Brevet FR2767711A1 — publié le 19990305

ROUE POUR PATIN A ROULETTES L'invention est relative à une roue pour patin à roulettes, notanmment pour un patin à roues en ligne. La pratique du patin à roulettes s'effectue sur des surfaces de natures et de qualités diverses. Les irrégularités de surfaces peuvent provoquer des chocs ou vibrations transmises aux pieds du patineur. Pour limiter les effets de telles irrégularités on a déjà proposé une roue comprenant, autour d'un moyeu, une couche d'amortissement intermédiaire entre le moyeu et une bande de roulement. Mais comme la couche d'amortissement est d'autant plus efficace qu'elle est épaisse une telle roue est sensible aux chocs latéraux. De plus, on a constaté qu'une roue présentant une épaisseur de matière d'amortissement suffisante était, dans certaines circonstances, peu stable et difficile à manoeuvrer. L'invention remédie à ces inconvénients. Elle est basée sur la constatation qu'une épaisseur de matériau d'amortissement trop importante entraîne des flexions en direction latérale, notamment lors des changements de direction du patineur, et que ces flexions altèrent la stabilité et la manoeuvrabilité du patin. La roue selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte un moyeu dont la surface extérieure a une section sensiblement en forme de U dont les branches forment des flasques ou couronnes emprisonnant une couche de roulement et/ou d'amortissement qui dépasse des branches, à l'opposé de la base du U. Les flasques ou couronnes confèrent à la roue une rigidité latérale empêchant la flexion, notamment lors des changements de direction, ce qui est favorable à la stabilité et à la manoeuvrabilité. De ce fait, la couche d'amortissement peut présenter une épaisseur plus importante que dans les patins connus sans préjudice pour la stabilité et manoeuvrabilité. De préférence, les flasques ont une épaisseur faible, c'est-à-dire une extension limitée en direction parallèle à l'axe, de façon à maximiser l'extension axiale de la couche d'amortissement. Les flasques emprisonnant la couche d'amortissement empêchent la déformation de cette dernière en direction axiale. Il en résulte une amélioration de l'amortissement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront avec la description de certains de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels: 2 2767711 la figure 1 est une vue en perspective d'un moyeu d'une roue conforme à l'invention, la figure 2 est une vue en perspective et en coupe d'une roue équipée du moyeu représenté sur la figure 1, la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 1 mais pour une variante, et la figure 4 est une vue en perspective partiellement coupée d'une roue de patin équipée du moyeu représenté sur la figure 3. On se réfère tout d'abord au mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2. Dans ce mode de réalisation le moyeu 10 présente une âme 12 avec un trou cylindrique central 14 dans lequel, de façon classique, est logé un roulement à billes (non montré). Cette âme 12 se termine, en direction de l'axe 16, par des parois ou flasques d'extrémités 18 et 20, dont le diamètre extérieur est sensiblement supérieur au diamètre de la surface extérieure 22 de l'âme 12. Ainsi, le moyeu 10 a la forme générale d'une bobine dont la surface périphérique a une section en U. Le profil en U peut être rermpli soit par un matériau monocouche 24 ayant des propriétés d'adhérence et d'amortissement comme montré à la figure 2, soit par plusieurs couches de matériaux distincts présentant chacun des qualités spécifiques d'amortissement, d'adhérence et de dureté, conmme cela sera décrit en relation avec la figure 4. Dans le cas de la figure 2, le matériau 24 forme également la partie de roulement. Il dépasse, en direction radiale, des flasques 18 et 20 d'une hauteur h (figure 2). La qualité de l'amortissement dépend de l'épaisseur radiale du matériau d'amortissement, c'est-à-dire, dans le cas de la figure 2, de la distance h' + h séparant la surface 26 en contact avec le sol de la surface extérieure 22 de l'âme 12. Cette qualité d'amortissement dépend aussi de l'extension axiale du matériau d'amortissement. La présence des flasques 18 et 20 permet d'augmenter l'épaisseur radiale h' + h du matériau 24. Par exemple une roue sans flasques présente une couche d'amortissement d'épaisseur radiale pouvant aller au