. Les cavités ou creux délimités par les nervures circonférentielles et les nervures transversales ont avantageusement des volumes inégaux. En particulier, les nervures transversales ou quasi-transversales peuvent être disposées circonférentiellement selon des pas variables. Il en est de même des blocs qui ne sont pas équidistants les uns des autres. Quant à la face radialement intérieure de lajante, elle est préférentiellement uniforme, mais peut aussi présenter, par exemple, des nervures et rainures transversales. De manière préférentielle, la plus grande partie de ladite face sera uniforme, la partie restante étant formée d'au moins une nervure transversale dont la -6- génératrice radialement la plus à l'intérieur peut comporter des points se trouvant sur des cercles de diamètres supérieurs au diamètre du cercle sur lequel se trouve le point de tangence de la génératrice avec la génératrice du disque. Dans le cas de la présence de plusieurs nervures transversales dont les bases d'ancrage à la face radialement intérieure de la jante ne peuvent occuper qu'une aire au plus égale à % de la surface totale de la paroi radialement intérieure, lesdites nervures sont circonférentiellement et régulièrement espacées et utilisées comme nervures de renforcement, afin d'éviter les défauts engendrés par les concentrations de contrainte éventuelles générées par les formes de certaines jantes. L'invention sera mieux comprise à l'aide du dessin annexé à la description qui suit, illustrant des exemples non limitatifs d'exécution d'une roue destinée au montage d'un pneumatique 185/60-14, dessin sur lequel - la figure 1 est une vue méridienne et schématique d'une roue telle que décrite dans la demande française précitée, - la figure 2 est une vue méridienne et schématique d'une roue conforme à l'invention, - la figure 3 est une vue de dessus de la jante de la figure 2, - la figure 4 est une variante de dessus de jante conforme à l'invention, - la figure 5 est une autre variante de roue, vue en section méridienne - la figure 6 montre en section méridienne la roue de la figure 5, dont la face radialement intérieure comporte quatre nervures transversales. La jante de roue (1), montrée sur la figure 2, reprend en grande partie les caractéristiques de la jante (1) montrée sur la figure 1, c'est-àdire une jante avec deux sièges de jante (13') et (13") de diamètres égaux et dont les génératrices sont inclinées vers l'extérieur, lesdits sièges de jante étant prolongés axialement à l'extérieur de saillies ou humps (15') et (15") de hauteur égale à 6 mm, ce qui représente environ 0,017 fois le diamètre nominal Dj de lajante (1), qui est le diamètre commun des extrémités axialement intérieures des deux sièges de jante (13') et (13"). Le premier siège de jante (13') est prolongé axialement à l'intérieur par une portée (11), elle-même munie à son autre extrémité d'une butée de -7positionnement (16) de l'anneau de soutien destiné à être monté sur ladite portée (11). Le deuxième siège de jante (13") est prolongé axialement à l'intérieur par un rebord de jante (14), rebord délimitant avec la butée de positionnement (16) une gorge de montage (12). Conformément à l'invention, la portée (11) est munie d'évidements (30) de forme triangulaire (figure 3), lesdits évidements étant délimités axialement par les nervures circonférentielles (32) de la portée (11) et circonférentiellement par les nervures transversales (31), présentant sur la face radialement extérieure de la portée (11) des côtés (310) rectilignes, parallèles entre eux et faisant avec la direction circonférentielle un angle A de 45 . Si l'on appelle SE la surface occupée par les évidements et ST la surface cylindrique totale de la portée (1 1), ST étant égale à DDL, D et L étant respectivement le diamètre et la largeur axiale de ladite face radialement extérieure de la portée (l 1), le taux d'entaillement, défini comme le rapport SE/ST, est égal à 0,6. La largeur l, commune dans l'exemple décrit à toutes les nervures transversales (31), et mesurée perpendiculairement à la direction commune des deux côtés (310) de la surface occupée par une nervure (31), est comprise entre 3 mm et 7 mm. Toutes les arêtes délimitant les éléments en relief sur la face radialement supérieure de la portée sont avantageusement chanfreinées, afin de faciliter le montage de l'appui de soutien de la bande de roulement du pneumatique destiné à être monté sur la jante. Comme montré sur la figure 2, le passage de valve (34) débouche dans l'un des évidements (30) de la portée (11), ledit évidement étant relié à la gorge de montage (12) par une rainure de faibles dimensions (33), permettant le passage du gaz de gonflage. Cette liaison (33) entre évidement (30) et gorge (12) favorise le démontage de l'ensemble monté: en effet, sans ladite liaison, la dépression, engendrée par le dégonflage, crée un contact étroit entre l'anneau de soutien et les nervures délimitant les évidements, d'o les difficultés de démontage de l'anneau et de l'ensemble. -8- Quant à la