Brevet FR2956353A1 — publié le 20110819

ELEMENT DE TRAIN AVANT OU ARRIERE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE Domaine technique La présente invention est du domaine des matériels utilisés pour la fixation rapide et démontable d'une roue à son moyeu et concerne un élément de train avant ou arrière d'un véhicule automobile comprenant d'une part un moyeu de roue supporté par des éléments de la suspension et d'autre part une roue dont la jante comprend un élément central prévu pour être fixé de manière démontable audit moyeu. Etat de la technique antérieure. Typiquement les roues sont fixées par leurs jantes au moyeu par un jeu de vis de blocage. Ce moyen de blocage, communément utilisé pour les véhicules de tourisme, en raison de sa lenteur de manipulation est peu utilisé pour des véhicules de compétitions automobiles pour lesquels la recherche de la réduction des temps d'intervention et d'arrêt dans les stands est un souci constant. Pour cette raison, les roues de ce type de véhicules sont fixées au moyeu par une vis centrale de dimensions adaptée à vissage et dévissage rapide. Exposé de l'invention La présente invention vise essentiellement à diminuer la durée de pose et 20 dépose des roues d'un véhicule de compétition et par voie de conséquence la durée d'arrêt dans les stands. A cet effet la présente invention est relative à un élément de train avant ou arrière d'un véhicule automobile comprenant d'une part un moyeu de roue supporté par des éléments de la suspension et d'autre part une roue dont la 25 jante comprend un élément central prévu pour être fixé de manière démontable audit moyeu de roue, se caractérise essentiellement en ce que l'élément central de la jante est organisé en cône mâle, que le moyeu est organisé en cône femelle, que l'élément central de la jante et le moyeu sont dotés d'éléments coopérants d'accouplement aptes à transmettre, lorsque l'élément central est 30 emboîté dans le moyeu, un couple d'entraînement et un mouvement de rotation, et que ladite jante et ledit moyeu sont associés à un mécanisme d'ablocage axial, motorisé, commandé à distance pouvant à la commande occuper une position verrouillée selon laquelle la jante est bloquée axialement sur le moyeu, et une position déverrouillée autorisant le mouvement axial de la jante par rapport au moyeu. Grâce à ces caractéristiques, la pose et la dépose de la roue sont effectuées d'une manière particulièrement rapide et simple et est de nature à 5 diminuer la durée des arrêts dans les stands. Selon une autre caractéristique de l'invention, le moyeu comporte un manchon formant chambre dans laquelle est destiné à être logé en partie le mécanisme d'ablocage axial. Selon une autre caractéristique de l'invention, le mécanisme d'ablocage 10 axial comprend d'une part un doigt de verrouillage, axial, doté d'une tête épaulée de verrouillage et d'une tige de fixation à l'élément central de la jante de la roue et d'autre part un manchon à billes formé en extrémité du doigt d'un actionneur, monté avec possibilité de déplacement axial d'amplitude limitée dans le moyeu et prévu pour recevoir dans le volume interne de son manchon, en position de 15 verrouillage, la tête de verrouillage laquelle en regard de l'élément central comporte une surface de blocage en pente, formant rampe et ledit manchon du doigt de l'actionneur comportant en partie distale des orifices radiaux dans lesquels sont montés des organes de blocage aptes à former saillies soit vers l'intérieur du manchon soit vers l'extérieur, en position de verrouillage lesdits 20 éléments de blocage étant maintenus en saillie vers l'intérieur, en arrière ou contre la surface de blocage, par une face interne cylindrique de butée que comporte le moyeu. Selon une autre caractéristique de l'invention, en avant de la surface interne de butée, le manchon du moyeu comporte un dégagement annulaire 25 prévu pour recevoir en position de déverrouillage du doigt la zone distale du manchon ainsi que les organes de blocage que cette dernière comporte. Description sommaire des figures et des dessins. D'autres avantages, buts et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'une forme préférée de réalisation, donnée à titre 30 d'exemple non limitatif en se référant aux dessins annexés en lesquels : - la figure 1 est une demie vue en coupe longitudinale de l'élément de train de roue en situation de blocage de la roue, - la figure 2 est une demie vue en coupe longitudinale de l'élément de train de roue en situation de déblocage de la roue, - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale de l'élément de train de roue en situation de retrait de la roue. - la figure 4 est une vue en perspective, en éclaté, des principaux composants 5 de l'élément de train de roue. Meilleure manière de réaliser l'invention Tel que représenté, l'élément de train avant ou arrière d'un véhicule de compétition ou de tourisme automobile, comprend d'une part un moyeu de roue 1 supporté par des éléments de la suspension et engagé en rotation dans un 10 palier formé dans ces éléments et d'autre part une roue 2 dont la jante 3 comprend un élément central 