La présente invention est du domaine des dispositifs antidérapants pour roues et a plus particulièrement pour objet un ensemble du type des chaînes à neige pour roues de véhicules.
Tout le monde connaît les difficultés rencontrées par l'automobiliste obligé d'équiper son véhicule de chaînes, sur le bas-côté d'une route et souvent dans de mauvaises conditions atmosphériques. Afin d'éviter cette mise en place fastidieuse, on a déjà proposé des systèmes automatiques de mise en place de dispositifs antidérapants.
Dans le brevet français No 2 492 744, on décrit par exemple un dispositif antidérapant pour roue de véhicule comprenant un organe de rappel conçu pour mettre automatiquement en place une chaîne ou chemin de roulement antidérapant amovible sur la périphérie de ladite roue et l'y maintenir.
En raison du mouvement relatif de la chaîne par rapport à la surface périphérique du pneu, l'organe de rappel est monté rotativement par rapport à un boîtier central de fixation d'éléments de liaison radiaux ou bras, indirectement solidaires d'autre part dudit chemin de roulement. Un système de ce type est par exemple décrit dans la demande de brevet européen No 871 155 024 de la déposante, qui a plus particulièrement pour objet un organe de rappel et son montage par rapport au boîtier central.
Dans cette réalisation, on utilise d'autre part des éléments d'articulation disposés entre la chaîne et les bras, pour permettre de suivre toute déformation du chemin de roulement au moment de l'attaque du sol. Une telle déformation du chemin de roulement implique un pivotement par rapport à la tangente à la roue. L'articulation nécessaire crée un point d'affaiblissement du système et l'invention vise à pallier cet inconvénient.
Dans la demande de brevet allemand No P 35 455 284 de la déposante, on a décrit plus particulièrement des bras coudés, permettant d'assurer que la partie extérieure de chaque bras se trouve proche du pneu, en position de fonctionnement, tout en autorisant une dilatation du pneu, lorsqu'une charge est appliquée. Les bras sont de plus coulissants par rapport au boîtier central, pour autoriser le réglage du dispositif par rapport aux dimensions de la roue à équiper et pour rattraper la déformation du pneu lorsque celui-ci arrive au contact du sol.
En ce qui concerne le chemin de roulement plus précisément, on a l'habitude d'utiliser des chaînes qui sont solidaires d'éléments de maintien destinés à leur positionnement par rapport au pneu. Selon les réalisations ces éléments de maintien sont soit directement fixés à des segments de chaîne intermédiaires, soit présentent des passages pour celle-ci.
On a déjà proposé de réaliser le chemin de roulement au moyen d'éléments de forme, en matière souple, qui sont réunis à des maillons de chaînes intermédiaires. Même si la surface des éléments souples est importante par rapport à la longueur des chaînes intermédiaires, on a par habitude conservé la dénomination courante de "chaînes à neige".
De tels systèmes nécessitent le réglage de la longueur du chemin de roulement antidérapant, réglage effectué par l'utilisateur en agissant sur la longueur d'un segment de la chaîne, dont on peut varier le nombre de maillons.
Un inconvénient des systèmes connus est le bruit supplémentaire engendré par les dispositifs antidérapants.
La présente invention vise à améliorer les dispositifs connus jusqu'ici et elle a pour objet un dispositif antidérapant pour roue de véhicule comprenant un chemin de roulement antidérapant, amovible sur la périphérie de ladite roue, un boîtier central de maintien d'éléments de liaison radiaux ou bras, solidaires d'autre part dudit chemin de roulement et un organe de rappel conçu pour mettre automatiquement en place ledit chemin de roulement et le maintenir sur la périphérie de la roue.
Le dispositif selon l'invention est caractérisé par des organes disposés dans le chemin de roulement antidérapant, lesdits organes étant muni d'au moins un élément latéral apte à éviter la torsion entre ledit organe et ledit élément de liaison radial, au moment du contact entre le sol et la roue.
Dans une variante préférentielle, cet organe comporte une partie sensiblement plane apte à être appliquée transversalement sur la surface de roulement du pneu et une partie arquée apte à épouser la forme latérale arrondie du pneu. La partie arquée comporte une ouverture de forme allongée destinée à laisser coulisser un axe de liaison solidaire d'autre part de l'extrémité du bras correspondant.
L'invention s'étend également à un boîtier central constitué par deux coques présentant sur une face des moyens de fixation de l'extrémité interne des bras.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple non limitatif, des formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en élévation d'une roue de véhicule équipée du dispositif selon l'invention, montrant schématiquement les différents composants.
La fig. 2 est une vue similaire à la fig. 1 montrant le détail d'un boîtier central, d'un bras, et d'un guide-chaîne.
La fig. 3 est une vue en coupe selon l'axe III-III à la fig. 2, présentant partiellement la roue du véhicule équipée du dispositif schématisé par son boîtier central, un bras, un guide-chaîne et un organe de rappel.
La fig. 4 est une vue en perspective éclatée des deux coques formant le boîtier central, avec positionnement de deux bras, partiellement représentés.
La fig.
5 est une vue en coupe d'une barrette, montrant d'un côté la mise en place d'un maillon de chaîne et de l'autre un maillon fixé.
La fig. 6 est une vue en perspective d'un guide-chaîne et de sa liaison à un bras.