génératrice (10) de la paroi radialement intérieure de la jante (1), elle tangente en A la paroi axialement et radialement intérieure du disque de roue (2). Conformément à l'invention, chaque point de ladite génératrice (10), comme chaque point de toute génératrice de ladite paroi, intégralement uniforme dans le cas montré, localisé entre le point A de tangence et son extrémité B du côté du deuxième siège de jante (13"), est sur un cercle de diamètre Dp, au moins égal au diamètre DA du cercle sur lequel se trouve le point de tangence A et au plus égale au diamètre DB du cercle sur lequel se trouve l'extrémité B, le passage du diamètre DA au diamètre DB, supérieur à DA, du cercle sur lequel se trouve le point B se faisant de manière continue sur la plus grande partie de la distance axiale séparant le point de tangence A de l'extrémité B, comme montré sur la figure 2. Ceci évite l'amas de corps étrangers à la roue, et rend possible l'évacuation de tels corps vers l'extérieur. Ladite évacuation est d'autant plus facile et plus complète que le diamètre de la paroi radialement intérieure (10) croît de manière continue en allant axialement du cercle sur lequel se trouve le point A au cercle comprenant le point B, comme montré sur la figure 5. La jante de roue montrée sur la figure 4 diffèere principalement de la jante des figures 2 et 3 par le fait que les nervures transversales sont remplacées par des blocs (31) d'aluminium, ou autre matériau rigide, sous forme de troncs de cône. Dans l'exemple montré, lesdits troncs de cône (31) sont de même volume, mais ils peuvent être de volumes différents, du fait que les surfaces de leurs bases peuvent être différentes en dimensions, la seule contrainte à laquelle les blocs (31) sont soumis résidant dans le fait que toutes les bases radialement supérieures desdits blocs sont confondues avec la face radialement supérieure de la portée (11). Lajante de roue montrée sur la figure 5 differe principalement de lajante de la figure 2 par le fait que le deuxième siège de jante (13") a un diamètre supérieur au diamètre du premier siège (13'), le diamètre d'un siège de jante étant par définition le diamètre de l'extrémité axialement intérieure de sa génératrice, ce qui permet de supprimer la gorge de montage (12) et de la remplacer par une surface tronconique de liaison (36) entre le deuxième siège de jante (13") et la portée (11). On confère -9- ainsi à la génératrice (10) de la paroi radialement intérieure de la jante (1) un profil méridien tronconique et uniforme du point A, de tangence entre ledit profil et la paroi intérieure du disque (2), à son extrémité B, le diamètre de la paroi (10) croissant de manière continue et monotone de A à B. Chaque nervure transversale (31) est pourvue en son milieu d'une rainure (311), permettant l'écoulement du gaz de gonflage entre creux. La figure 6 représente, vue en section méridienne, une variante de jante de roue, telle que montrée sur la figure 5, mais comportant sur sa face radialement intérieure (10) quatre nervures (35), équidistantes circonférentiellement les unes des autres, et présentant sur leurs bords axialement à l'extérieur des renflements (350), telle qu'une génératrice (351) radialement intérieure d'une nervure (35) a, sur le bord de la nervure, des points (C par exemple) distants de l'axe de rotation de l'ensemble roulant d'une quantité inférieure à la distance séparant du même axe le point A de tangence avec la génératrice (20) de la paroi axialement et radialement intérieure du disque (2). La roue, montrée sur l'une des figures 2 à 6, permet en outre, à dimension de pneumatique constante, l'augmentation du volume de gaz de gonflage, ce qui a pour avantage de diminuer la vitesse avec laquelle le pneumatique, monté sur une telle roue, perd sa pression par diffusivité. -10- REVENDICATIONS. 1 - Roue R composée d'une jante (1) avec un premier (13') et un deuxième (13") sièges de jante, au moins le premier siège de jante (13') ayant une génératrice dont l'extrémité axialement extérieure est sur un cercle de diamètre inférieur au diamètre du cercle sur lequel se trouve l'extrémité axialement intérieure, ledit premier siège de jante (13') étant prolongé axialement à l'extérieur par une saillie ou hump (15') de faible hauteur, et axialement à l'intérieur par une portée (11) destinée à recevoir un anneau de soutien de bande de roulement, et d'un disque de roue (2), réuni du côté du premier siège de jante (13') à la paroi radialement intérieure (10) de la jante (1), caractérisée en ce que la portée de jante (11) est, radialement à l'extérieur, munie d'éléments en relief (31) séparés par des évidements ou creux (30). 