Brevet FR2875143A1 — publié le 20060317

L'invention concerne une roue pour patins et planches à roulettes ainsi que son procédé de fabrication. Une roue conventionnelle pour patin à roulette se compose d'une bande de roulement en polyuréthane ou caoutchouc, destinée à entrer en contact avec le sol, montée sur un noyau rigide, l'ensemble étant monté sur un châssis de patin de manière à permettre la rotation de la roue. Suite aux nombreux frottements subis par la roue lors de l'utilisation du patin, la bande de roulement s'use rapidement. Lorsque son usure progresse, la performance du patin est grandement réduite et l'ensemble de la roue est changé, la roue usée étant intégralement jetée. Une telle roue est par exemple décrite dans le document EP0935984. Elle comprend une partie centrale composée d'un moyeu central relié par des petits rayons à une partie périphérique comprenant la bande roulement. Le moyeu central définit deux cavités latérales dans lesquelles peuvent se loger deux roulements à billes, et une cavité centrale tubulaire dans laquelle se loge un élément d'entretoisement tubulaire sur lequel s'appuient les deux roulements à billes latéraux. L'ensemble est fixé au châssis d'un patin par un élément de fixation principalement composé d'une tige qui traverse les roulements à billes et l'élément d'entretoisement tubulaire et est fixée de part et d'autre de la roue sur le châssis du patin. L'inconvénient principal de cette solution provient du fait qu'en cas d'usure de la bande de roulement, la roue est intégralement changée, ce qui n'est pas économique. Un second inconvénient provient du fait que la bande de roulement est épaisse et lourde et contribue à l'augmentation du poids de la roue. Un troisième inconvénient provient du fait que la roue représente un ensemble indissociable dont le noyau est fabriqué en un matériau unique injecté et isotrope. DA\1.L547.12FR.1 dépôt FR.doc Pour pallier à cet inconvénient, d'autres solutions reposent sur des roues démontables qui permettent de recycler certains éléments quand la bande de roulement est usée. Une telle solution est par exemple décrite dans le document US5308152. Cette solution repose sur deux flasques latérales comportant un logement pour un roulement à billes. Les flasques sont des éléments rigides et complexes qui supportent les efforts mécaniques subis par la roue, dans les situations de torsion par exemple, et exigent un positionnement précis puisqu'elles supportent les roulements à billes. Pour ces raisons, cette solution est complexe et coûteuse et peu fiable au niveau mécanique. Le document US5470086 décrit une variante de la solution précédente dans laquelle les deux flasques définissent un logement central pour le positionnement d'un seul roulement à billes. Cette solution présente les mêmes inconvénients que la solution précédente. Un objet général de la présente invention est donc de proposer une roue pour patin et planche à roulettes qui ne présente pas les inconvénients de 20 l'art antérieur. Plus précisément, un premier objet de la présente invention consiste à proposer une roue pour patin et planche à roulettes qui soit facile à monter et démonter pour permettre le recyclage de certaines pièces en cas d'usure de la bande de roulement. Un second objet de la présente invention consiste à proposer une roue pour patin et planche à roulettes qui présente un poids minimal et des bonnes performances. DA\1.L547.12FR.1 dépôt FR.doc Un troisième objet de la présente invention consiste à proposer une roue pour patin et planche à roulettes qui soit économique. Un quatrième objet de la présente invention consiste à proposer un 5 procédé de fabrication simplifié d'une roue pour patin et planche à roulettes. L'invention repose sur une roue comportant une partie périphérique avec bande de roulement, reliée à un moyeu central intégrant le ou les roulement(s) à billes par deux flasques latérales distinctes. Plus précisément, l'invention consiste en une roue pour patin ou planche à roulettes, comprenant un élément périphérique, comprenant une bande de roulement montée sur un élément rigide, lié à deux flasques latérales, et comprenant un moyeu, comprenant un logement pour au moins un roulement à billes et un moyen de