Les fig. 7 à 9 sont des représentations de différents types de chemin de roulement selon l'invention dont l'élasticité est donnée respectivement:
- par un ressort boudin de traction
- par un anneau élastique,
- par une lame-ressort d'écartement ou de rapprochement.
Les fig. 10 et 11 sont des variantes de types de chemin de roulement où les chaînes proprement dites sont remplacées par des plaquettes souples et élastiques, épousant la forme extérieure du pneu.
La fig. 12 représente en perspective une autre forme d'exécution de chemin de roulement constitué par des éléments d'élasticité introduits entre des éléments non souples.
Dans la représentation de la fig. 1, on a schématisé les composants principaux du dispositif faisant l'objet de l'invention.
La roue 10 du véhicule à équiper d'un dispositif antidérapant comporte, de manière classique, un pneu 11 et une jante 12, fixée de manière connue à l'essieu du véhicule.
Sur la périphérie du pneu 11 est représenté le chemin de roulement, indiqué par la référence générale 20, et qui est composé, de manière connue de l'homme du métier, de maillons de chaînes 21, dont l'écartement est obtenu au moyen de barrettes 22. Le chemin de roulement 20 comporte en outre au moins quatre éléments 30 dits guide-chaînes dont la forme générale est particulière et sera décrite en détail plus loin.
Les guide-chaînes 30 sont solidaires en outre de bras 40, disposés sensiblement en croix à partir d'un boîtier central 50, monté sur un arbre 60.
Le dispositif est complété par un organe de rappel 70, conçu pour mettre automatiquement en place le chemin de roulement 20 sur la roue 10 et l'y maintenir. Les composants de l'organe de rappel 70 visibles à la fig. 1 sont des éléments de tension élastiques 71 et des crochets 72 de fixation à la jante 12 du véhicule. Les crochets 72 sont métalliques et sont généralement plastifiés ou en acier inoxydable.
En se référant aux figures de détail 2 et 3, on remarquera tout d'abord que le chemin de roulement 20 n'est pas représenté, pour la clarté du dessin. On retrouve dans ces figures la roue 10 du véhicule, ainsi que son pneu 11 et sa jante 12. On voit également l'un des guide-chaînes 30, dont un côté comporte comme visible à la fig. 3 une partie sensiblement plane 31, destinée à juxtaposer transversalement la surface de roulement du pneu 11. La partie plane 31 du guide-chaînes 30 comporte deux ouvertures oblongues 32 et 33, destinées au passage des maillons de chaînes 21 du chemin de roulement 20. La partie plane comporte encore, dans une forme d'exécution préférentielle, deux épaulements 34 et 35, situés de part et d'autre du guide-chaînes 30, sensiblement au centre du chemin de roulement.
Il est à noter que la hauteur des épaulements 34 ou 35 est supérieure ou égale à l'épaisseur du chemin de roulement 20.
Au dessin, on a représenté un guide-chaîne avec deux épaulements situés l'un en face de l'autre, mais il est bien sûr possible de modifier le nombre des épaulements et de les disposer en quinconce.
L'extrémité du guide-chaînes 30 opposée à la partie plane 31 se termine par une partie arquée 36, destinée à épouser la forme arrondie du pneu 11, munie d'une ouverture oblongue 37, pour le passage d'un axe 38 de liaison à l'un des bras 40. L'axe de liaison 38 peut, selon les variantes, être constitué par une goupille, un rivet ou un ensemble vis et écrou ou tout autre moyen remplissant la même fonction.
Chacun des bras 40 est constitué par une barre métallique de section rectangulaire de préférence, présentant une partie centrale 41, inclinée en direction du pneu et prolongée par deux parties 42 et 43 coudées par rapport à la partie centrale 41, qui sont sensiblement parallèles au plan de la roue.
La partie coudée externe 42 se termine par un pliage circulaire 44 destiné à former un manchon autour de la goupille 38 de liaison au guide-chaînes. Pour assurer la solidité de l'ensemble, on peut prévoir de souder par point l'extrémité repliée. Il va sans dire que la forme de la partie externe 42 sera telle que le bras ne frotte pas le pneu au cours du mouvement du véhicule. On donnera de préférence une légère courbure à la partie externe, courbure destinée à épouser les formes extérieures du pneu.
La partie coudée interne 43 est généralement rectiligne et se termine par un pliage à angle sensiblement droit 45, destiné à la fixation du bras dans le boîtier central 50, qui est, comme on le verra en détail par la suite, constitué de deux coques 51 et 52 présentant un passage central pour l'arbre 60.
Comme visible à la fig. 3, l'arbre central 60 est constitué par une vis 61 traversant successivement une rondelle extérieure 62, les coques 51 et 52 du boîtier central 50, une rondelle médiane 63, le disque central 71 de l'organe élastique 70, une plaque de rappel 80, et une rondelle intérieure 64 avant de venir en prise avec un écrou 65. On notera encore qu'entre la tête de la vis 61 et l'écrou 65, on dispose un manchon 66.
Comme on l'a déjà mentionné, le dispositif est complété par un organe de rappel élastique 70 constitué d'un disque central 71 présentant une ouverture centrale 73 et des prolongements radiaux 74 munis de renforts 75.