4 prévu pour être fixé de manière démontable au moyeu 1 de roue. Conformément à l'invention, l'élément central 4 de la jante est organisé en cône mâle, le moyeu 1 est organisé en cône femelle pour recevoir en 15 emboîtement de forme l'élément central 4 et le dit élément central 4 de la jante et ledit moyeu 1 sont dotés d'éléments coopérants d'accouplement 10, 40 aptes à transmettre, lorsque l'élément central 4 est emboîté dans le moyeu 1, un couple d'entraînement et un mouvement de rotation. De plus la jante 3 et le moyeu 1 sont associés à un mécanisme d'ablocage axial, motorisé, commandé 20 à distance pouvant à la commande occuper une position verrouillée selon laquelle la jante 3 est bloquée axialement sur le moyeu 1, et une position déverrouillée autorisant le mouvement axial de la jante 3 par rapport au moyeu 1. Préférentiellement, le déverrouillage du dispositif d'ablocage sera effectué à l'aide d'une télécommande actionnée par le mécanicien lors de l'arrêt du 25 véhicule au stand. Alternativement la commande du dispositif d'ablocage pourra être installée sur le tableau de bord du véhicule. Par ailleurs cette commande sera sécurisée pour n'être manoeuvrée que lorsque le véhicule est dans une position propice au changement de roue. Avantageusement, les éléments coopérants d'accouplement 10, 40 sont 30 constitués par deux jeux de cannelures respectivement formés sur l'élément central 4 selon la grande base de ce dernier. Plus précisément, l'élément central 4 comporte un jeu de cannelures externes 40 formées selon sa grande base tandis que le moyeu comporte un jeu de cannelures internes 10 formées selon sa grande base. Comme on peut le voir, le moyeu 1 comporte un manchon 11 formant chambre interne dans laquelle est logé en partie le mécanisme d'ablocage axial . Selon une forme préférée de réalisation, le mécanisme d'ablocage axial comprend d'une part un doigt 5 de verrouillage, axial, doté d'une tige filetée 50 engagée en fixation dans un taraudage axial de l'élément central 4 de la jante et à distance de cet élément central d'une tête épaulée de verrouillage 51. D'autre part le mécanisme d'ablocage comprend un actionneur 6, en relation d'accouplement par des cannelures A et B avec le moyeu 1, cet actionneur étant doté d'un doigt 60 déplaçable axialement à la commande selon un mouvement d'amplitude limitée, entre une position de déverrouillage et une position de verrouillage, ce doigt présentant en extrémité un manchon 600 de verrouillage, lequel est prévu pour recevoir dans son volume interne, en position de verrouillage, la tête de verrouillage 51 laquelle en regard de l'élément central comporte une surface de blocage 510 en pente, formant rampe. En outre le manchon 600 dans sa partie distale comporte des perçages radiaux dans lesquels sont montés des organes de blocage 61 sous forme de billes, aptes à former saillies soit vers l'intérieur du manchon 600 soit vers l'extérieur. Comme on peut le voir en figure 1, les billes 61, en position de verrouillage, sont maintenues en saillie vers l'intérieur du manchon, en arrière ou contre la surface de blocage 510, par une face interne cylindrique de butée 110 que comporte le manchon 11 du moyeu 1. Dans cette position l'élément central 4 de la jante 3 est fermement bloqué tant en rotation qu'en translation par rapport au moyeu tant par les cannelures 10 et 40 que par les billes 61 et la tête 51. Il y a lieu de noter que chaque perçage radial est configuré en sorte de retenir la bille correspondante afin d'éviter que cette dernière ne puisse chuter dans le volume interne du manchon. Pour assurer le maintien des billes 61 en pression contre la surface 110 est prévu un organe élastique 62 monté en compression entre le moyeu 1 et un épaulement 52 du doigt 60 de l'actionneur. Sous l'effet de cette compression, un effort axial d'engagement dans le moyeu 1 se trouve transmis à l'élément central 4 par l'intermédiaire des billes et du doigt de verrouillage 5. En raison de cette caractéristique l'élément central 4 se trouve ainsi fermement appliqué contre la face interne du moyeu. En avant de la surface interne de butée 110, le manchon 11 du moyeu 1 comporte un dégagement annulaire 111, formant chambre d'expansion. Lors de l'action de déverrouillage, la zone distale du manchon, par déplacement axial du doigt 60 de l'actionneur 6 est amenée dans ce dégagement. Dans cette position, la surface en pente 510 par retrait de la roue peut venir repousser les billes vers ce dégagement annulaire 111 ce qui autorise ce retrait. Il ya lieu de noter que la tête de verrouillage 51 à l'opposé de la surface 510 présente une seconde surface 511 en rampe pour repousser ces billes lors de l'engagement de l'élément central dans le moyeu. Il y a lieu de noter également que la face annulaire du dégagement limite le déplacement radial des billes et s'oppose à leur extraction de leurs perçages radiaux. Avantageusement l'actionneur 6 est constitué par un électro aimant commandé à distance, le noyau de ce dernier étant formé ou porté par le doigt 60 de l'actionneur. Dans la forme pratique de réalisation, le noyau de l'électroaimant est