liaison avec les flasques. Selon une première variante, le moyeu peut comprendre au moins un moyen de fixation pour permettre la fixation d'au moins une flasque. Le moyen de fixation du moyeu peut être une surface filetée et au moins une flasque peut être maintenue fixée sur le moyeu à l'aide d'un écrou vissé sur la surface filetée ou au moins une flasque comporte aussi une surface filetée de sorte d'être directement vissée sur la surface filetée du moyeu Le moyeu peut comprendre deux surfaces filetées latérales pour fixer les deux flasques, ces deux filetages étant orientés en sens contraire de sorte que la rotation de la roue tend à serrer les éléments vissés. DA\1.L547.12FR.1 dépôt FR.doc Selon une seconde variante, les deux flasques peuvent être positionnées en appui sur le moyeu et fixées entre elles par un moyen transverse. En outre, le moyeu peut comprendre au moins un épaulement contre lequel est positionné une flasque. L'élément rigide de l'élément périphérique peut comprendre des emplacements pour positionner les flasques. Les flasques peuvent avoir une forme convexe pour amortir les chocs subis par la roue. Les flasques peuvent être dans un matériau léger composite, dans un plastic injecté ou en métal. L'invention concerne aussi un procédé de fabrication d'une roue pour patin 15 ou planche à roulettes qui comprend les étapes suivantes: -intégration d'au moins un roulement à billes dans un logement d'un moyeu; -liaison de deux flasques latérales avec un élément périphérique, comprenant une bande de roulement montée sur un élément rigide; -liaison des deux flasques latérales avec le moyeu. Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d'un mode d'exécution particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles: La figure 1 représente une vue en perspective d'une roue démontée selon un premier mode de réalisation de l'invention; DA\1.L547.12FR.1 dépôt FR.doc la figure 2 représente une autre vue en perspective d'une roue démontée selon le premier mode de réalisation de l'invention; la figure 3 représente une vue en perspective d'une roue montée selon le premier mode de réalisation de l'invention; la figure 4 représente une vue en perspective d'une roue démontée selon un second mode de réalisation de l'invention; la figure 5 représente une vue de face de la roue montée selon le second mode de réalisation de l'invention; la figure 6 représente une vue en coupe de la roue fixée sur un châssis 10 selon le second mode de réalisation de l'invention; les figures 7 à 12 représentent des vues en coupe selon un plan vertical passant au centre de la roue de plusieurs variantes de réalisation d'une roue selon l'invention. Selon un premier mode de réalisation représenté aux figures 1 à 3, la roue de patin à roulettes comprend une partie périphérique composée d'une bande de roulement étroite 1 en polyuréthane montée sur un anneau fin en matériau rigide 2 qui comprend des emplacements 3 dédiés au positionnement de deux flasques latérales 4. Dans ce premier mode de réalisation, les deux flasques latérales 4 sont identiques, relativement plates et en forme d'étoile, dont les pointes comprennent des parties mâles 5 destinées à se loger dans les ouvertures 3 de l'anneau 2. Les flasques sont de plus dans un matériau léger composite, dans un plastic injecté ou en métal, par exemple en magnésium ou en aluminium relativement fin. Elles sont fixées au centre de la roue à un élément central tubulaire ou moyeu 6 qui présente sur sa surface extérieure deux parties latérales filetées 7 et une partie centrale de plus grand diamètre formant ainsi deux épaulements latéraux 8 contre lesquels viennent s'appuyer les deux flasques 4 qui présentent une ouverture circulaire centrale dont le diamètre est légèrement supérieur à celui des parties DA\1.L547.12FR.1 dépôt FR.doc latérales filetées 7 du moyeu 6. Le moyeu 6 est réalisé dans un matériau rigide, en métal ou en matériau composite. Les deux flasques 4 sont ensuite solidarisées sur le moyeu 6 par deux écrous 9 vissés sur les parties latérales filetées du moyeu 6. Dans le même temps, cette fixation permet aussi de solidariser le moyeu 6 à la partie périphérique composée de la bande de roulement 1 et de l'anneau rigide 2. Le moyeu 6 