Dans une variante préférentielle, chaque prolongement 74 se termine par un organe de préhension 76 destiné à faciliter l'introduction du crochet 72 entre l'une des ouvertures 77 pratiquées dans le prolongement 74 et des ouvertures ou des rebords de la jante 12 du véhicule.
La plaque de rappel 80 est circulaire et présente, à la fig. 3, un dégagement 81 de dimension correspondante à la rondelle intérieure 64 et à l'écrou 65, du côté de la roue du véhicule. Du côté opposé, la plaque comporte un épaulement cylindrique 82, de dimension correspondant à une ouverture pratiquée dans le disque central 71.
La fig. 4 est une vue éclatée des coques 51 et 52 constituant le boîtier central 50. Chaque coque 51, 52 présente une ouverture centrale 53 pour le passage de la vis 61 et de son manchon 66. Elle comporte sur une face un dégagement circulaire 54 pour l'une des rondelles 62 ou 63 et sur la face opposée deux creusures rectilignes 55 et 56 assurant le passage de la partie interne 43 des bras 40. Chaque creusure présente une série de dégagements latéraux parallèles 57 destinés à recevoir le pliage 45 pratiqué à l'extrémité du bras 43. Dans la variante représentée au dessin, les dégagements 57 sont traversants. Dans une forme d'exécution préférentielle, les coques 51 et 52 sont carrées et identiques, et peuvent être montées de manière à ce que leurs creusures soient perpendiculaires en position de fonctionnement, afin d'autoriser le montage des quatre bras en croix.
La fig. 5 montre l'une des barrettes 22 constituant un chemin de roulement 20, tel que représenté à la fig. 1. Les barrettes sont des plaquettes métalliques. Au dessin, on a représenté dans la partie droite le profil tel qu'obtenu par estampage, qui montre un passage en bout 23 prolongé par une ouverture 24 destinée à recevoir un maillon de chaîne 21. Dans la partie gauche du dessin, le maillon est en place et une soudure 25 assure sa fixation. On remarquera que latéralement les barrettes présentent des creusures 26 dont la nécessité sera indiquée plus loin.
La fig. 6 est un détail représentant le guide-chaîne 30 et sa fixation en bout de la partie externe 43 du bras 40. On y retrouve le pliage circulaire 44 formant un manchon destiné au passage de la goupille 38 de liaison au guide-chaînes 30. On voit dans cette figure les ouvertures 32 et 33, destinées au passage des maillons de chaînes ainsi que les épaulements 34 et 35 disposés de part et d'autre de la partie plane 31. On remarquera que, dans la variante représentée, les extrémités des épaulements sont pointues alors qu'elles étaient tronquées à la fig. 2. Comme on le verra par la suite, l'important est de disposer au moins un épaulement 34 ou 35 transversalement par rapport au guide-chaîne. La partie arquée 36 du guide-chaîne est destinée à épouser la forme arrondie du pneu et présente une ouverture en arc de cercle 37, pour le passage de la goupille 38 de liaison avec le manchon 44.
Dans la représentation partielle de chemins de roulement des fig. 7 à 9, on retrouve les barrettes 22, vues de côté, avec leurs creusures 26, ainsi que les maillons de chaîne 21. Comme on le verra par la suite, les chemins de roulement doivent présenter une certaine élasticité, qui peut être obtenue de nombreuses manières.
A titre d'exemple, on propose:
- des ressorts boudins 27 à la fig. 7,
- des anneaux de caoutchouc 28 à la fig. 8 et
- des lames ressorts 29
qui sont disposés dans cette représentation entre deux barrettes 22 adjacentes. Selon les exécutions, les ressorts peuvent être métalliques ou plastiques, en caoutchouc ou synthétique. On choisira simplement des matières dont les caractéristiques du point de vue élasticité soient bonnes par grands froids.
Les chemins de roulement des fig. 10 et 11 représentent une autre forme d'exécution, permettant de remplacer les maillons de chaînes et les barrettes par des éléments élastomères 90 découpés en plaquettes 91 de longueur L, ou en multiples de cette longueur, réalisées en matière plastique par exemple. Pour assurer l'élasticité de l'ensemble, on prévoira des découpes internes 92, 93, destinées à créer des languettes obliques 94, disposées sensiblement à 45 DEG par rapport au chemin de roulement. Les languettes obliques 94 font un angle par rapport à l'axe du chemin de roulement, de façon à créer une tension le long du chemin de roulement lorsque le dispositif est en place.
Les plaquettes 91 sont réunies par des bagues métalliques 95. En variante il est possible de prévoir des goupilles de liaison, traversant des prolongements prévus à cet effet. Il peut également être intéressant que les éléments de liaison soient élastiques, comme on le verra plus loin.
On remarquera encore que les plaquettes 91 comportent des nervures 96 et 97. Les nervures 96 sont disposées sur les languettes obliques 94 tandis que les nervures 97 s'étendent perpendiculairement à l'axe du chemin de roulement, pratiquement sur toute la largeur de celui-ci.
A la fig. 11, on retrouve pratiquement les mêmes éléments 91 que précédemment, retournés de 90 DEG de manière que les nervures 98 soient parallèles à l'axe du chemin de roulement. Toutes les nervures 96 à 98 ont pour but la réalisation de patins d'ancrage au sol.