maximum de 10 à 15 mm, alors qu'une roue de mêmes dimensions et pourvue des flasques selon 1' invention peut présenter une couche d'amortissement pouvant aller jusqu'à 20 mm d'épaisseur radiale h + h', soit un gain d'au moins 5 à 10 mm. En outre, les flasques étant d'une épaisseur (en direction axiale) limitée et se trouvant aux extrémités axiales de la roue, ils n'altèrent pas l'extension L en direction axiale du matériau 24, ni n'altèrent la qualité de l'amortissement. En pratique, avec la construction selon l'invention, et avec une épaisseur de flasque 18, 20, de l'ordre de 2 à 4 mm, on obtient une épaisseur entre flasques L (dimension axiale) de la couche d'amortissement 24 (hors ouvertures 36, 38) de l'ordre de 16 à 22 rmm (pour une largeur L' de roue standard de 24 mn), soit au moins le double des épaisseurs de couche d'amortissement dans les roues connues actuellement et un ratio L/L' de l'ordre de 67% à 92%, et en tout cas supérieur à 50%. Par ailleurs, comme noté précédemment, cette épaisseur entre flasques L n'est interrompue par aucune saillie radiale du moyeu qui pourrait interférer avec la fonction d'amortissement, de sorte que l'effet d'amortissement est maximal. De préférence, la surface extérieure 22 présente des irrégularités pour faciliter l'accrochage du matériau 24 qui est rmoulé sur le moyeu. Ces irrégularités sont constituées par des parties concaves 30, 32, séparées par des bandes 34 de portions d'un cylindre d'axe 16 constituant des cannelures axiales. De même pour faciliter l'accrochage du matériau 24 les flasques 18 et 20 présentent des ouvertures 36, 38, etc... Dans le mode de réalisation de l'invention représenté sur les figures 3 et 4 le moyeu 50 se distingue du moyeu 10 représenté sur la figure 1 par la forme des irrégularités de surface de l'âme 52. Ces irrégularités de surface, qui sont destinées à faciliter l'accrochage de la matière moulée autour du moyeu, se présentent sous la forme de cannelures 54 et 56 d'axe 58. Autrement dit en section par un plan passant par l'axe 58 du moyeu la surface extérieure. se présente sous la forme d'une ligne ondulée. Par ailleurs, entre les flasques 60 et 62 (figure 4) est disposé un matériau spécifique d'amortissement ou couche interface 64. Ce matériau 64 est emprisonné, d'une part, dans la section en U du moyeu, et, d'autre part, dans une couche externe de roulement 66 de dureté égale ou plus importante que la couche 64. Cette couche 66 est moulée sur la couche 64 et sur les faces externes cylindriques périphériques et 72, respectivement des flasques 60 et 62. Les mêmes remarques relative à l'épaisseur radiale h + h' ou axiale L de la couche 24 de la figure 2 sont valables pour les dimensions h + h' ou L de la couche amortissante 64 de la figure 4. Le matériau d'amortissement présente une dureté shore A comprise entre 50 et 85. Le matériau de la bande de roulement 66 présente une dureté qui est égale ou supérieure à celle du matériau d'amortissement, dans la même gamme de 50 à 85 shore A. Il est à noter que, quel que soit le mode de réalisation, les flasques 60, 62 (ou 18 et 20), présentent une hauteur h' au-delà de la surface extérieure ou périphérique 22 ou 52 de l'âme du moyeu qui est comprise entre 50% et 85% de la hauteur h de matériau moulé 24, 64, dépassant de ces flasques. Les matériaux utilisés pour constituer le moyeu sont, par exemple, l'aluminium, un polyamide tel que le Zytel pa 6.6, un polyuréthanne tel que le matériau connu sous la dénomination Estalloc, un polybutylène téréphtalate tel que le matériau connu sous la dénomination Pocan, un polycarbonate tel que le matériau connu sous la dénomination Macrolon, un alliage à base de titane ou un alliage à base de magnésium. Divers procédés de fabrication peuvent être utilisés, en particulier le moulage par injection, la coulée sans pression, l'estampage, le forgeage et le matriçage, ou l'extrusion/usinage. L'estampage et le forgeage permettent une fabrication économique et confèrent une bonne résistance mécanique. Dans ce type de fabrication, le moyeu est par exemple fabriqué en deux parties, chaque partie étant réalisée par estampage et forgeage, et ces deux parties sont assemblées, selon un plan perpendiculaire à l'axe, par soudage, vissage ou collage. Selon les épaisseurs de paroi du moyeu, celui-ci peut également être réalisé en une partie par ces procédés d'estampage