EP0898991A1 - Roue pour patin à roulettes - Google Patents
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- EP0898991A1 EP0898991A1 EP98114263A EP98114263A EP0898991A1 EP 0898991 A1 EP0898991 A1 EP 0898991A1 EP 98114263 A EP98114263 A EP 98114263A EP 98114263 A EP98114263 A EP 98114263A EP 0898991 A1 EP0898991 A1 EP 0898991A1
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- European Patent Office
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- hub
- wheel according
- flanges
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- wheel
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-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63C—SKATES; SKIS; ROLLER SKATES; DESIGN OR LAYOUT OF COURTS, RINKS OR THE LIKE
- A63C17/00—Roller skates; Skate-boards
- A63C17/22—Wheels for roller skates
- A63C17/223—Wheel hubs
Definitions
- the invention relates to a wheel for a roller skate, especially for inline skating.
- Roller skating is practiced on surfaces of natures and various qualities. Surface irregularities may cause shock or vibration transmitted to the feet of the skater. To limit the effects of such irregularities we have already proposed a wheel comprising, around a hub, a layer damping intermediate between the hub and a strip of rolling.
- cushioning layer is all the more effective that it is thick, such a wheel is sensitive to side impacts.
- the invention overcomes these drawbacks.
- Patent application EP-A2- 0 714 682 relates to a skate wheel in line comprising a hub surrounded by a plurality of layers of material arranged concentrically around the hub; each of layers consisting of a material having a predetermined hardness.
- the inner layer is softer than the outer layer.
- the hub is provided with reinforcing ribs internals embedded in the inner layer to prevent over-bending natural lateral due to the greater deformability of the inner layer relative to the outer layer. Disadvantage comes from the fact that the free deformation at the heart of the layer internal is affected by the rib of the hub.
- the inner layer has therefore not the ability to provide the expected mechanical properties such as resilience due to rebound and damping.
- US Patent 2,241,685 relates to a skate wheel comprising a relatively thin internal bandage portion ensuring attaching a softer and thicker outer portion with the hub.
- the internal fixing portion is made in a vulcanized rubber in place on the hub to promote membership.
- the hub is also provided with internal protrusions allowing to increase the mechanical grip of the internal portion on the hub.
- the wheel according to the invention is characterized in that it comprises a hub whose outer surface has a section substantially in U-shaped whose branches form flanges or crowns trapping a wearing course and / or cushioning which protrudes from branches, opposite the base of the U.
- the flanges or crowns give the wheel rigidity lateral preventing bending, especially when changing direction, which is favorable for stability and maneuverability.
- the cushioning layer can have a greater thickness than in known pads without prejudice to stability and maneuverability.
- the flanges have a small thickness, that is to say a limited extension in direction parallel to the axis, so that maximize the axial extension of the cushioning layer.
- the flanges trapping the cushioning layer prevent the deformation of the latter in axial direction. This results in a improved depreciation.
- the hub 10 has a core 12 with a central cylindrical hole 14 in which, conventionally, is housed a ball bearing (not shown).
- This soul 12 ends, in direction of the axis 16, by walls or end plates 18 and 20, whose outside diameter is substantially greater than diameter of the outer surface 22 of the core 12.
- the hub 10 has the general shape of a coil whose peripheral surface has a U-shaped section.
- the U-profile can be filled either with a monolayer material 24 having adhesion and damping properties as shown in Figure 2, either by several layers of separate materials each with specific depreciation qualities, adhesion and hardness, as will be described in relation to the figure 4.
- the material 24 also forms the rolling part. It protrudes, in radial direction, from the flanges 18 and 20 of a height h ( Figure 2).
- the quality of the damping depends on the radial thickness of the damping material, that is to say, in the case of FIG. 2, the distance h '+ h separating the surface 26 in contact with the ground of the outer surface 22 of the core 12. This quality damping also depends on the axial extension of the material depreciation.
- flanges 18 and 20 make it possible to increase the thickness radial h '+ h of material 24.