comporte en outre une ouverture cylindrique dans laquelle se logent deux roulements à billes latéraux 10, maintenus à écartement constant par une entretoise non représentée. La roue ainsi obtenue peut être fixée au châssis d'un patin par l'intermédiaire d'un axe central 12, comme cela sera illustré sur la figure 6. Selon un second mode de réalisation représenté aux figures 4 à 6, les deux flasques sont étoilées et plates et leurs pointes 5 sont appuyées sur 15 des emplacements 3 prévus sur l'anneau rigide 2. La figure 6 illustre une vue en coupe de cette roue fixée sur un châssis 11 de patin au moyen d'un axe de fixation 12. Les efforts de torsion subis par la roue sont transmis par l'axe de fixation 12 aux roulements à billes 10 puis au moyeu 6, qui résiste bien à ces contraintes par nature. Les figures 7 à 11 représentent des variantes de réalisation qui diffèrent par la forme des flasques 4, leur positionnement dans des emplacements 3 de l'anneau périphérique 2 et leur fixation au niveau du moyeu 6. Les flasques 4 peuvent avoir une forme plus ou moins convexe. Une forme convexe, telle qu'illustrée sur la figure 7, permet aux flasques 4 d'avoir une élasticité qui leur permet de remplir une fonction d'amortissement des chocs transmis sur la bande de roulement 1. DA11.L547.12FR.1 dépôt FR.doc Les emplacements 3 sur les anneaux rigides 2 peuvent être de simples points d'appui comme cela est illustré aux figures 7, 10 et 11 ou des solutions de clipsage ou d'interpénétration comme cela est illustré aux figures 8 et 9. Toute autre solution peut être envisagée. La liaison des flasques sur le moyeu central peut consister en l'utilisation d'écrous 9, comme cela est illustré aux figures 7 et 8. Elle peut aussi consister en un vissage direct des flasques sur le moyeu 6 comme cela est illustré sur les figures 9 et 10, l'ouverture circulaire centrale des flasques comportant alors un filetage. Selon une autre variante représentée aux figures 11 et 12, la liaison des flasques sur le moyeu central peut consister en un simple appui des flasques sur le moyeu 6, les flasques étant fixées directement entre elles par un moyen 13. Sur la variante représentée à la figure 11, les deux flasques sont sensiblement planes et un moyen 13 transversal les maintient liées directement entre elles. Selon la variante représentée à la figure 12, le moyen 13 consiste en la liaison de deux parties annulaires des flasques qui permettent de constituer en second noyau central positionné en appui sur la circonférence extérieure du moyeu 6. Dans cette variante, les deux parties annulaires de chaque flasque possèdent une partie filetée pour permettre leur fixation par simple vissage. Cette variante présente l'avantage de renforcer la roue. Tout autre moyen de liaison facilement démontable des flasques sur le moyeu peut être envisagé. Par exemple, selon une variante de réalisation non illustrée, une partie latérale du moyeu peut comporter une butée, solidaire du moyeu, ce dernier ayant une forme telle que les deux flasques peuvent être introduites par le même côté opposé à celui comprenant la DA\1.L547.12FR.1 dépôt FR.doc butée, l'une d'entre elles coulissant jusqu'à venir en appui sur la butée avant d'être fixée par tout moyen. Pour les solutions de vissage des flasques 4 ou des écrous 9 sur le moyeu 6, il est de préférence choisi un filetage tel que la rotation de la roue dans le sens de marche du patin entraîne un effet tendant à visser les écrous ou flasques vissés. Pour cela, le sens des filetages latéraux du moyeu sera opposé et choisi dans le sens permettant d'obtenir l'effet recherché. Selon une variante de réalisation non illustrée, un seul roulement à billes peut être utilisé. Pour cela, le moyeu peut se composer de deux parties délimitant un emplacement central pour loger l'unique roulement à billes. L'invention concerne aussi un procédé de fabrication d'une roue pour patin ou planche à roulettes qui comprend les étapes suivantes: -intégration d'au moins un roulement à billes dans un logement d'un moyeu; -liaison de deux flasques latérales avec un élément périphérique, 20 comprenant une bande de roulement montée sur un élément rigide; -liaison des deux flasques latérales avec le moyeu. Ces, étapes de