ou forgeage. Dans le cadre d'un procédé de fabrication, d'extrusion/usinage, le moyeu est de préférence réalisé en deux parties assemblées ensuite par collage, soudage ou tout autre mroyen d'assemblage connu. D'une façon générale, lorsque le moyeu est réalisé en deux parties, celles-ci peuvent être obtenues par tout procédé connu tel que estampage, forgeage, extrusion, usinage,... Pour réaliser la couche d'amortissement on peut faire appel à un polyuréthanne thermodurcissable tel que celui connu sous la dénomination "Pur", à un polyéther, blocamide par exemple le "Pebax", 2767711 ou encore à un polybutylène téréphtalate à base de polyéther, par exemple le "Hytrel". Cette couche peut être moulée par injection ou par coulée. La bande de roulement (figure 4) est réalisée en polyuréthanne thermodurcissable chargé ou non, ou en caoutchouc. Elle est moulée par injection ou par coulée gravitée (sans pression) ou par vulcanisation. La roue selon l'invention assure à la fois un bon amortissement pour limiter la transmission des chocs ou vibrations vers le pied du patineur tout en conservant une raideur suffisante à l'égard des efforts de direction axiale pour assurer une bonne stabilité et une bonne manoeuvrabilité du patin équipé de la roue. Dans ces conditions, la roue permet des vitesses importantes du fait de l'augmentation du confort et du contrôle de la conduite. De façon générale, l'invention concerne une roue pour patins à roulettes, qui corporte un moyeu dont la surface extérieure a une section sensiblement en forme de U et dont les branches se trouvent aux extrémités axiales de la roue. 6 2767711 REVENDICATIONS 1. Roue pour patin à roulettes, notamment du type en ligne, caractérisée en ce qu'elle comnporte un moyeu (10; 50) dont la surface extérieure (22, 52) a une section sensiblement en forme de U dont les branches (18, 20; 60, 62) forment des flasques emprisonnant une couche de roulement et/ou d'amortissement (24, 64) qui dépasse des flasques, à l'opposé de la base du U. 2. Roue selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche de roulement et/ou d'amortissement est moulée sur le moyeu. 3. Roue selon la revendication 2, caractérisée en ce que les flasques présentant des ouvertures (36, 38) pour l'accrochage de la matière moulée. 4. Roue selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que la base du U présente des irrégularités pour l'accrochage de la matière moulée au moyeu. 5. Roue selon la revendication 4, caractérisée en ce que les irrégularités sont sous forme de cannelures axiales (34) ou périphériques (54, 56). 6. Roue selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comnporte une bande de roulement (66), la couche d'amortissement (64) étant disposée entre la bande de roulement et le moyeu. 7. Roue selon la revendication 6, caractérisée en ce que la bande de roulement (66) forme avec le U une surface fermée emprisonnant la couche d'amortissement. 8. Roue selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que la bande de roulement est en une matière moulée. 9. Roue selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le matériau de la couche d'amortissement présente une dureté comprise entre 50 et 85 shore A. 10. Roue selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que la bande de roulement est en un matériau présentant une dureté shore comprise entre 50 et 85 shore A. 11. Roue pour patin à roulettes, notamment pour patin à roues en ligne, caractérisée en ce qu'elle cormporte un moyeu (10; 50) dont la surface extérieure a une section sensiblement en forme de U dont les branches forment des flasques emprisonnant un matériau qui dépasse des flasques, à l'opposé de la base du U. 7 2767711 12. Roue selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que le moyeu est réalisé par estampage/forgeage. 13. Roue selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que le moyeu est réalisé en deux parties. 14. Roue selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les flasques ont une hauteur radiale (h') comprise entre 50% et 85% de la hauteur (h) de matériau (24, 64) moulé entre ces flasques. 15. Roue selon l'une quelconque des revendications précédentes; caractérisée en ce que l'épaisseur (L) en direction axiale de matériau (24, 64) disposé entre les flasques (18, 20; 60, 62) est supérieure à la moitié de la largeur totale (L') de la roue.