FR2471290A1 - Jante en une seule piece et ensemble comprenant une jante et un pneumatique - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN ENSEMBLE A JANTE ET PNEUMATIQUE POUR VEHICULE AUTOMOBILE. ELLE SE RAPPORTE A UN ENSEMBLE COMPRENANT UNE JANTE 3 ET UN PNEUMATIQUE 2. LES SIEGES 5, 6 DES TALONS 12 DU PNEUMATIQUE 2 SONT LIMITES VERS L'INTERIEUR PAR UNE BUTEE 8, 9 DONT LE DIAMETRE EXTERNE EST INFERIEURE AU DIAMETRE INTERNE DE L'ARMATURE 13 DU TALON MAIS QUI DEPASSE SUFFISAMMENT POUR QUE LA POINTE DU TALON SOIT RETENUE LORS DE L'APPLICATION DE FORCES LATERALES AU PNEUMATIQUE DEGONFLE. APPLICATION A TOUS LES TYPES DE VEHICULES AUTOMOBILES A ROUES.

Description

Jante en une seule pièce et ensemble comprenant une jante

et un pneumatique.

La présente invention concerne un ensemble compre-

nant un pneumatique et une jante de roue et en particulier un ensemble dans lequel les talons du pneumatique sont re- tenus sur leurssiègescorrespondants pour des pressions de

gonflage sensiblement inférieures à celles qui sont norma-

lement nécessaires, par exemple dans des conditions dans lesquelles le pneu est sous-gonflé ou crevé, si bien que la pression normale nécessaire de gonflage a disparu

totalement ou partiellement.

Dans un ensemble classique à jante et pneumatique, les sièges des talons, formés sur la jante,sont évasés afin que la pression de l'air de gonflage provoque l'application du talon correspondant sur le siège incliné et la retenue du talon sur le siège par l'air sous pression et par les forces de frottement dues à la compression de la matière élastomère du talon audessous de l'armature inextensible

du talon.

Lors de l'utilisation, les forces de conduite et les forces correspondantes appliquées par la roue sont

transmises entre la jante et le pneumatique par la coopé-

ration précitée des talons et des sièges de la jante. La sortie de l'un des talons ou des deux du siège associé réduit ou empêche la transmission efficace de ces forces si bien que la conduite du véhicule s'en trouve détériorée et, dans le cas des jantes ayant un creux, le pneumatique

peut se séparer totalement de la jante si bien que celle-

ci peut venir au contact du sol, avec des conséquences

très sérieuses possibles pour le véhicule et les occupants.

Il existe différents essais normalisés applica-

bles aux ensembles jante-pneumatique. Par exemple, un essai normalisé pour les pneumatiques d'automobiles, appliqué dans de nombreux pays, nécessite que le pneumatique soit' retenu en position sur la jante lorsque le véhicule est arrêté en ligne droite, par application de forces réglées de freinage, à partir d'une vitesse de 96,5 km/h à laquelle le pneumatique est brutalement dégonflé..Un autre essai

normalisé s'applique au délogement des talons du pneuma-

tique et est effectué statiquement, par application d'une chargeponctuelle par une enclume en un point qui se trouve au milieu du flanc du pneumatique, la charge appliquée

étant augmentée jusqu'au délogement des talons.

Aucun essai n'assure l'application d'une force

latérale dynamique comme il s'en présente lors de l'utili-

sation d'un véhicule à la suite de l'application d'une force de conduite, par exemple lors de la prise.d'un virage ou dans une manoeuvre destinée à éviter un accident ou dans le cas d'une disparition brutale de la pression de gonflage;,

par exemple à la suite d'un éclatement.

La Demanderesse a consacré des études poussées au

phénomène du délogement des talons, par étude du comporte-

ment des talons en fonction des caractéristiques obtenues avec un ensemble jante-pneumatique monté comme roue avant externe d'un véhicule, c'est-à-dire la roue gauche dans le cas d'un essai de virage en J à droite. L'essai comprend la conduite à vitesse fixe suivant un trajet rectiligne, puis le braquage à fond brutal de la direction. Cet essai qui est maintenant accepté sous forme d'une norme par

l'industrie automobile européenne est répété avec des pres-

sions de gonflage de plus en plus faibles, jusqu'à ce que les talons sortent des sièges. On considère que cet essai

est plus rigoureux que les conditions les plus sévères aux-

quelles un ensemble jante-pneumatique peut être soumis dans

les conditions d'utilisation si bien qu'il reflète de fa-

çon très précise l'aptitude de l'ensemble.