On obtient ainsi un chemin de roulement ayant une élasticité contrôlée selon les axes principaux, à savoir l'axe du chemin de roulement et l'axe transversal, ainsi que tout axe intermédiaire, selon l'inclinaison des languettes.
Il va de soi que la matière élastique utilisée pour les plaquettes 91 doit garder ses propriétés élastiques lors des grands froids.
Dans une variante non représentée au dessin, on peut prévoir d'équiper les barrettes intermédiaires 22 de prolongements latéraux évitant la torsion, de manière similaire aux épaulements 34 et 35 du guide-chaînes.
La fig. 12 représente une troisième forme d'exécution de chemin de roulement, constitué par des éléments de liaison élastique 110 introduits entre des éléments non souples 120.
Les éléments d'élasticité 100 sont des pliages métalliques dont l'élasticité est assurée par la forme en "U". L'une des branches du U 111 est légèrement plus longue que l'autre 112 et comporte à son extrémité 113 des moyens de fixation qui seront décrits plus loin.
Les éléments intermédiaires 120 sont constitués par des plaques présentant une partie centrale 121 dont la longueur correspond à la largeur du chemin de roulement. La partie centrale 121 est prolongée de part et d'autre par trois ailes transversales 122, 123 et 124 destinées à être appliquées contre le pneu. Dans ce but la face supérieure 125 est plane ou légèrement incurvée. La face inférieure 126 est arrondie selon un rayon inférieur, de manière similaire aux épaulements 34 et 35 du guide-chaînes.
Chaque transversale 122, 123 ou 124 comporte des ouvertures 127 pour le passage des branches 111 ou 112 de l'élément d'élasticité 110. On notera que, dans la variante représentée au dessin, on a dans chaque transversale deux ouvertures 127, de manière à autoriser le réglage de la longueur finale du chemin de roulement.
Les plaques 120 sont de préférence réalisée en matière plastique, sans élasticité, pour éviter le bruit lors de l'utilisation du dispositif antidérapant.
L'extrémité 113 du "U" comporte des moyens de d'ancrage des éléments d'élasticité 110 avec les éléments intermédiaires 120. On peut prévoir de réaliser cette fixation avec des rondelles auto-bloquantes, avec des écrous ou des goupilles.
Le montage des éléments décrits jusqu'ici s'effectue de la manière suivante, avant leur mise à disposition de l'utilisateur.
Le chemin de roulement 20 est réalisé de manière connue de l'homme de métier selon l'une des variantes décrites précédemment:
- soit avec des chaînes 21 et des éléments à ressorts 27, 28 ou 29, ainsi que des barrettes 22 (voir fig. 7 à 9 par exemple)
- soit avec des plaquettes 91, souples et élastiques (selon les fig. 10 et 11)
- soit avec des plaques rigides 120, insérées entre des éléments d'élasticité (voir fig. 12)
tout en intercalant quatre guide-chaînes 30, à intervalles réguliers, des maillons intermédiaires 21 étant insérés dans les ouvertures oblongues 32 et 33.
Il est évident que la longueur d'un tel chemin de roulement 20 sera adaptée aux différents diamètres de pneus du commerce.
La liaison entre l'un des guide-chaînes 30 et le bras 40 correspondant est une charnière constituée par une goupille 38 de liaison disposée dans l'ouverture oblongue 37 d'une part et le pliage circulaire 44 d'autre part.
Le montage des bras 40 dans le boîtier central 50 est réalisé en introduisant la partie interne 43 de chaque bras 40 dans l'une des creusures rectilignes 55 et 56, tout en introduisant l'extrémité pliée 45 dans l'un des dégagements latéraux 57. On comprend maintenant l'intérêt de la série de dégagements parallèles 57, qui autorisent, avec des composants identiques, la réalisation de dispositifs antidérapants pour différentes dimensions de roues.
Le serrage de la vis 61 constituant l'arbre central 60 dans l'écrou 65 correspondant permet de solidariser:
- les deux coques 51 et 52 du boîtier 50, ce qui assure par conséquent la fixation des bras 40, ainsi que
- l'organe de rappel 70 dont l'ouverture centrale 73 est disposée autour de l'épaulement cylindrique 82 de la plaque de rappel 80.
Comme visible à la fig. 3, on dispose entre les composants qui viennent d'être mentionnés des rondelles 62 à 64, destinées à autoriser d'une part un mouvement relatif entre les coques 51 et 52 du boîtier, et d'autre part un mouvement relatif du boîtier 50 par rapport à la plaque de rappel 80 et à l'organe élastique 70 qui y est monté, pour des raisons qui seront explicitées plus tard.
Il est à noter que tous les montages et réglages mentionnés jusqu'ici sont réalisés en usine et que le vendeur n'a plus à intervenir.
En position de non-utilisation du dispositif selon l'invention, les bras 40 ne s'étendent pas radialement en croix, mais sont presque superposés deux par deux, par rotation de l'une ces coques 51 ou 52 par rapport à l'autre. Les guide-chaînes 30 sont repliés contre les bras 40 et le chemin de roulement 20 se dispose librement de sorte que l'encombrement de l'ensemble est réduit.
Lorsque l'utilisateur doit mettre en place le dispositif antidérapant, il écarte les bras 40 et les dispose en croix. Puis il fait reposer sur le dessus de la roue une partie du chemin de roulement 20, tout en positionnant les bras 40 comme représenté à la fig. 1, afin que deux des guide-chaînes 30 soient presque en place.