- a wheel without flanges has a damping layer of radial thickness which can go a maximum of 10 to 15 mm
- a wheel of the same dimensions and provided with flanges according to the invention may have a cushioning layer up to 20 mm thick radial h + h ', i.e. a gain of at least 5 to 10 mm.
- flanges being of limited thickness (in axial direction) and located at the axial ends of the wheel, they do not alter the extension L in the axial direction of the material 24, nor does it alter the depreciation quality.
- this thickness between flanges L is not interrupted by any radial projection of the hub which could interfere with the damping function, so that the damping effect is maximum.
- the outer surface 22 has irregularities to facilitate the attachment of the material 24 which is molded on the hub.
- the flanges 18 and 20 have openings 36, 38, etc.
- the hub 50 is distinguished from the hub 10 shown in Figure 1 by the shape of the surface irregularities of the core 52.
- These surface irregularities which are intended to facilitate the attachment of the molded material around the hub, are in the form of grooves 54 and 56 with axis 58.
- the grooves have a relatively small thickness, in any case, less than the height h ' flanges so as to impair the mechanical properties of the damping layer as little as possible.
- the outer surface is in the form of a wavy line.
- a specific damping material or interface layer 64 is trapped, on the one hand, in the U-shaped section of the hub, and, on the other hand, in an outer bearing layer 66 of equal or greater hardness than layer 64.
- This layer 66 is molded on layer 64 and on the cylindrical external faces peripheral 70 and 72, respectively flanges 60 and 62.
- the damping material has a shore hardness A included between 50 and 85.
- the material of the tread 66 has a hardness that is equal to or greater than that of the material amortization, in the same range from 50 to 85 shore A.
- the flanges 60, 62 (or 18 and 20) have a height h ′ beyond the outer or peripheral surface 22 or 52 of the core of the hub which is between 50% and 85% of the height h of molded material 24, 64, protruding from these flanges.
- the materials used to constitute the hub are, for example, aluminum, a polyamide such as Zytel pa 6.6, a polyurethane such as the material known under the name Estalloc, a polybutylene terephthalate such as the material known as designation Pocan, a polycarbonate such as the material known as the name Macrolon, a titanium-based alloy or an alloy based on magnesium.
- Various manufacturing processes can be used, in particular especially injection molding, pressureless casting, stamping, forging and stamping, or extrusion / machining.
- stamping and forging allow economical manufacturing and give good mechanical resistance.
- the hub is for example manufactured in two parts, each part being produced by stamping and forging, and these two parts are assembled, along a plane perpendicular to the axis, by welding, screwing or gluing. Depending on the wall thickness of the hub, this can also be carried out in part by these methods stamping or forging.
- the hub is preferably made in two parts then assembled by gluing, welding or any other known means of assembly.
- the hub when the hub is made in two parts, these can be obtained by any known process such as stamping, forging, extrusion, machining, ...
- thermosetting polyurethane such as that known under the designation "Pure”
- a polyether blocamide for example the “Pebax”
- a polybutylene terephthalate based on polyether for example "Hytrel”.
- This layer can be injection molded or cast.
- the tread ( Figure 4) is made of polyurethane thermosetting filled or not, or rubber. It is molded by injection or by gravity casting (without pressure) or by vulcanization.
- the wheel according to the invention provides both good damping to limit the transmission of shocks or vibrations to the foot of the skater while maintaining sufficient stiffness towards axial steering efforts to ensure good stability and good maneuverability of the skate equipped with the wheel. In these conditions, the wheel allows high speeds due to increased comfort and control of driving.
- the invention relates to a wheel for skates with castors, which has a hub, the outer surface of which has a substantially U-shaped section with branches at the axial ends of the wheel.