Au cours de la mise en oeuvre de ces essais de virage en J, la Demanderesse a constaté que le braquage provoque l'application de forces latérales qui déplacent la bande de roulement latéralement par rapport à la jante, ces forces étant transmises par les flancs aux talons si bien que, dans la région du pneumatique qui est adjacente à la zone de contact avec le sol, des forces axiales sont créées (dans la direction de l'axe du pneumatique) de même que des mouvements de rotation (c'est-à-dire autour d'une courbe circonférentielle passant par le talon}. L'effet global est considéré comme une rotation initiale des talons autour de leur pointe dans la région de contact avec le sol si bien que les contreforts des talons se soulèvent et réduisent la force de frottement des bases des talons

et des sièges correspondants, la rotation initiale s'ac-

compagnant d'un déplacement des talons le long de la partie ir clinee du siège correspondant en direction latérale, vers l'intérieur par rapport au flasque de la jante, si bien que

les forces de tension des armatures du talon et en consé-

quence la compression de la matière élastomère au-dessous des armatures du talon sont réduites. Habituellement, l'air à la pression normale de gonflage suffit à lui seul à la

retenue des talons pratiquement en place sur la partie in-

clinée du siège associé. Cependant, lorsque la pression de gonflage est réduite, les forces de retenue du talon, dues

à la combinaison de la pression de gonflage et du frotte-

ment, sont réduites à une valeur inférieure aux forces de délogement destalonssi bien que ces derniers sortent des

sièges correspondants.

La Demanderesse a constaté que, lors d'un essai

de virage en J à 40 km/h, les talons des ensembles classi-

ques jante-pneumatique destinés aux véhicules pour passa-

gers, sortent des sièges à des pressions de l'ordre de 0,56 à 0,7 bar (pour des pressions normales de gonflage de l'ordre de 1,7 bar) alors que, dans le cas des ensembles pour camions soumis à l'essai de virage en J à 24 km/h, le délogement apparaît pour des pressions inférieures à l bar (les pressions normales.de gonflage sont de l'ordre de 7 bars). La plus faible vitesse adoptée pour les camions par rapport aux véhicules pour passagers, correspond à la

plus grande masse et en conséquence aux plus grandes for-

ces que subissent les ensembles montés sur les camions,

et aussi à la plus faible vitesse moyenne des camions com-

parée à celle des véhicules pour passagers.

L'étude indiquée précédemment montre les inconvé-

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nients des ensembles classiques jante-pneumatique aux

pressions de gonflage inférieures à celles qui sont re-

commandées et, malgré les nombreuses propositions visant à résoudre ce problème du délogement des talons, aucune

S ne concerne un ensemble présentant les avantages de com-

porter une jante en une seule pièce ayant un creux per-

mettant le montage et l'enlèvement lors d'une réparation ou d'un remplacement par mise en oeuvre des techniques classiques, sans élémentssupplémentairestelsque des anneaux de remplissage de creux, des entretoises pour talons, etc., jusqu'à l'invention décrite dans le brevet britannique n0 1 584 553 selon lequel l'un des talons au moins a une

pointe disposée axialement et radialement, ayant un des-

sin spécial et qui coopère avec une gorge adjacente au

siège associé. La pointe est soumise à des forces crois-

santes de compression lorsque le talon associé tourne sous l'action des forces appliquées,- avec création d'une force

de réaction qui accroit la tension dans l'armature du ta-

lon et supprime ainsi la tendance du talon à descendre le

long de la partie inclinée du siège associé.

L'invention concerne un ensemble comprenant une jante et un pneumatique, ayant des propriétés de retenue des talons analogues à celles de l'ensemble décrit dans le brevet britannique n0 1 584 553 mais qui ne nécessite pas la formation d'une pointe de forme spéciale sur le talon et

d'une gorge correspondante dans la jante.

