Brevet FR2881989A1 — publié le 20060818

P I0-1647-2FR La présente invention concerne une jante de véhicule, destinée au montage d'un pneumatique, à sièges dits inversés. 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 comportant des sièges inversés, c'est-à-dire inclinés vers l'extérieur de la jante et non vers l'intérieur comme dans les jantes usuelles. Dans la présente description, un ensemble comprenant une roue, un pneumatique monté 10 sur la roue et, de façon optionnelle, 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 30 quitter son siège d'appui vers l'intérieur de la jante. P 10-1647-2FR 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 antidécoincement 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'antidécoincement. Le bossage réalise donc convenablement sa fonction d'anti-décoincement. 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 30 pouvait se produire sur le siège disposé du côté de l'intérieur du véhicule. P10-1647-2FR Ainsi, l'invention a pour objet une jante de véhicule, de révolution, destinée au montage d'un pneumatique, comportant un premier siège destiné à être disposé du côté intérieur du véhicule et un second siège, le premier siège étant prolongé axialement, vers le second siège, par un bossage de sécurité et comportant: - 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. Cette jante est caractérisée en ce que, du côté du bossage, le bord interne du premier siège 10 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 bord interne du 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'anti-décoincement lorsque le premier siège présente cette caractéristique. De manière optionnelle, le premier siège a un diamètre moyen inférieur au diamètre moyen du second siège. Dans ce mode de réalisation, c'est le siège disposé du côté extérieur du véhicule et le plus proche du disque de la roue qui a le plus grand diamètre. Selon un autre mode de réalisation, le premier siège a un diamètre moyen supérieur au diamètre moyen du second siège. Dans ce mode de réalisation illustré dans les figures P10-1647-2FR jointes, c'est le siège de plus petit diamètre moyen qui est disposé du côté extérieur du véhicule et le plus proche du disque de la roue. Selon un mode de réalisation préférentiel, le siège de diamètre moyen inférieur est prolongé axialement vers le siège de diamètre moyen supérieur par une portée d'appui de soutien de bande de roulement. C'est ce mode de réalisation qui est illustré dans les figures jointes. Cependant, la géométrie particulière selon l'invention du siège disposé du côté intérieur du véhicule s'applique aussi dans le cas d'un ensemble monté sans appui et quels que soient les diamètres et positions respectives des sièges de la jante. Selon un premier mode de réalisation particulier du bord interne du premier siège, celui-ci est confondu localement avec le cône de révolution coaxial à la jante. Selon un second mode de réalisation particulier, le bord interne du premier siège est 15 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 20 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: P 10-1647-2FR - 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: É 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, É 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, É Lp 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: pour L, 101,83% ; et L Lp 67594 1,, pour L, > 1 550 mm > L, 64850 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'anti-décoincement et à des tests de montage et de démontage de pneumatiques. Ces tests ont permis cle déterminer que pour éviter un décoincement il est avantageux de déterminer la géométrie exacte du bord interne et du bossage du premier siège de jante pour respecter les limites précédentes. P 10-1647-2FR Ces tests ont aussi montré qu'il est souhaitable de respecter les valeurs suivantes du rapport Lp pour que le démontage du pneumatique de la jante soit toujours possible dans des L, conditions normales: pour L, 1 525 mm Lp 5102% ; et r Lp 55925-L, pour L, > 1 525 mm L 5 53333 t 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 20 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 25 figure 2. P 10-1647-2FR On a représenté sur la figure 1, dans un plan axial P, , 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 usuellement textiles (d'autres types ou natures de renforts sont aussi possibles) 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. P10-1647-2FR 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 115 . 