Il fixe dans des ouvertures ou des dégagements de la jante 12 les crochets 72 passés auparavant dans les ouvertures 77 des prolongements radiaux 74 de l'organe de rappel élastique 70, en agissant sur les organes de préhension 76 prévus à cet effet. Par contre, l'utilisateur n'a plus à vérifier et ajuster la tension du chemin de roulement, puisque celui-ci est élastique.
Lorsque deux roues, voire quatre, sont équipées de cette manière, l'utilisateur n'a plus qu'à rouler, en avant en ou arrière, pour que le chemin de roulement se mette automatiquement en place sur la périphérie de la roue et ceci grâce à la forme particulière donnée aux bras et aux guide-chaînes, qui tendent à disposer le chemin de roulement en regard de la périphérie du pneu, sous l'action de la force centrifuge, conjuguée à la force axiale de l'organe de rappel 70. Il faudra bien sûr plusieurs tours de roue avant que le chemin de roulement soit en place sur le pneu, mais l'utilisateur n'a plus à intervenir.
Les épaulements latéraux 34 ou 35 des guide-chaînes 30 sont comme on l'a déjà mentionné de hauteur supérieure ou égale à l'épaisseur du chemin de roulement 20. Ils permettent d'éviter, au moment de leur écrasement par le pneu sous le poids du véhicule, une torsion de la charnière constituée par le manchon 44, l'ouverture 37 et la goupille 38. L'homme du métier sait combien cette articulation présentait de risques de détérioration et de cassure. On remarquera que lors de l'écrasement d'un guide-chaîne par le pneu, l'ouverture oblongue 37 autorise un léger déplacement du bras axialement.
Grâce à l'élasticité du chemin de roulement, on est assuré d'avoir un dispositif antidérapant toujours en place, malgré les déformations locales du pneu et sans déplacement des guide-chaînes 30 par rapport aux bras 40, mais on peut renoncer aux éléments de tension automatique et utiliser des moyens de réglage de la longueur du chemin, connus de l'art antérieur, sans sortir du cadre de la présente invention.
Au cours du mouvement du véhicule, les éléments évitant le dérapage sont, selon les réalisations, les maillons de chaînes 21, le chant des barrettes 22 (dont l'effet est accentué grâce aux découpures 26), ainsi que les nervures 96 à 98 des plaquettes 91, sur lesquelles on peut encore envisager de disposer des crampons métalliques.
On notera encore que le mouvement relatif entre l'organe élastique 70 sur sa plaque de rappel 80 et les bras 40 solidaires du boîtier central autorise un certain déplacement du chemin de roulement par rapport à la roue du véhicule.
Pour enlever les dispositifs antidérapants, il suffit de détacher l'organe de rappel 70 de la roue, de retirer le chemin de roulement et les guide-chaînes se trouvant à la partie supérieure du pneu et d'avancer ou reculer légèrement le véhicule pour dégager le reste du chemin de roulement.
The present invention is in the field of non-slip devices for wheels and more particularly relates to an assembly of the type of snow chains for vehicle wheels.
Everyone knows the difficulties encountered by the motorist forced to equip his vehicle with chains, on the side of a road and often in bad weather conditions. In order to avoid this tedious installation, automatic systems have already been proposed for installing non-slip devices.
In French patent No. 2,492,744, a non-slip device for a vehicle wheel is described, for example, comprising a return member designed to automatically set up a detachable non-slip chain or raceway on the periphery of said wheel. .
Due to the relative movement of the chain relative to the peripheral surface of the tire, the return member is rotatably mounted relative to a central housing for fixing radial connecting elements or arms, indirectly integral on the other side of said path of rolling. A system of this type is for example described in European patent application No. 871 155 024 of the applicant, which more particularly relates to a return member and its mounting relative to the central housing.
In this embodiment, use is also made of articulation elements arranged between the chain and the arms, to enable any deformation of the raceway to be followed at the time of the attack on the ground. Such a deformation of the raceway implies a pivoting with respect to the tangent to the wheel. The necessary articulation creates a point of weakening of the system and the invention aims to overcome this drawback.
In the German patent application No. P 35 455 284 of the applicant, there have been described more particularly bent arms, making it possible to ensure that the outer part of each arm is close to the tire, in the operating position, while allowing a tire expansion when a load is applied. The arms are more sliding relative to the central box, to allow the device to be adjusted relative to the dimensions of the wheel to be fitted and to compensate for the deformation of the tire when the latter comes into contact with the ground.
As regards the raceway more precisely, it is customary to use chains which are integral with retaining elements intended for their positioning relative to the tire. According to the embodiments, these holding elements are either directly fixed to intermediate chain segments, or have passages for the latter.
It has already been proposed to produce the raceway by means of shaped elements, made of flexible material, which are joined to links of intermediate chains. Even if the surface of the flexible elements is large relative to the length of the intermediate chains, the customary designation of "snow chains" has been retained.
Such systems require adjustment of the length of the non-slip raceway, adjustment carried out by the user by acting on the length of a segment of the chain, the number of links of which can be varied.
A disadvantage of the known systems is the additional noise generated by the non-slip devices.
