Brevet FR2872739A1 — publié le 20060113

La présente invention concerne une jante de véhicule destinée au montage d'un pneumatique et d'un appui de soutien. On connaît déjà dans l'état de la technique, notamment d'après le document WO 01/08905, une jante de véhicule, de révolution, destinée au montage d'un pneumatique et d'un appui de soutien de bande de roulement. Dans la présente description, un ensemble comprenant une roue, un pneumatique monté sur la roue et un appui de soutien de bande de roulement est désigné ensemble monté . La roue comprend une jante, par exemple telle que celle décrite dans le document WO 01/08905, et un disque. Dans un ensemble monté, les bourrelets du pneumatique sont en appui sur des sièges de la jante. Les diamètres moyens des deux sièges sont différents pour faciliter le montage et le démontage de l'appui de soutien sur la jante. Dans la jante décrite dans le document WO 01/08905, le siège le plus proche de l'intérieur du véhicule possède le diamètre moyen le plus grand. L'appui de soutien est porté circonférentiellement par une portée d'appui de la jante, située entre les deux sièges. Il est constitué par exemple en un matériau élastomérique déformable de manière élastique, qui empêche l'affaissement de la bande de roulement lorsque l'ensemble monté roule en mode dégradé, c'est-à-dire lorsque la pression régnant dans le pneumatique est insuffisante ou nulle. Dans la suite de la description, on appelle déjantage le fait pour un bourrelet de quitter son siège d'appui vers l'extérieur de la jante, et décoincement le fait pour un bourrelet de quitter son siège d'appui vers l'intérieur de la jante. Pour empêcher le décoincement du bourrelet porté par le siège de plus grand diamètre moyen, la jante décrite dans le document WO 01/08905 est munie d'un bossage de sécurité prolongeant axialement le siège vers l'intérieur de la jante. On dit que le bossage de sécurité a une fonction d'anti-décoincement. Pour évaluer la robustesse d'une jante à l'anti-décoincement, on soumet classiquement un ensemble monté comprenant cette jante à différents tests de roulage en mode dégradé, notamment à un test à pression nulle. En particulier, les constructeurs automobile exigent actuellement que la fonction anti-décoincement des jantes soit assurée correctement sur un train avant, qui est le plus sollicité, dans chacune des deux situations extrêmes suivantes: lors d'un freinage d'urgence soutenu, lors d'un virage soutenu. Des essais réalisés sur la jante décrite dans le document WO 01/08905 ont montré que cette jante satisfait parfaitement aux exigences actuelles des constructeurs en termes d'anti-décoincement. Le bossage réalise donc convenablement sa fonction d'antidécoincement. Or, les inventeurs de la présente invention ont eu l'idée de réaliser des essais encore plus contraignants pour l'ensemble monté porté par le train avant, en le soumettant à un essai de roulage en mode dégradé lors d'un freinage d'urgence soutenu, les roues avant braquées. Les contraintes subies par l'ensemble monté au cours de ce nouveau type de test sont bien supérieures à celles subies par l'ensemble monté au cours des tests classiquement réalisés, si bien que les inventeurs ont pu déceler des voies de perfectionnement de la jante de l'état de la technique au delà des exigences habituelles d'anti-décoincement des constructeurs. Plus précisément, les inventeurs ont constaté que lors de ce nouveau test, un décoincement pouvait se produire sur le siège de plus grand diamètre. Ainsi, l'invention a pour objet une jante de véhicule, de révolution, destinée au montage d'un pneumatique et d'un appui de soutien de bande de roulement, comportant un premier siège ayant un diamètre moyen supérieur au diamètre moyen d'un second siège, le premier siège étant prolongé axialement, vers le second siège, par un bossage de sécurité, caractérisée en ce que du côté du bossage, le premier siège tangente un cône de révolution coaxial à la jante et ouvert vers le second siège, d'angle au sommet supérieur à 103 . On utilise la définition courante d'un cône de révolution, c'est-à-dire un solide de révolution à base circulaire terminé en pointe. Grâce à l'invention, le bord du premier siège, orienté du côté du bossage, est suffisamment incliné pour réaliser une barrière qui empêche le décoincement du bourrelet en appui sur le premier siège. Selon un mode de réalisation particulier, du côté du bossage, le premier siège tangente un cône de révolution coaxial à la jante et ouvert vers le second siège, d'angle au sommet supérieur à 110 . Les inventeurs ont en effet constaté que la jante est particulièrement