Dans un premier mode de réalisation, l'invention concerne un ensemble à jante et pneumatique qui comporte un pneumatique ayant une bande de roulement raccordée à chaque bord à l'un de deux flancs aboutissant chacun, à son bord radialement interne, à un talon annulaire, chaque talon ayant une armature sensiblement inextensible, et une jante en une seule pièce ayant un creux de logement de pneumatique entre deux sièges de talons, distants axialement et sur chacun desquels un talon correspondant est destiné à prendre appui, chaque siège ayant une forme évasée vers l'extérieur axialement et radialement par rapport à l'axe de rotation de la jante et se terminant, à son bord axialement externe, par un flasque de retenue de talon, l'un des sièges étant pratiquement rectiligne et ayant, près de

son bord interne axialement, une butée disposée circonfé-

rentiellement autour du siège, cette butée étant sensible- ment continue et ayant un diamètre maximal qui n'est pas supérieur au diamètre minimal de l'armature du talon afin que le pneumatique puisse être monté par passage du talon associé au-dessus de la butée, celle-ci ayant une face dont la dimension radiale maximale, compte tenu de la largeur et de l'inclinaison du siège adjacent, est telle que, sous l'action des forces transmises par la route, la rotation du talon autour de la butée provoque la retenue du talon

sur le siège.

On sait déjà utiliser une saillie, une nervure

ou des bossages circonférentiels à proximité du bord axia-

lément interne du siège de talon sur la jante, dans les

ensembles à jante et pneumatique pour voitures automobiles.

Ces butées connues ont toutes une'dimension radiale maxi-

male qui ne dépasse pas 1,7 mm, par rapport au siège ad-

jacent dans le cas d'un angle courant d'inclinaison de 50 des sièges de logement de talons de la jante afin que le

pneumatique puisse être monté par passage du talon inex-

tensible en direction axiale vers l'extérieur au-dessus de la butée lors du gonflage. La Demanderesse a déterminé

que cette combinaison améliore au mieux les caractéris-

tiques de délogement des talons dans l'essai de virage en

J d'une valeur de 0,14 bar par rapport aux ensembles clas-

siques, c'est-à-dire que ce délogement apparaît pour des

pressions de l'ordre de 0,42 à 0,56 bar.

On sait aussi que les brevets britanniques no 1 485 780 et 1 320 144 et la demande publiée de brevet britannique n0 2 010 756 décrivent la disposition d'une ou plusieurs nervures ou saillies circonférentielles ou d'un ou plusieurs bossages, ayant une dimension radiale maximale ne dépassant pas la dimension radiale minimale de l'armature du talon adjacent. La Demanderesse a constaté qu'un tel montage dans lequel la butée n'est pas continue autour du siège du talon afin que le pneumatique puisse être monté sans détérioration du talon inextensible, n'empêche pas le délogement des talons pour des pressions de gonflage inférieures aux pressions de service recomman- dées,de façon plus efficace que les constructions connues ayant une butée continue de hauteur limitée, en combinaison

avec une inclinaison des sièges de 50, le talon se délo-

geant lasqu'une partie de la jante dans laquelle la butée est absente passe dans la région de contact, suivant le

processus qui a permis le montage du pneu.

Ainsi, l'expression "sensiblement continue"

utilisée dans le présent mémoire à propos de la butée re-

couvre toute discontinuité provoquant une réduction de la

dimension radiale de la butée, partiellement ou complète-

ment, qui réduit la hauteur de la butée au-dessous de la valeur nécessaire pour empêcher le délogement des talons,

cette hauteur étant la dimension minimale en direction cir-

conférentielle de la butée, qui ne joue aucun rôle dans le montage du pneumatique et qui n'affecte pas l'aptitude de

la butée à retenir le talon, mais elle exclut spécifique-

ment les discontinuités du type connu, essentielles pour

permettre le montage du pneumatique sur la jante.

L'invention concerne essentiellement une réalisa-

tion dans laquelle la sélection de la conicité du siège des talons, pour une largeur particulière, permet la formation d'une butée de dimension radiale convenable qui permet ainsi le montage du pneumatique sur une jante en une seule pièce par mise en oeuvre des techniques classiques mais qui coopère avec le talon sousl'action des forces transmises par la route afin que le délogement des talons soit évité par mise en oeuvre d'un mécanisme analogue à celui qui est décrit dans le brevet britannique précité n0 l 584 553, sans qu'une pointe spéciale du talon et une gorge particulière

de la jante soient nécessaires.