fabrication sont facilement réversibles pour démonter la roue puis reproductibles pour la remonter. La roue selon l'invention présente donc les avantages suivants: -elle est facilement démontable et simple car elle comprend en fait trois familles d'éléments distincts, l'élément périphérique, les flasques et le moyeu, dont la liaison est simple; DA\1.L547.12FR.1 dépôt FR.doc -les éléments comme le moyeu avec roulement à billes et les flasques sont recyclables, c'est à dire qu'ils peuvent être réutilisés avec plusieurs bandes de roulement différentes; -la séparation de ces différents éléments permet d'optimiser la performance et le poids de l'ensemble car des matériaux différents peuvent être utilisés. Par exemple, les flasques peuvent être des éléments simplifiés et légers, en matériau composite à base de fibres de carbone, et le moyeu peut être rigide, en aluminium usiné ; -elle peut permettre de fabriquer des roues très économiques en 10 choisissant des formes et des matériaux adaptés particulièrement économiques; -son procédé de fabrication est simple et souple, chaque élément pouvant être fabriqué séparément selon des procédés variés comme l'injection ou l'usinage par exemple, avant un assemblage simple et facile. DA11.L547.12FR.l dépôt FR.doc Revendications: 1. Roue pour patin ou planche à roulettes, comprenant un élément périphérique, comprenant une bande de roulement (1) montée sur un élément rigide (2), lié à deux flasques (4) latérales, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyeu (6), comprenant un logement pour au moins un roulement à billes (10) et un moyen de liaison avec les flasques (4). 2. Roue pour patin ou planche à roulettes selon la revendication 10 précédente, caractérisée en ce que le moyeu (6) comprend au moins un moyen de fixation pour permettre la fixation d'au moins une flasque (4). 3. Roue pour patin ou planche à roulettes selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le moyen de fixation du moyeu (6) est une surface filetée (7) et en ce qu'au moins une flasque (4) est maintenue fixée sur le moyeu (6) à l'aide d'un écrou (9) vissé sur la surface filetée (7). 4. Roue pour patin ou planche à roulettes selon la revendication 3, caractérisée en ce que le moyen de fixation du moyeu (6) est une surface filetée (7) et en ce qu'au moins une flasque (4) comporte une surface filetée de sorte d'être directement vissée sur la surface filetée (7) du moyeu (6). 5. Roue pour patin ou planche à roulettes selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que le moyeu (6) comprend deux surfaces filetées (7) latérales pour fixer les deux flasques (4), ces deux filetages étant orientés en sens contraire de sorte que la rotation de la roue tend à serrer les éléments vissés. DA\1.L547.12FR.1 dépôt FR.doc 6. Roue pour patin ou planche à roulettes selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux flasques (4) sont positionnées en appui sur le moyeu (6) et fixées entre elles par un moyen transverse (13). 7. Roue pour patin ou planche à roulettes selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moyeu (6) comprend au moins un épaulement (8) contre lequel est positionné une flasque (4). 8. Roue pour patin ou planche à roulettes selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément rigide (2) de l'élément périphérique comprend des emplacements (3) pour positionner les flasques (4). 9. Roue pour patin ou planche à roulettes selon l'une des revendications 15 précédentes, caractérisée en ce que les flasques (4) ont une forme convexe pour amortir les chocs subis par la roue. 10. Roue pour patin ou planche à roulettes selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les flasques (4) sont dans un 20 matériau léger composite, dans un plastic injecté ou en métal. 11. Procédé de fabrication d'une roue pour patin ou planche à roulettes selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il comprend les étapes suivantes: -intégration d'au moins un roulement à billes (10) dans un logement d'un moyeu (6) ; -liaison de deux flasques (4) latérales avec un élément périphérique, comprenant une bande de roulement (1) montée sur un élément rigide (2) -liaison des deux flasques (4) latérales avec le moyeu (6). DA\1.L547. 12FR.1 dépôt FR.doc