robuste à l'antidécoincement lorsque le premier siège présente cette caractéristique. De manière optionnelle, le premier siège comprend: - un fond tronconique confondu localement avec un cône de révolution ouvert vers le second siège et coaxial à la jante, et - un bord interne prolongeant le fond du premier siège vers le second siège, et le bord interne de la jante de l'invention tangente un cône de révolution coaxial à la jante et ouvert vers le second siège, d'angle au sommet supérieur à 103 . Selon un mode de réalisation particulier, le bord interne du premier siège est confondu localement avec un tore coaxial à la jante, le tore étant radialement extérieur au premier siège. On utilise la définition mathématique d'un tore, c'est-à-dire une surface de révolution engendrée par un cercle qui tourne autour d'un axe situé dans son plan et ne passant pas par son centre. De manière optionnelle, le rayon de courbure de l'arc de cercle générateur du bord interne du premier siège est compris entre 5 mm et 6 mm. De manière optionnelle, le premier siège comprend un bord externe prolongeant le fond du premier siège à l'opposé du bord interne. De manière optionnelle, le bord externe du premier siège est confondu localement avec un tore coaxial à la jante, le tore étant radialement extérieur au premier siège. Avantageusement, la jante est telle que: le bord externe du premier siège est conformé de manière que le cône confondu avec le fond du premier siège intersecte le tore confondu avec le bord externe du premier siège selon deux cercles d'intersection, L, est la longueur de l'enveloppe convexe de l'intersection du premier siège avec le plan perpendiculaire à l'axe de la jante, décalé axialement en direction du second siège de 6 mm par rapport au cercle d'intersection le plus proche du bord externe du premier siège, Lp est défini de la façon suivante: o dans un premier plan axial de la jante, le premier siège et le bossage définissent des premier et second profils symétriques par rapport à l'axe de la jante, o un point de raccordement entre le fond et le bord interne sur le premier profil, et un point courant sur le second profil, permettent de définir un second plan normal au premier plan et contenant le point de raccordement et le point courant, o Le est la longueur maximale de l'enveloppe convexe de l'intersection de la jante avec le second plan, lorsque le point courant décrit le second profil, et telle que 101,7% 5 LP 102%. L, 30 On définit un plan axial comme un plan contenant l'axe de révolution de la jante. Pour déterminer le profil optimal du bossage de sécurité, les inventeurs ont fabriqué plusieurs prototypes de jantes. Chaque jante a été soumise à des tests d'antidécoincement et à des tests de montage et de démontage de pneumatiques. Ces tests ont permis de déterminer que la valeur du rapport Ln était avantageusement comprise entre 101,7% et 102%. Selon un mode de réalisation particulier, le bossage de sécurité comprend une partie tronconique confondue localement avec un cône de révolution ouvert vers le premier siège et coaxial à la jante. Selon un mode de réalisation particulier, le bossage de sécurité comprend une partie cylindrique confondue localement avec un cylindre de révolution coaxial à la jante, et prolongeant la partie tronconique du bossage vers le premier siège. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un ensemble monté comprenant une jante selon l'invention, la figure 2 est une vue détaillée selon une coupe axiale de la jante représentée sur la figure 1, - la figure 3 est une vue détaillée du siège de plus grand diamètre de la jante représentée sur la figure 2, la figure 4 est une vue d'une variante du siège représenté sur la figure 3, et la figure 5 est une vue du siège de plus grand diamètre de la jante représentée sur la figure 2. On a représenté sur la figure 1, dans un plan axial PI, un ensemble monté désigné par la référence générale 10. L'ensemble monté est sensiblement de révolution et comprend une roue 12, un pneumatique 14 et un appui 16 de soutien de bande de roulement. Le pneumatique 12 comprend classiquement une bande de roulement 18 réunie, au moyen de deux flancs 20, à deux bourrelets 22. Il est renforcé par une armature de carcasse radiale formée d'une nappe (non-représentée) de câbles textiles ancrée dans chaque bourrelet 22 autour d'une tringle 24. La roue 12 comprend une jante 26 représentée plus en détail sur la figure 2. La jante 26, vue en coupe dans le plan P, , comporte deux profils symétriques par rapport à l'axe de l'ensemble monté. Seul un des deux profils est représenté sur la figure 2. La jante 