2 - Roue selon la revendication 1, caractérisée en ce que, sur la majeure partie de la surface totale de la paroi radialement intérieure de la jante (1), chaque point d'une génératrice (10) de ladite paroi, compris entre le point de tangence A de ladite génératrice (10) avec la génératrice correspondante (20), axialement intérieure du disque (2), et l'extrémité B axialement située du côté du deuxième siège de jante (13"), est sur un cercle de diamètre Dp, au moins égal au diamètre DA du cercle sur lequel se trouve le point de tangence A et au plus égal au diamètre DB du cercle sur lequel se trouve l'extrémité B. 3 - Roue selon la revendication 2, caractérisée en ce la majeure partie de la surface totale de la paroi radialement intérieure de la jante représente au moins 70% de ladite surface, et de préférence la totalité de ladite surface. 4 - Roue selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle est avantageusement en matériau(x) de faible densité, tels que les métaux que sont -11- l'aluminium, le magnésium et tous les alliages dérivés de ces métaux, ou tels que les matières thermoplastiques ou thermodurcissables, chargées ou non. - Roue selon l'une des revendication 2 à 4, caractérisée en ce que le passage du diamètre DA au diamètre au diamètre sur lequel se trouve le point B se fait de manière croissante et continue en allant axialement du point de tangence A à l'extrémité B. 6 - Roue selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le taux d'entaillement de la portée (11) de jante, rapport de la surface SE occupée par les évidements ou creux sur la surface totale ST de la face radialement extérieure de la portée (11), est compris entre 0,4 et 0,9. 7 - Roue selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les éléments en relief (31) sont, en plus des nervures circonférentielles (32), des nervures transversales ou quasi-transversales (31), rattachées aux nervures circonférentielles (32), et délimitant entre elles des creux (30) pouvant avoir des volumes variés. 8 - Roue selon la revendication 7, caractérisée en ce que les nervures transversales (31) sont discontinues, un (des) canaux (311), rainures ou trous, séparant les branches de nervure. 9 - Roue selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisée en ce que les nervures transversales (31) présentent sur la face radialement extérieure de la portée (11) des surfaces délimitées circonférentiellement par des côtés (310) rectilignes, faisant avec la direction circonférentielle un angle A au moins égal à 45 . -12- - Roue selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les éléments en relief (31) sont, d'une part au moins deux nervures circonférentielles (32) axialement à l'extérieur de la portée (11), et d'autre part des blocs ou plots (31) de matériau constituant la roue. 11 - Roue selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que la jante (1) comprend une gorge de montage (12) située axialement vers le deuxième siège de jante (13") et en ce qu'un creux (30) est relié à la gorge de montage (12) par une rainure (33). 12 - Roue selon la revendication 12, caractérisée en ce que le creux (30) reliée à la gorge de montage (12) est celui dans lequel débouche l'orifice de passage de la valve de gonflage (34). 13 - Roue selon la revendication 2, caractérisée en ce que deuxième siège de jante (13") a une génératrice dont l'extrémité axialement intérieure est, d'une part sur un cercle de diamètre égal au diamètre du cercle sur lequel se trouve l'extrémité axialement intérieure de la génératrice du premier siège de jante (13'), et d'autre part sur un cercle de diamètre supérieur au diamètre du cercle sur lequel se trouve son extrémité axialement extérieure, ladite deuxième génératrice étant prolongée axialement à l'extérieur par une saillie ( 15") et axialement à l'intérieur par un rebord de jante (14). 14 - Roue selon la revendication 2, caractérisée en ce que le deuxième siège de jante (13") a une génératrice dont l'extrémité axialement intérieure est, d'une part sur un cercle de diamètre supérieur au diamètre du cercle sur lequel se trouve l'extrémité axialement intérieure de la génératrice du premier siège de jante (13'), et d'autre part sur un cercle de diamètre supérieur au diamètre du cercle sur lequel se trouve l'extrémité axialement extérieure, ladite deuxième génératrice étant aussi prolongée axialement à l'extérieur par une saillie (15") et axialement à l'intérieur par -13- la génératrice d'une surface tronconique (36) assurant la liaison entre le siège (13") et la portée rebord de jante (14), et en ce que la génératrice (10) de la paroi radialement intérieure de la jante ( 1) a un profil méridien tronconique du point A, de tangence entre ledit profil et la paroi intérieure (20) du disque (2), à son extrémité B. - Roue selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte sur sa face radialement intérieure (10) quatre nervures (35), équidistantes circonférentiellement les unes des autres, et présentant sur leurs bords axialement à l'extérieur des renflements (350), telle qu'une génératrice (351) radialement intérieure d'une nervure (35) a, sur le bord de la nervure, des points (C par exemple) distants de l'axe de rotation de l'ensemble roulant d'une quantité inférieure à la distance séparant le point A de tangence avec la génératrice (20) de la paroi axialement et radialement intérieure du disque (2).