Landscapes
- Tires In General (AREA)
- Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)
Abstract
L'invention concerne une roue pour patin à roulettes, notamment du type en ligne. Elle comporte un moyeu dont la surface périphérique a une section sensiblement en forme de U dont les branches (18, 20) forment des flasques emprisonnant une couche d'amortissement (24) qui dépasse des flasques, à l'opposé de la base (22) du U. La roue présente à la fois une bonne rigidité en direction latérale et une couche d'amortissement épaisse. <IMAGE>
Description
L'invention est relative à une roue pour patin à roulettes,
notamment pour un patin à roues en ligne.
La pratique du patin à roulettes s'effectue sur des surfaces de
natures et de qualités diverses. Les irrégularités de surfaces
peuvent provoquer des chocs ou vibrations transmises aux pieds du
patineur. Pour limiter les effets de telles irrégularités on a déjà
proposé une roue comprenant, autour d'un moyeu, une couche
d'amortissement intermédiaire entre le moyeu et une bande de
roulement.
Mais comme la couche d'amortissment est d'autant plus efficace
qu'elle est épaisse une telle roue est sensible aux chocs latéraux.
De plus, on a constaté qu'une roue présentant une épaisseur de
matière d'amortissement suffisante était, dans certaines
circonstances, peu stable et difficile à manoeuvrer.
L'invention remédie à ces inconvénients.
Elle est basée sur la constatation qu'une épaisseur de matériau
d'amortissement trop importante entraíne des flexions en direction
latérale, notamment lors des changements de direction du patineur,
et que ces flexions altèrent la stabilité et la manoeuvrabilité du
patin.
La demande de brevet EP-A2- 0 714 682 concerne une roue de patin
en ligne comprenant un moyeu entouré d'une pluralité de couches de
matériau disposées concentriquement autour du moyeu ; chacune des
couches consistant en un matériau ayant une dureté prédéterminée.
Dans la disposition recommandée, la couche interne est plus molle
que la couche externe. Le moyeu est muni de nervures de renfort
internes noyées dans la couche interne pour prévenir la surflexion
naturelle latérale du fait de la plus grande déformabilité de la
couche interne relativement à la couche externe. L'inconvénient
provient de ce que la libre déformation au coeur de la couche
interne est affectée par la nervure du moyeu. La couche interne n'a
donc pas la capacité de procurer les propriétés mécaniques attendues
telles que la résilience due à l'effet de rebond et l'amortissement.
Le brevet US 2,241,685 concerne une roue pour patins comprenant
une portion interne de bandage relativement fine assurant
l'accrochage d'une portion externe plus souple et plus épaisse avec
le moyeu. La portion interne de fixation est réalisée dans un
caoutchouc vulcanisé en place sur le moyeu pour favoriser
l'adhésion. Le moyeu est aussi muni de protubérances internes
permettant d'augmenter l'accroche mécanique de la portion interne
sur le moyeu.
Il existe donc un besoin de proposer une structure de roue
simplifiée qui apporte à la fois une bonne adhérence du bandage sur
le moyeu sans risque de déjantage ou surflexion latérale et tout en
n'affectant pas, ou le moins possible, les propriétés propres de la
(des) couche(s) formant le bandage.
La roue selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte
un moyeu dont la surface extérieure a une section sensiblement en
forme de U dont les branches forment des flasques ou couronnes
emprisonnant une couche de roulement et/ou d'amortissement qui
dépasse des branches, à l'opposé de la base du U.
Les flasques ou couronnes confèrent à la roue une rigidité
latérale empêchant la flexion, notamment lors des changements de
direction, ce qui est favorable à la stabilité et à la
manoeuvrabilité. De ce fait, la couche d'amortissement peut
présenter une épaisseur plus importante que dans les patins connus
sans préjudice pour la stabilité et manoeuvrabilité.
De préférence, les flasques ont une épaisseur faible, c'est-à-dire
une extension limitée en direction parallèle à l'axe, de façon à
maximiser l'extension axiale de la couche d'amortissement.