26 comprend une portée d'appui 28 destinée à supporter l'appui de soutien 16. La jante 26 comprend également des premier 30 et second 32 sièges sur lesquels les bourrelets 22 sont en appui. Le premier siège 30 a un diamètre moyen supérieur au diamètre moyen du second siège 32. Lorsque la roue 12 est montée sur un véhicule, le premier siège 30 est orienté vers le véhicule. Le premier siège 30, représenté plus en détail sur la figure 3, comprend un fond 34, un bord interne 36 prolongeant le fond 34 vers le second siège 32, et un bord externe 38 prolongeant le fond 34 à l'opposé du bord interne 36. Le bord interne 36 est prolongé vers le second siège 32 par un bossage de sécurité 40, et le bord externe 38 est prolongé à l'opposé du fond 34 par une saillie 42. Le bossage de sécurité 40 est prolongé vers le second siège 32 par une gorge de montage 43. Le bord externe 38 est confondu localement avec un tore 44 coaxial à la jante. Le cercle générateur du tore 44 a un rayon sensiblement égal à 12 mm. Le fond 34 est confondu localement avec un cône de révolution 46 ouvert vers le second siège 32, coaxial à la jante 26 et d'angle au sommet a sensiblement égal à 30 . On parle alors du fond tronconique 34. Selon un premier mode de réalisation représenté sur la figure 3, le bord interne 36 est confondu localement avec un cône de révolution 48 ouvert vers le second siège 32, coaxial à la jante 26 et d'angle au sommet /3 sensiblement égal à 110 . Selon un second mode de réalisation représenté sur la figure 4, le bord interne 36 est confondu localement avec un tore 50 coaxial à la jante 26, le cercle générateur du tore 50 ayant un rayon sensiblement égal à 5,5 mm. Dans les deux modes de réalisation, le bord interne 36 tangente le cône 48. Le bossage de sécurité 40 comprend une partie tronconique 52 confondue localement avec un cône de révolution 54 ouvert vers le premier siège 30, coaxial à la jante 26 et d'angle au sommet y sensiblement égal à 150 . Selon un mode de réalisation particulier du bossage de sécurité 40, représenté sur la figure 4, le bossage de sécurité 40 comprend en outre une partie cylindrique 56 confondue localement avec un cylindre de révolution 58 coaxial à la jante 26 et prolongeant la partie tronconique 52 du bossage vers le bord interne 36 du premier siège 30. De manière à estimer la qualité de la fonction d'anti-décoincement du bossage de sécurité 40, à partir de la simple définition géométrique de ce bossage, nous introduisons les longueurs L, et Lp dont nous allons maintenant détailler le calcul. Le cône 46 intersecte le tore 44 selon deux cercles d'intersection Cl et C2, le cercle C, étant le plus proche du bord externe du premier siège 30. On note P2 le plan perpendiculaire à l'axe de la jante 26, décalé axialement en direction du second siège 32 d'une distance d égale à 6 mm par rapport au cercle C, . La longueur L, est alors égale à la longueur de l'enveloppe convexe 60 de l'intersection du premier siège 30 avec le plan P2. Si le premier siège est parfaitement de révolution, cette intersection est un cercle et la longueur L, est égale au périmètre de ce cercle. La valeur de d est choisie arbitrairement de façon à obtenir une longueur L, de référence, sensiblement égale au périmètre du premier siège ainsi qu'au périmètre intérieur du bourrelet 22 du pneumatique 14. On a représenté sur la figure 5 une vue en coupe dans le plan P, du premier siège 30, sur laquelle les deux profils symétriques sont représentés. Par souci de clarté, l'échelle entre le premier siège et le rayon de la jante n'est pas respectée. On utilise l'indice a pour décrire les éléments du profil supérieur et l'indice b pour décrire les éléments du profil inférieur. On note Xa le point de raccordement entre le fond 34a et le bord interne 36a. On note Xb un point courant sur le premier siège 30b et le bossage de sécurité 40b. On note P3 le plan normal au plan P, contenant les deux points Xa et Xb. La longueur Lp est égale à la longueur maximale de l'enveloppe convexe 62 de l'intersection de la jante 26 avec le plan P3, lorsque le point Xb décrit le premier siège 30b et le bossage de sécurité 40b. La valeur Lp correspond sensiblement à la valeur que le périmètre intérieur du bourrelet 22 du pneumatique 14 doit franchir lors d'une opération de montage ou lors d'un décoincement. Le rapport entre les deux longueurs Lpet L, définies ci-dessus doit être tel que, d'une part, la fonction d'anti-décoincement est correctement assurée par le bossage de sécurité 40 et, d'autre part, le montage et le démontage du pneumatique 14 sur la roue 12 reste possible en utilisant des outils classiques