La pointe du talon peut coopérer avec la face de butée lorsque le pneumatique est monté sur la jante et est gonflé à la pression recommandée d'utilisation, mais il est plus avantageux que la pointe soit séparée par unepetite distance afin que le montage soit facilité. En conséquence, la pointe du talon coopère avec la face de la butée sous l'action des forces latérales appliquées par la route d'une manière qui suffit pour que le talon tourne initialement et se déplace le long de la partie tronconique du siège, vers

le bas, par exemple comme cela se produit lorsque la pres-

sion de gnf las est inférieure à la pression recommandée.

De préférence, la pointe du talon qui coopère

avec la face de butée comprend une matière élastomère re-

lativement dure, par exemple ayant une dureté Shore supé-

rieure à 50 et de préférence comprise entre 60 et 90, dans les conditions de laboratoire si bien que la pointe a une rigidité importante de forme oupar compression dans un plan dirigé axialement et radialement et contenant le bout

dé la pointe et l'armature du talon.

De préférence, la butée comporte un dispositif permettant l'évacuation de l'air dans le cas o les talons d'un pneumatique monté sur la jante coopèrent avec la butée sans prendre appui sur le siège. En conséquence, l'ensemble

perd constamment de l'air et le montage erroné apparaît.

Le dispositif de décharge d'air peut être choisi parmi plusieurs modes de réalisation, par exemple il peut s'agir d'un ou plusieurs trous disposés axialement dans la butée ou

d'une ou plusieurs gorges ou saillies disposées transversa-

lement à la face radialement externe de la butée. La réa-

lisation de trous est avantageuse car elle ne provoque pas des variations locales de la surface radialement externe

de la butée qui peut donc avoir une hauteur uniforme au-

tour du siège. Cependant, lorsque la hauteur maximale de la

butée permettant le montage du pneu et la hauteur de la bu-

tée permettant la retenue du talon sont différentes, des gorges ou des saillies, disposées transversalement à la

surface radialement externe de la butée,peuvent être uti-

lisées, la hauteur totale-de la butée étant maintenue entre

ses limites maximale et minimale en tout point circonfé-

rentiel.

En plus du dispositif de décharge d'air, le pneu-

matique peut comporter dans la butée un dispositif de dé-

charge comprenant une ou plusieurs gorges ou saillies dis-

posées radialement vers l'extérieur du contrefort du talon.

La butée peut être solidaire de la jante, la jan-

te pouvant par exemple être formée par moulage ou roulage,

mais elle peut aussi être formée séparément puis fixée ul-

térieurement à la jante, par exemple par soudage. En consé-

quence, on peut modifier des jantes existantes par fixation

selon l'invention d'une butée de dimension convenable.

La face de butée sous-tend de préférence un angle compris entre 80 et 1000, par rapport à l'axe principal de

rotation de la jante,. cet -angle étant de préférence d'envi-

ron 90 .

La butée comporte de préférence une face de gui-

dage dirigée axialement vers l'intérieur et disposée radia-

lement, facilitant le passage du talon sur la butée pendant le montage du pneumatique. Cette 'face de guidage sous-tend un angle bien plus faible par rapport à l'axe principal de rotation de la jante que la face de butée, par exemple un angle de 30 à 60 convient. La face de guidage peut se raccorder à la face de butée ou les faces peuvent être

séparées par un rebord plat de diamètre sensiblement uni-

forme qui rlest pas supérieur au diamètre maximal de la face

de butée.

La butée a de préférence un diamètre maximal qui ne dépasse pas le diamètre efficace du talon à l'intérieur de l'armature inextensible du talon vers l'intérieur. Dans le présent mémoire, l'expression "diamètre efficace du talon" désigne le diamètre maximal de la surface interne radialement du talon lors du passage de celui-ci sur la butée, ce diamètre étant mesuré en un point qui se trouve

radialement vers l'intérieur par rapport à la circonféren-

ce minimale de l'armature du talon. Il faut noter que ce diamètre est supérieur au diamètre de la même surface du pneumatique brut de moulage mais est inférieur au

diamètre minimal de l'armature et dépend de la matière for-

mant le talon qui est soumise aux forces de compression lors

du passage du talon sur la butée.