Les flasques emprisonnant la couche d'amortissement empêchent la
déformation de cette dernière en direction axiale. Il en résulte une
amélioration de l'amortissement.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront
avec la description de certains de ses modes de réalisation, celleci
étant effectuée en se référant aux dessins ci-annexés sur
lesquels :
On se réfère tout d'abord au mode de réalisation représenté sur
les figures 1 et 2.
Dans ce mode de réalisation le moyeu 10 présente une âme 12 avec
un trou cylindrique central 14 dans lequel, de façon classique, est
logé un roulement à billes (non montré). Cette àme 12 se termine, en
direction de l'axe 16, par des parois ou flasques d'extrémités 18 et
20, dont le diamètre extérieur est sensiblement supérieur au
diamètre de la surface extérieure 22 de l'âme 12.
Ainsi, le moyeu 10 a la forme générale d'une bobine dont la
surface périphérique a une section en U.
Le profil en U peut être rempli soit par un matériau monocouche 24
ayant des propriétés d'adhérence et d'amortissement comme montré à
la figure 2, soit par plusieurs couches de matériaux distincts
présentant chacun des qualités spécifiques d'amortissement,
d'adhérence et de dureté, comme cela sera décrit en relation avec la
figure 4.
Dans le cas de la figure 2, le matériau 24 forme également la
partie de roulement. Il dépasse, en direction radiale, des flasques
18 et 20 d'une hauteur h (figure 2).
La qualité de l'amortissement dépend de l'épaisseur radiale du
matériau d'amortissement, c'est-à-dire, dans le cas de la figure 2,
de la distance h' + h séparant la surface 26 en contact avec le sol
de la surface extérieure 22 de l'âme 12. Cette qualité
d'amortissement dépend aussi de l'extension axiale du matériau
d'amortissement.
La présence des flasques 18 et 20 permet d'augmenter l'épaisseur
radiale h' + h du matériau 24. Par exemple une roue sans flasques
présente une couche d'amortissement d'épaisseur radiale pouvant
aller au maximum de 10 à 15 mm, alors qu'une roue de mêmes
dimensions et pourvue des flasques selon l'invention peut présenter
une couche d'amortissement pouvant aller jusqu'à 20 mm d'épaisseur
radiale h + h', soit un gain d'au moins 5 à 10 mm. En outre, les
flasques étant d'une épaisseur (en direction axiale) limitée et se
trouvant aux extrémités axiales de la roue, ils n'altèrent pas
l'extension L en direction axiale du matériau 24, ni n'altèrent la
qualité de l'amortissement.
En pratique, avec la construction selon l'invention, et avec une
épaisseur de flasque 18, 20, de l'ordre de 2 à 4 mm, on obtient une
épaisseur entre flasques L (dimension axiale) de la couche
d'amortissement 24 (hors ouvertures 36, 38) de l'ordre de 16 à 22 mm
(pour une largeur L' de roue standard de 24 mm), soit au moins le
double des épaisseurs de couche d' amortissement dans les roues
connues actuellement et un ratio L/L' de l'ordre de 67% à 92%, et en
tout cas supérieur à 50%.
Par ailleurs, comme noté précédemment, cette épaisseur entre
flasques L n'est interrompue par aucune saillie radiale du moyeu qui
pourrait interférer avec la fonction d'amortissement, de sorte que
l'effet d'amortissement est maximal.
De préférence, la surface extérieure 22 présente des irrégularités
pour faciliter l'accrochage du matériau 24 qui est moulé sur le
moyeu.
Ces irrégularités sont constituées par des parties concaves 30,
32, séparées par des bandes 34 de portions d'un cylindre d'axe 16
constituant des cannelures axiales.
De même pour faciliter l'accrochage du matériau 24 les flasques 18
et 20 présentent des ouvertures 36, 38, etc ...
Dans le mode de réalisation de l'invention représenté sur les
figures 3 et 4 le moyeu 50 se distingue du moyeu 10 représenté sur
la figure 1 par la forme des irrégularités de surface de l'âme 52.