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. Le bord intérieur est adjacent au bossage 40. Dans ce cas, le bord interne est tangent au cône 48 d'angle au sommet supérieur à 110 , ici environ 115 , au niveau du point d'inflexion entre le bord intérieur et la première partie du bossage 40, elle-aussi circulaire mais de courbure inversée. En conséquence, 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. P 10-1647-2FR De manière à estimer la qualité de la fonction d'antidécoincement du bossage de sécurité 40, à partir de la simple définition géométrique de ce bossage, nous introduisons les longueurs L, et L p dont nous allons maintenant détailler le calcul. Le cône 46 intersecte le tore 44 selon deux cercles d'intersection C, et Cz, 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 20 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. P 10-1647-2 FR - 10 - 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 L,, correspond sensiblement à la valeur que le périmètre intérieur du bourrelet 22 du pneumatique 14 doit franchir lors d'une opération de démontage ou lors d'un décoincement. Le rapport entre les deux longueurs L, et 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. Les opérations de montage d'un pneumatique et d'un appui sur une jante selon l'invention sont notamment décrites dans le document FR 2 819 218. La présence de la gorge de L montage 43 permet d'effectuer ce montage sans que le rapport L ne soit déterminant. En revanche, le démontage du bourrelet du pneumatique disposé sur le premier siège 30 est par une poussée progressive d'un rouleau contre ce bourrelet axialement vers la gorge de montage, l'ensemble monté étant mis en rotation lente. Cette poussée déplace localement le bourrelet et lui fait:franchir progressivement le bord intérieur du siège puis le bossage de sécurité. Le bourrelet tombe alors dans la gorge de montage. C'est cette opération pour L laquelle le rapport L est déterminant. P 10-1647-2FR Des essais réalisés par les inventeurs ont permis de déterminer qu'il était avantageux que la jante soit telle que les relations suivantes soient respectées pour limiter les phénomènes de décoincement: pour L, 1 550 mm LP 101,83% ; et Lp 67594 L, pour L, > 1 550 mm > L, 64850 On constate que plus la valeur de L, (liée au diamètre de la jante) augmente, plus la limite L minimale du rapport .P à respecter diminue. L, Ces tests ont aussi montré que pour permettre le démontage des pneumatiques de leurs jantes dans des conditions acceptables en atelier ou dans des garages, il est aussi souhaitable de respecter les limites suivantes: pour L, 1 525 mm 102% ; et Lp 55925 L, pour L, > 1 525 mm Les tests réalisés ont fait varier la géométrie du bord intérieur, selon les variantes des figures 3 et 4, la hauteur du bossage 40 relativement aux diamètres des jantes ainsi que la largeur axiale de la partie cylindrique 56 du bossage 40 dans la variante de la figure 4. On notera enfin que l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation précédemment 25 décrits tout en restant clans la portée des revendications qui suivent. P10-1647-2FR REVENDICATIONS 1. Jante (26) de véhicule, de révolution, destinée au montage d'un pneumatique (14), comportant un premier siège (30) destiné à être disposé du côté intérieur du véhicule et un second siège (32), le premier siège (30) étant prolongé axialement, vers le second siège (32), par un bossage de sécurité (40) et comportant: - 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), caractérisée en ce que du côté du bossage, le bord interne (36) du 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 bord interne (36) du 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 l'une des revendications 1 et 2, dans laquelle le premier siège (30) a un diamètre moyen inférieur au diamètre moyen du second siège (32). 4. Jante (26) selon l'une des revendications 1 et 2, dans laquelle le premier siège (30) a un diamètre moyen supérieur au diamètre moyen du second siège (32). 5. Jante (26) selon l'une des revendications 3 et 4, dans laquelle le siège de diamètre 25 moyen inférieur (32) est prolongé axialement vers le siège de diamètre moyen supérieur (30) par une portée (28) d'appui de soutien de bande de roulement (16). 6. Jante (26) selon l'une des revendications 1 à 5, dans laquelle le bord interne (36) du premier siège (30) est confondu localement avec le cône de révolution (48) coaxial à la 30 jante (26). P10-1647-2FR - 13 - 7. Jante (26) selon l'une des revendications 1 à 5, 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). 8. Jante (26) selon la revendication 7, 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. 9. Jante (26) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, 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). 10. Jante (26) selon la revendication 9, 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). 11. Jante (26) selon la revendication 10, 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 (C1, C2) d'intersection, - Lt 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 (C1) le plus proche du bord externe (38) du premier siège (30), - LP est défini de la façon suivante: É 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, 4012) profils symétriques par rapport à l'axe de la jante (26), É un point de raccordement (Xa) entre le fond (34a) et le bord interne (36a) sur le premier profil, et un point courant (XII) sur le second profil, permettent de définir P 10-1647-2FR - 14 - un second plan (P3) normal au premier plan (P,) et contenant le point de raccordement (Xa) et le point courant (X12), É 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 (X1) décrit le second profil, et dans laquelle on a: pour L, _ 101,83% ; et r Lp 67594 L, pour L, > 1 550 mm L, 64850 pour L, > 1 525 mm 13. Jante (26) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le 15 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). 14. Jante (26) selon la revendication 13, 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). 12. Jante (26) selon la revendication 11, dans laquelle: pour L,