de garagiste. Des essais réalisés par les inventeurs ont permis de déterminer qu'il était avantageux que la jante soit telle que la relation suivante soit respectée: L 101,7% Si le rapport Lp est supérieur à 102% , alors, il n'est plus possible de démonter le pneumatique 14 en utilisant des outils classiques de garagiste. Il est intéressant de noter que cette valeur du rapport entre Let L, est indépendante du diamètre de la roue 12 et que par conséquent, la formule s'applique sur des roues de diamètre quelconque. On notera enfin que l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation précédemment décrits. REVENDICATIONS 1. Jante (26) de véhicule, de révolution, destinée au montage d'un pneumatique (14) et d'un appui (16) de soutien de bande de roulement, comportant un premier siège (30) ayant un diamètre moyen supérieur au diamètre moyen d'un second siège (32), le premier siège (30) étant prolongé axialement, vers le second siège (32), par un bossage de sécurité (40), caractérisée en ce que du côté du bossage (40), le premier siège (30) tangente un cône de révolution (48) coaxial à la jante (26) et ouvert vers le second siège (32), d'angle au sommet supérieur à 103 . 2. Jante (26) selon la revendication 1, dans laquelle, du côté du bossage (40), le premier siège (30) tangente un cône de révolution (48) coaxial à la jante (26) et ouvert vers le second siège (32), d'angle au sommet supérieur à 110 . 3. Jante (26) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le premier siège (30) comprend: un fond tronconique (34) confondu localement avec un cône de révolution (46) ouvert vers le second siège (32) et coaxial à la jante (26), et un bord interne (36) prolongeant le fond du premier siège (30) vers le second siège (32), et dans laquelle le bord interne (36) tangente un cône de révolution (48) coaxial à la jante (26) et ouvert vers le second siège (32), d'angle au sommet supérieur à 103 . 4. Jante (26) selon la revendication 3, dans laquelle le bord interne (36) du premier siège (30) est confondu localement avec un tore (50) coaxial à la jante (26), le tore (50) étant radialement extérieur au premier siège (30). 5. Jante (26) selon la revendication 4, dans laquelle le rayon de courbure de l'arc de cercle générateur du bord interne (36) du premier siège (30) est compris entre 5 mm et 6 mm. 6. Jante (26) selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans laquelle le premier siège (30) comprend un bord externe (38) prolongeant le fond (34) du premier siège (30) à l'opposé du bord interne (36). 7. Jante (26) selon la revendication 6, dans laquelle le bord externe (38) du premier siège (30) est confondu localement avec un tore (44) coaxial à la jante (26), le tore (44) étant radialement extérieur au premier siège (30). 8. Jante (26) selon la revendication 7, dans laquelle: le bord externe (38) du premier siège (30) est conformé de manière que le cône (46) confondu avec le fond (34) du premier siège (30) intersecte le tore (44) confondu avec le bord externe (38) du premier siège (30) selon deux cercles (Cl, C2) d'intersection, L, est la longueur de l'enveloppe convexe (60) de l'intersection du premier siège (30) avec le plan perpendiculaire (P2) à l'axe de la jante (26), décalé axialement en direction du second siège (32) de 6 mm par rapport au cercle d'intersection (C,) le plus proche du bord externe (38) du premier siège (30), Lp est défini de la façon suivante: o dans un premier plan axial (P,) de la jante (26), le premier siège (30) et le bossage (40) définissent des premier (30a, 40a) et second (30b, 40b) profils symétriques par rapport à l'axe de la jante (26), o un point de raccordement (Xa) entre le fond (34a) et le bord interne (36a) sur le premier profil, et un point courant (Xb) sur le second profil, permettent de définir un second plan (P3) normal au premier plan (P,) et contenant le point de raccordement (Xa) et le point courant (Xb), o Lp est la longueur maximale de l'enveloppe convexe (62) de l'intersection de la jante (26) avec le second plan (P3), lorsque le point courant (Xb) décrit le second profil, et dans laquelle on a 101,7% -9. Jante (26) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le bossage de sécurité (40) comprend une partie tronconique confondue localement avec un cône de révolution ouvert vers le premier siège (30) et coaxial à la jante (26). 10. Jante (26) selon la revendication 9, dans laquelle le bossage de sécurité (40) comprend une partie cylindrique confondue localement avec un cylindre de révolution coaxial à la jante (26), et prolongeant la partie tronconique du bossage (40) vers le premier siège (30).