Ces irrégularités de surface, qui sont destinées à faciliter
l'accrochage de la matière moulée autour du moyeu, se présentent
sous la forme de cannelures 54 et 56 d'axe 58. De préférence, les
cannelures ont une épaisseur relativement faible, en tous les cas,
inférieure à la hauteur h' des flasques de façon à altérer le moins
possible les propriétés mécaniques de la couche d'amortissement.
Autrement dit en section par un plan passant par l'axe 58 du moyeu
la surface extérieure se présente sous la forme d'une ligne ondulée.
Par ailleurs, entre les flasques 60 et 62 (figure 4) est disposé
un matériau spécifique d'amortissement ou couche interface 64. Ce
matériau 64 est emprisonné, d'une part, dans la section en U du
moyeu, et, d'autre part, dans une couche externe de roulement 66 de
dureté égale ou plus importante que la couche 64. Cette couche 66
est moulée sur la couche 64 et sur les faces externes cylindriques
périphériques 70 et 72, respectivement des flasques 60 et 62. Les
mêmes remarques relative à l'épaisseur radiale h + h' ou axiale L de
la couche 24 de la figure 2 sont valables pour les dimensions h + h'
ou L de la couche amortissante 64 de la figure 4.
Le matériau d'amortissement présente une dureté shore A comprise
entre 50 et 85. Le matériau de la bande de roulement 66 présente une
dureté qui est égale ou supérieure à celle du matériau
d'amortissement, dans la même gamme de 50 à 85 shore A.
Il est à noter que, quel que soit le mode de réalisation, les flasques 60, 62 (ou 18 et 20), présentent une hauteur h' au-delà de
la surface extérieure ou périphérique 22 ou 52 de l'âme du moyeu qui
est comprise entre 50% et 85% de la hauteur h de matériau moulé 24,
64, dépassant de ces flasques.
Les matériaux utilisés pour constituer le moyeu sont, par exemple,
l'aluminium, un polyamide tel que le Zytel pa 6.6, un polyuréthanne
tel que le matériau connu sous la dénomination Estalloc, un
polybutylène téréphtalate tel que le matériau connu sous la
dénomination Pocan, un polycarbonate tel que le matériau connu sous
la dénomination Macrolon, un alliage à base de titane ou un alliage
à base de magnésium.
Divers procédés de fabrication peuvent être utilisés, en
particulier le moulage par injection, la coulée sans pression,
l'estampage, le forgeage et le matriçage, ou l'extrusion/usinage.
L' estampage et le forgeage permettent une fabrication économique
et confèrent une bonne résistance mécanique. Dans ce type de
fabrication, le moyeu est par exemple fabriqué en deux parties,
chaque partie étant réalisée par estampage et forgeage, et ces deux
parties sont assemblées, selon un plan perpendiculaire à l'axe, par
soudage, vissage ou collage. Selon les épaisseurs de paroi du moyeu,
celui-ci peut également être réalisé en une partie par ces procédés
d'estampage ou forgeage.
Dans le cadre d'un procédé de fabrication, d'extrusion/usinage, le
moyeu est de préférence réalisé en deux parties assemblées ensuite
par collage, soudage ou tout autre moyen d'assemblage connu.
D'une façon générale, lorsque le moyeu est réalisé en deux
parties, celles-ci peuvent être obtenues par tout procédé connu tel
que estampage, forgeage, extrusion, usinage,...
Pour réaliser la couche d'amortissement on peut faire appel à un
polyuréthanne thermodurcissable tel que celui connu sous la
dénomination "Pur", à un polyéther, blocamide par exemple le
"Pebax", ou encore à un polybutylène téréphtalate à base de
polyéther, par exemple le "Hytrel".
Cette couche peut être moulée par injection ou par coulée.
La bande de roulement (figure 4) est réalisée en polyuréthanne
thermodurcissable chargé ou non, ou en caoutchouc. Elle est moulée
par injection ou par coulée gravitée (sans pression) ou par
vulcanisation.