formé d'une bague fixée axialement sur le doigt 60. Pour ce qui concerne un élément de train moteur, le doigt 60 de l'actionneur sera accouplé d'une part au moyeu 1 par des cannelures A et B et d'autre part à un joint de transmission homocinétique lui même accouplé à un demi arbre de roue. Ainsi le couple moteur sera transmis par le doigt 60 de l'actionneur au moyeu 1 de roue étant entendu que ce doigt sera dimensionné en conséquence. Pour ce qui concerne le train mené, le doigt 60 sera toujours accouplé par des cannelures A et B au moyeu 1 et comportera des cannelures pour être accouplé à un système de récupération de l'énergie cinétique. Il pourra être réduit pour en limiter le poids. Enfin le moyeu sera équipé de manière connue d'un disque de frein. II va de soi que la présente invention peut recevoir tous aménagements et 30 variantes sans pour autant sortir du cadre du présent brevet. REVENDICATIONS1/ Elément de train avant ou arrière d'un véhicule automobile comprenant d'une part un moyeu (1) de roue supporté par des éléments de la suspension et d'autre part une roue (2) dont la jante (3) comprend un élément central (4) prévu pour être fixé de manière démontable audit moyeu (1) de roue, caractérisé en ce que l'élément central (4) de la jante (3) est organisé en cône mâle, que le moyeu (1) est organisé en cône femelle, que l'élément central (4) de la jante et le moyeu (1) sont dotés d'éléments coopérants d'accouplement (40, 10) aptes à transmettre, lorsque l'élément central (4) est emboîté dans le moyeu (1), un couple d'entraînement et un mouvement de rotation, et que ladite jante (3) et ledit moyeu sont associés à un mécanisme d'ablocage axial (5, 6) motorisé, commandé à distance pouvant, à la commande, occuper une position verrouillée selon laquelle la jante (3) est bloquée axialement sur le moyeu (1), et une position déverrouillée autorisant le mouvement axial de la jante (3) par rapport au moyeu (1). 2/ Elément de train selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments coopérants d'accouplement (10, 40) sont constitués par deux jeux de cannelures respectivement formés sur l'élément central (4) et dans le moyeu (1). 3/ Elément de train de roue selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le moyeu (1) comporte un manchon (11) formant chambre interne dans laquelle est logé en partie le mécanisme d'ablocage axial. 4/ Elément de train de roue selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le mécanisme d'ablocage axial comprend d'une part un doigt de verrouillage axial (5), doté d'une tige de fixation (50) à l'élément central (4) de la jante (3) de la roue et à distance de l'élément central (4) d'une tête épaulée (51) de verrouillage et d'autre part un manchon (600) formé en extrémité du doigt (60) d'un actionneur (6), monté avec possibilité de déplacement axial d'amplitude limitée dans le moyeu (1) entre une position de déverrouillage et une position de verrouillage et prévu pour recevoir dans le volume interne de son manchon (600), en position de verrouillage, la tête de verrouillage (51) laquelle en regard de l'élément central (4) comporte une surface de blocage en pente (510), formant rampe et ledit manchon (600) du doigt de l'actionneur dans sa partie distale, comportant des orifices radiaux dans lesquels sont montés desorganes de blocage (61) sous forme de bille aptes à former saillies soit vers l'intérieur du manchon (600) soit vers l'extérieur, en position de verrouillage les dites billes (61) étant maintenues en saillie vers l'intérieur, en arrière ou contre la surface de blocage (510), par une face interne cylindrique de butée (110) que comporte le moyeu (11). 5/ Elément de train de roue selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'en avant de la surface interne de butée (110) le manchon du moyeu comporte un dégagement annulaire (111), prévu pour recevoir en position de déverrouillage du doigt (60), la zone distale du manchon (600) et les organes de 10 blocage (61) que cette dernière comporte. 6/ Elément de train de roue selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que l'actionneur comporte un organe élastique (62) prévu pour venir en pression contre l'extrémité arrière du moyeu en position de verrouillage. 7/ Elément de train de roue selon l'une quelconque des revendications 4 à 15 6, caractérisé en ce l'actionneur (6) est en relation d'accouplement par des cannelures (A, B) avec le moyeu (1). 8/ Elément de train de roue selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que l'actionneur (6) est constitué par un électro aimant, commandé à distance, le noyau de ce dernier étant formé ou porté par le doigt 20 (60). 9/ Elément de train de roue selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que le doigt (60) de l'actionneur comporte des cannelures d'extrémité pour être accouplé à un joint de transmission homocinétique accouplé lui même à un demi arbre de roue moteur. 25 10/ Elément de train de roue selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le doigt (60) de l'actionneur comporte des cannelures pour être accouplé à un système de récupération de l'énergie cinétique.