The present invention aims to improve the devices known up to now and it relates to a non-slip device for a vehicle wheel comprising an anti-slip raceway, removable on the periphery of said wheel, a central housing for holding radial connecting elements. or arms, integral on the other hand with said raceway and a return member designed to automatically set up said raceway and maintain it on the periphery of the wheel.
The device according to the invention is characterized by members arranged in the non-slip raceway, said members being provided with at least one lateral element capable of preventing twisting between said member and said radial connection element, at the time of contact between the ground and the wheel.
In a preferred variant, this member comprises a substantially planar part capable of being applied transversely to the running surface of the tire and an arcuate part capable of conforming to the rounded lateral shape of the tire. The arcuate part has an elongated opening intended to allow sliding a connecting axis integral on the other hand with the end of the corresponding arm.
The invention also extends to a central housing constituted by two shells having on one face means for fixing the internal end of the arms.
The appended drawing represents, by way of nonlimiting example, embodiments of the subject of the invention.
Fig. 1 is an elevation view of a vehicle wheel fitted with the device according to the invention, schematically showing the various components.
Fig. 2 is a view similar to FIG. 1 showing the detail of a central box, an arm, and a chain guide.
Fig. 3 is a sectional view along the axis III-III in FIG. 2, partially showing the vehicle wheel fitted with the device shown diagrammatically by its central box, an arm, a chain guide and a return member.
Fig. 4 is an exploded perspective view of the two shells forming the central housing, with positioning of two arms, partially shown.
Fig.
5 is a sectional view of a bar, showing on one side the installation of a chain link and on the other a fixed link.
Fig. 6 is a perspective view of a chain guide and its connection to an arm.
Figs. 7 to 9 are representations of different types of raceway according to the invention, the elasticity of which is given respectively:
- by a tension rod spring
- by an elastic ring,
- by a spacer or reciprocating leaf spring.
Figs. 10 and 11 are variants of types of raceway where the chains themselves are replaced by flexible and elastic plates, conforming to the external shape of the tire.
Fig. 12 shows in perspective another embodiment of a raceway consisting of elasticity elements introduced between non-flexible elements.
In the representation of fig. 1, the main components of the device which is the subject of the invention are shown diagrammatically.
The wheel 10 of the vehicle to be fitted with a non-slip device comprises, conventionally, a tire 11 and a rim 12, fixed in a known manner to the axle of the vehicle.
On the periphery of the tire 11 is shown the raceway, indicated by the general reference 20, and which is composed, in a manner known to those skilled in the art, of chain links 21, the spacing of which is obtained by means of bars 22. The raceway 20 further comprises at least four elements 30 known as chain guides whose general shape is particular and will be described in detail below.
The guide bars 30 are also integral with arms 40, arranged substantially in a cross from a central housing 50, mounted on a shaft 60.
The device is completed by a return member 70, designed to automatically set up the raceway 20 on the wheel 10 and keep it there. The components of the return member 70 visible in FIG. 1 are elastic tension elements 71 and hooks 72 for fixing to the rim 12 of the vehicle. The hooks 72 are metallic and are generally plasticized or made of stainless steel.
Referring to the detail figures 2 and 3, it will first be noted that the raceway 20 is not shown, for clarity of the drawing. We find in these figures the wheel 10 of the vehicle, as well as its tire 11 and its rim 12. We also see one of the chain guides 30, one side of which has as shown in FIG. 3 a substantially flat portion 31, intended to transversely juxtapose the rolling surface of the tire 11. The planar portion 31 of the chain guide 30 has two oblong openings 32 and 33, intended for the passage of the chain links 21 of the raceway 20. The flat part also comprises, in a preferred embodiment, two shoulders 34 and 35, located on either side of the chain guide 30, substantially in the center of the raceway.
It should be noted that the height of the shoulders 34 or 35 is greater than or equal to the thickness of the raceway 20.
In the drawing, a chain guide is shown with two shoulders located one opposite the other, but it is of course possible to modify the number of shoulders and to arrange them in staggered rows.
The end of the chain guide 30 opposite the flat part 31 ends in an arcuate part 36, intended to match the rounded shape of the tire 11, provided with an oblong opening 37, for the passage of a connecting pin 38 to one of the arms 40. The connecting axis 38 may, depending on the variants, be constituted by a pin, a rivet or a set of screws and nuts or any other means fulfilling the same function.
Each of the arms 40 is constituted by a metal bar of rectangular section preferably, having a central part 41, inclined towards the tire and extended by two parts 42 and 43 bent with respect to the central part 41, which are substantially parallel to the plane of the wheel.
The external bent part 42 ends in a circular folding 44 intended to form a sleeve around the pin 38 for connection to the chain guide. To ensure the solidity of the assembly, provision may be made to spot weld the folded end. It goes without saying that the shape of the external part 42 will be such that the arm does not rub the tire during the movement of the vehicle. Preferably, a slight curvature will be given to the external part, a curvature intended to match the external shapes of the tire.
The internal bent part 43 is generally rectilinear and ends in a bending at a substantially right angle 45, intended for fixing the arm in the central housing 50, which is, as will be seen in detail below, consisting of two shells 51 and 52 having a central passage for the shaft 60.