La roue selon l'invention assure à la fois un bon amortissement
pour limiter la transmission des chocs ou vibrations vers le pied du
patineur tout en conservant une raideur suffisante à l'égard des
efforts de direction axiale pour assurer une bonne stabilité et une
bonne manoeuvrabilité du patin équipé de la roue. Dans ces
conditions, la roue permet des vitesses importantes du fait de
l'augmentation du confort et du contrôle de la conduite.
De façon générale, l'invention concerne une roue pour patins à
roulettes, qui comporte un moyeu dont la surface extérieure a une
section sensiblement en forme de U et dont les branches se trouvent
aux extrémités axiales de la roue.
Claims (17)
- Roue pour patin à roulettes, notamment du type en ligne, caractérisée en ce qu'elle comporte un moyeu (10 ; 50) et au moins une couche de roulement et/ou d'amortissement ;le moyeu étant muni d'une surface extérieure (22, 52) ayant une section sensiblement en forme de U dont les branches (18, 20 ; 60, 62) forment des flasques emprisonnant la couche de roulement et/ou d'amortissement (24, 64) ;la couche de roulement et/ou d'amortissement s'étendant au delà des flasques, à l'opposé de la base du U.
- Roue selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche de roulement et/ou d'amortissement est moulée sur le moyeu.
- Roue selon la revendication 2, caractérisée en ce que les flasques présentant des ouvertures (36, 38) pour l'accrochage de la matière moulée.
- Roue selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que la base du U présente des irrégularités pour l'accrochage de la matière moulée au moyeu.
- Roue selon la revendication 4, caractérisée en ce que les irrégularités sont sous forme de cannelures axiales (34) ou périphériques (54, 56).
- Roue selon la revendication 5, caractérisée en ce que les cannelures s'étendent sur une hauteur inférieure à la hauteur des branches (18, 20, 60, 62) des flasques.
- Roue selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une bande de roulement (66), la couche d'amortissement (64) étant disposée entre la bande de roulement et le moyeu.
- Roue selon la revendication 7, caractérisée en ce que la bande de roulement (66) forme avec le U une surface fermée emprisonnant la couche d'amortissement.
- Roue selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que la bande de roulement est en une matière moulée.
- Roue selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le matériau de la couche d'amortissement présente une dureté comprise entre 50 et 85 shore A.
- Roue selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que la bande de roulement est en un matériau présentant une dureté shore comprise entre 50 et 85 shore A.
- Roue pour patin à roulettes, notamment pour patin à roues en ligne, caractérisée en ce qu'elle comporte un moyeu (10 ; 50) dont la surface extérieure a une section sensiblement en forme de U dont les branches forment des flasques emprisonnant un matériau qui dépasse des flasques, à l'opposé de la base du U.
- Roue selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que le moyeu est réalisé par estampage/forgeage.
- Roue selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que le moyeu est réalisé en deux parties.
- Roue selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les flasques ont une hauteur radiale (h') comprise entre 50% et 85% de la hauteur (h) de matériau (24, 64) moulé entre ces flasques.
- Roue selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'épaisseur (L) en direction axiale de matériau (24, 64) disposé entre les flasques (18, 20 ; 60, 62) est supérieure à la moitié de la largeur totale (L') de la roue.
- Roue pour patin à roulettes, notamment pour patin à roues en ligne, caractérisée en ce qu'elle comporte un moyeu et un bandage disposé concentriquement par rapport au moyeu;le bandage comprenant une couche interne et une couche externe;la couche interne étant choisie parmi le polyuréthanne, le polyéther bloc amide et le polybutylène téréphtalate;la couche externe étant en matériau caoutchouc.
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FR9710985A FR2767711B1 (fr) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | Roue pour patin a roulettes |
FR9710985 | 1997-08-28 |
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EP0898991A1 true EP0898991A1 (fr) | 1999-03-03 |
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