La face de butée a de préférence une hauteur mi-

nimale qui est supérieure ou égale à 2,2 mm, par rapport

au siège adjacent, et cette hauteur est de préférence com-

prise entre 3 et 10,5 mm.

Le siège formé avec la butée a une conicité mini-

male supérieure ou égale à 7 et de préférence comprise en-

tre 10 et 200.

Il faut noter que, pour une largeur donnée de ta-

lon, la hauteur maximale--de la face de butée qui permet le

montage d'un pneumatique et la retenue ultérieure des ta-

lons, détermine la conicité minimale nécessaire.

La conicité peut être supérieure à la valeur mi-

nimale déterminée par la largeur du siège et la hauteur

miaximale de la face de butée correspondant au cas particu-

lier,i sans augmentation de la hauteur de la face de butée

afin que le montage du pneumatique soit facilité, sans ré-

duction importante des propriétés de retenue du talon si bien que la conicité du siège peut être normalisée pour

différentes dimensions de jante.

Lors de l'utilisation d'une seule butée, il est préférable qu'elle se trouve sur le sige qui est disposé axialement vers l'extérieur lorsque la jante est montée sur

un véhicule. De préférence, une butée est formée sur cha-

cun des sièges. Lorsqu'une butée est disposée sur chaque siège, les dimensions radiales maximales, par rapport au

siège adjacent, peuvent être identiques ou différentes.

Par exemple, la hauteur de la butée du siège placé vers l'intérieur peut être inférieure à celle de la butée du

siège placé à l'extérieur.

L'invention s'applique à toutes les construc-

tions de pneumatique et convient en particulier aux pneu-

matiques de type radial sans chambre à air.

L'invention concerne aussi une jante en une

seule pièce qui comporte un creux de logement de pneuma-

tique entre deux sièges annulaires de talons, distants axialement, chaque siège étant conique et s'évasant vers l'extérieur par rapport à l'axe de rotation de la jante, chaque siège aboutissant, à son bord externe axialement, à un flasque de retenue de talon, l'un des sièges ayant une section sensiblement rectiligne et comportant, près

du bord axialement interne, une butée disposée circonfé-

rentiellement autour du siège, cette butée étant pratique-

ment continue et ayant un diamètre maximal tel qu'un talon de pneumatique pour lequel la jante est prévue, peut passer par dessus la butée et se loger sur le siège adjacent, la

butée ayant en outre une face sensiblement radiale de bu- -

tée dirigée axialement vers l'extérieur et destinée à coo-

pérer avec la pointe d'un talon logé sur le siège adjacent.

afin que, sous l'action des forces latérales exercées par

la route, la rotation du talon autour de la butée soit as-

surée et provoque la retenue du talon au niveau du siège.

Le tableau qui suit indique, pour diverses di-

mensions de jante, les hauteurs maximales de butée qui

permettent le montage du pneumatique pour différentes co-

nicités des sièges.

Dimension Diamètre du Longueur du Hauteur de Conicité, nominale, siège au siège, mm la butée, mm contrefort, mm mm

254 (10") 253,2 15,7 2,2 7

3,3 4,5 6,0

330,2 (13") 329,4 19,8 2,7

3,8 ,6 7,5

571,5 (22,5") 571,5 38 4,9

7,0 ,5 14,1 D'autres caractéristiques et avantages de

vention ressortiront mieux de la description qui va

l'in- suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente le profil de la section d'un premier mode de réalisation d'ensemble jante-pneumatique selon l'invention; - la figure 2 est une coupe détaillée à plus grande échelle de la jante de l'ensemble de la figure 1

- la figure 3 est une demi-coupe détaillée agran-

die du pneumatique de l'ensemble représenté sur la figure 1; - la figure 4 représente le profil d'une section

d'un second mode de réalisation d'ensemble à jante et pneu-

matique selon l'invention; - la figure 5 est une coupe détaillée à plus grande échelle de la jante de l'ensemble de la figure 4-; - la figure 6 est une demi-coupe détaillée grande échelle du pneumatique de l'ensemble de la figure 4 - la figure 7 est une coupe détaillée agrandie de l'ensemble à pneumatique et jante de la figure 1, lors d'un roulement à l'état dégonflé dans la région de contact avec le sol; et - les figures 8 et 9 sont des coupes détaillées

agrandies du siège externe et du talon associé, sous l'ac-

tion de forces latérales.