As shown in fig. 3, the central shaft 60 is constituted by a screw 61 successively passing through an external washer 62, the shells 51 and 52 of the central housing 50, a central washer 63, the central disc 71 of the elastic member 70, a return plate 80, and an inner washer 64 before engaging with a nut 65. It will also be noted that between the head of the screw 61 and the nut 65, there is a sleeve 66.
As already mentioned, the device is completed by an elastic return member 70 consisting of a central disc 71 having a central opening 73 and radial extensions 74 provided with reinforcements 75.
In a preferred variant, each extension 74 ends in a gripping member 76 intended to facilitate the introduction of the hook 72 between one of the openings 77 made in the extension 74 and openings or flanges of the rim 12 of the vehicle.
The return plate 80 is circular and has, in FIG. 3, a clearance 81 of dimension corresponding to the inner washer 64 and the nut 65, on the side of the vehicle wheel. On the opposite side, the plate has a cylindrical shoulder 82, of dimension corresponding to an opening made in the central disc 71.
Fig. 4 is an exploded view of the shells 51 and 52 constituting the central housing 50. Each shell 51, 52 has a central opening 53 for the passage of the screw 61 and its sleeve 66. It has on one side a circular clearance 54 for the 'one of the washers 62 or 63 and on the opposite face two rectilinear recesses 55 and 56 ensuring the passage of the internal part 43 of the arms 40. Each recess has a series of parallel lateral clearances 57 intended to receive the folding 45 made in the end of the arm 43. In the variant shown in the drawing, the clearances 57 are through. In a preferred embodiment, the shells 51 and 52 are square and identical, and can be mounted so that their recesses are perpendicular in the operating position, in order to allow the mounting of the four arms in a cross.
Fig. 5 shows one of the bars 22 constituting a raceway 20, as shown in FIG. 1. The bars are metal plates. In the drawing, there is shown in the right part the profile as obtained by stamping, which shows an end passage 23 extended by an opening 24 intended to receive a chain link 21. In the left part of the drawing, the link is in place and a weld 25 secures it. It will be noted that laterally the bars have recesses 26 the need for which will be indicated later.
Fig. 6 is a detail representing the chain guide 30 and its attachment to the end of the external part 43 of the arm 40. There is the circular folding 44 forming a sleeve intended for the passage of the pin 38 for connection to the chain guide 30. seen in this figure the openings 32 and 33, intended for the passage of the chain links as well as the shoulders 34 and 35 arranged on either side of the flat part 31. It will be noted that, in the variant shown, the ends of the shoulders are sharp while they were truncated in fig. 2. As will be seen later, the important thing is to have at least one shoulder 34 or 35 transversely relative to the guide bar. The arcuate part 36 of the chain guide is intended to match the rounded shape of the tire and has an opening in an arc of a circle 37, for the passage of the pin 38 for connection with the sleeve 44.
In the partial representation of raceways of FIGS. 7 to 9, we find the bars 22, seen from the side, with their recesses 26, as well as the chain links 21. As will be seen below, the raceways must have a certain elasticity, which can be obtained from many ways.
As an example, we propose:
- coil springs 27 in FIG. 7,
- rubber rings 28 in fig. 8 and
- leaf springs 29
which are arranged in this representation between two adjacent bars 22. Depending on the version, the springs can be metallic or plastic, rubber or synthetic. One will simply choose materials whose characteristics from the point of view of elasticity are good in very cold weather.
The raceways of figs. 10 and 11 represent another embodiment, making it possible to replace the chain links and the bars with elastomeric elements 90 cut into plates 91 of length L, or in multiples of this length, made of plastic material for example. To ensure the elasticity of the assembly, internal cutouts 92, 93 will be provided, intended to create oblique tongues 94, arranged substantially at 45 DEG with respect to the raceway. The oblique tabs 94 form an angle with respect to the axis of the raceway, so as to create tension along the raceway when the device is in place.
The plates 91 are joined by metal rings 95. As a variant, it is possible to provide connecting pins, passing through extensions provided for this purpose. It may also be advantageous for the connecting elements to be elastic, as will be seen below.
It will also be noted that the plates 91 have ribs 96 and 97. The ribs 96 are arranged on the oblique tongues 94 while the ribs 97 extend perpendicular to the axis of the raceway, practically over the entire width of the latter. this.
In fig. 11, there are practically the same elements 91 as above, turned 90 DEG so that the ribs 98 are parallel to the axis of the raceway. The purpose of all the ribs 96 to 98 is to produce anchoring pads on the ground.
There is thus obtained a raceway having a controlled elasticity along the main axes, namely the axis of the raceway and the transverse axis, as well as any intermediate axis, according to the inclination of the tongues.
It goes without saying that the elastic material used for the inserts 91 must keep its elastic properties during very cold weather.
In a variant not shown in the drawing, provision may be made to equip the intermediate bars 22 with lateral extensions avoiding twisting, similarly to the shoulders 34 and 35 of the chain guide.
Fig. 12 shows a third embodiment of a raceway, constituted by elastic connecting elements 110 introduced between non-flexible elements 120.
The elasticity elements 100 are metal folds, the elasticity of which is ensured by the "U" shape. One of the branches of the U 111 is slightly longer than the other 112 and has at its end 113 fixing means which will be described later.
The intermediate elements 120 are constituted by plates having a central part 121 whose length corresponds to the width of the raceway. The central part 121 is extended on either side by three transverse wings 122, 123 and 124 intended to be applied against the tire. For this purpose the upper face 125 is flat or slightly curved. The lower face 126 is rounded along a lower radius, similarly to the shoulders 34 and 35 of the chain guide.
Each transverse 122, 123 or 124 has openings 127 for the passage of the branches 111 or 112 of the elastic element 110. It will be noted that, in the variant shown in the drawing, there are in each transverse two openings 127, so to authorize the adjustment of the final length of the raceway.
The plates 120 are preferably made of plastic, without elasticity, to avoid noise when using the non-slip device.
The end 113 of the "U" comprises means for anchoring the elastic elements 110 with the intermediate elements 120. It is possible to provide for this fixing with self-locking washers, with nuts or pins.
The elements described so far are assembled in the following manner, before they are made available to the user.
The raceway 20 is produced in a manner known to those skilled in the art according to one of the variants described above:
- either with chains 21 and spring elements 27, 28 or 29, as well as bars 22 (see fig. 7 to 9 for example)
- either with plates 91, flexible and elastic (according to FIGS. 10 and 11)
- either with rigid plates 120, inserted between elastic elements (see fig. 12)
while inserting four chain guides 30 at regular intervals, intermediate links 21 being inserted in the oblong openings 32 and 33.
It is obvious that the length of such a raceway 20 will be adapted to the different commercial tire diameters.
The connection between one of the chain guides 30 and the corresponding arm 40 is a hinge constituted by a connecting pin 38 arranged in the oblong opening 37 on the one hand and the circular folding 44 on the other hand.
The arms 40 are mounted in the central box 50 by introducing the internal part 43 of each arm 40 into one of the rectilinear recesses 55 and 56, while introducing the folded end 45 into one of the lateral clearances 57. We now understand the advantage of the series of parallel clearances 57, which allow, with identical components, the production of non-slip devices for different dimensions of wheels.
The tightening of the screw 61 constituting the central shaft 60 in the corresponding nut 65 makes it possible to secure:
the two shells 51 and 52 of the housing 50, which consequently ensures the fixing of the arms 40, as well as
the return member 70, the central opening 73 of which is arranged around the cylindrical shoulder 82 of the return plate 80.
As shown in fig. 3, there are between the components which have just been mentioned washers 62 to 64, intended to allow on the one hand a relative movement between the shells 51 and 52 of the housing, and on the other hand a relative movement of the housing 50 by compared with the return plate 80 and the elastic member 70 which is mounted thereon, for reasons which will be explained later.
It should be noted that all the assemblies and adjustments mentioned so far are made in the factory and that the seller no longer has to intervene.
In the position of non-use of the device according to the invention, the arms 40 do not extend radially in a cross, but are almost superimposed two by two, by rotation of one of these shells 51 or 52 relative to the other . The guide bars 30 are folded against the arms 40 and the raceway 20 is freely available so that the overall dimensions of the assembly are reduced.
When the user has to put the anti-slip device in place, he spreads the arms 40 and places them crosswise. Then it rests on top of the wheel part of the raceway 20, while positioning the arms 40 as shown in FIG. 1, so that two of the chain guides 30 are almost in place.
It fixes in the openings or clearances of the rim 12 the hooks 72 previously passed through the openings 77 of the radial extensions 74 of the elastic return member 70, by acting on the gripping members 76 provided for this purpose. On the other hand, the user no longer has to check and adjust the tension of the raceway, since the latter is elastic.
When two wheels, or even four, are equipped in this way, the user only has to roll, forward or backward, so that the raceway is automatically put in place on the periphery of the wheel and this thanks to the particular shape given to the arms and the guide bars, which tend to have the raceway facing the periphery of the tire, under the action of centrifugal force, combined with the axial force of the return member 70. Of course, it will take several turns of the wheel before the raceway is in place on the tire, but the user no longer has to intervene.
The lateral shoulders 34 or 35 of the guide bars 30 are, as already mentioned, of height greater than or equal to the thickness of the raceway 20. They make it possible to avoid, when they are crushed by the tire under the weight of the vehicle, a twist of the hinge formed by the sleeve 44, the opening 37 and the pin 38. A person skilled in the art knows how much this joint posed risks of deterioration and breakage. It will be noted that during the crushing of a chain guide by the tire, the oblong opening 37 allows a slight movement of the arm axially.
Thanks to the elasticity of the raceway, it is ensured to have a non-slip device still in place, despite the local deformations of the tire and without displacement of the chain guides 30 relative to the arms 40, but the elements of automatic tension and use means for adjusting the length of the path, known from the prior art, without departing from the scope of the present invention.
During the movement of the vehicle, the elements preventing skidding are, according to the embodiments, the chain links 21, the song of the bars 22 (whose effect is accentuated thanks to the cutouts 26), as well as the ribs 96 to 98 of the pads 91, on which we can still consider having metal studs.
It will also be noted that the relative movement between the elastic member 70 on its return plate 80 and the arms 40 integral with the central housing allows a certain displacement of the raceway relative to the vehicle wheel.
To remove the non-slip devices, simply detach the return member 70 from the wheel, remove the raceway and the chain guides located at the top of the tire and move the vehicle slightly forward or backward to release the rest of the raceway.