La figure 1 représente un premier mode de réali-

sation d'ensemble 1 à jante et pneumatique, ayant un pneu-

matique 2 pour camion de type radial l1R 22,5 ayant une nappe d'acier de protection, monté sur une jante en une seule pièce 3 de 190,5 mm de largeur, ayant un diamètre de siège de talon, au niveau du contrefort, égal à

571,5 mm.

La jante 3 représentée en détail sur la figure 2 a un creux 4 de montage de pneumatique disposé entre des sièges annulairesinterne et externe axialement 5 et 6 qui aboutissent chacun, à son bord axialement externe, à un flasque 7 de retenue de talon. Chaque siège 5, 6 a une section rectiligne et comporte une butée continue 8,

9 de section transversale uniforme, disposée circonfé-

rentiellement autour du siège associé, en position adjacente

à celle à laquelle la pointe du talon d'un pneumatique des-

tiné à être monté sur la jante se loge.

Chaque butée 8, 9 a une face 8a, 9a de butée di-

rigée axialement vers l'extérieur, en direction.sensible-

ment perpendiculaire à l'axe de rotation de la jante, et une face inclinée de guidage 8b, 9b faisant un angle S avec l'axe de rotation de la jante. Comme indiqué plus en détail dans la suite du présent mémoire, les faces 8a, 9a de butée coopèrent avec les talons adjacents d'un pneumatique placé sur la jante 2 et empêchent le délogement des talons lors

d'un roulement à plat, et les faces 8b, 9b de guidage fa-

cilitent le passage des talons sur les butées pendant le

montage du pneumatique. -

Les dimensions de la jante de la figure 2 sont les suivantes: A 190,5 mm B 38 mm D1 571,5 mm D2 561,1 mm D3 551,1 mm h1 Si hi 5 mm D4 565,1 mm D5 551,1 mm h2 77mm F 24 mm M 10 mm R1 12,5 mm (rayon) R2 5 mm (rayon) R3,R4 1,5 mm (rayon) a 15

BS 40

Le pneumatique 2 a une bande de roulement 10 raccordée à chaque bord à l'un des deux flancs 11 qui aboutissent chacun,à un bord radialement interne, à un

talon annulaire 12. Chaque talon est armé par un enroule-

ment inextensible 13 comprenant plusieurs tringles d'acier revêtu de caoutchouc assemblées sous forme d'un ensemble - t 247129.0

de section hexagonale et une bande 14 de sommet.

Comme indiqué en détail sur la figure 3, le pneu-

matique a une seule armature radiale 15 formée d'acier dont les extrémités sont repliées autour de l'armature des talons,

et une nappe 16 de protection comprenant quatre nappes dé-

coupées d'acier, inclinées les unes par rapport aux autres

de part et d'autre du plan circonférentiel médian du pneu-

matique. Une bande 17 de remplissage est placée le long de

la partie externe de chaque talon et elle est disposée ra-

dialement vers l'extérieur afin qu'elle recouvre la partie retournée de la carcasse. La pointe 18 du talon est formée

d'un caoutchouc ayant une dureté Shore de l'ordre de 70.

Chaque enroulement 13 de talon a un diamètre

minimal D6 de 576 mm, le diamètre D7 de la surface ra-

dialement interne 19 du talon, inférieur au diamètre mi-

nimal de l'enroulement du talon, est de 554 mm (brut de

mhoulage) et 560 mm (après montage) et le diamètre effica-

ce du talon, tel que défini dans le présent mémoire, est

supérieur ou égal à 565,1 mm.

L'ensemble jante-pneumatique décrit convient à un véhicule ayant une charge par pneumatique de 3 tonnes

*pour une pression de 8,1 bars.

Un second mode de réalisation d'ensemble jante-

pneumatique 20-représenté sur la figure 4 comporte un pneumatique radial 155/R13 21 ayant une nappe protectrice d'acier, monté sur une jante 22 de 114 mm de largeur, ayant un diamètre des sièges de talon, au niveaudu

contrefort de 329,4 mm.

La jante 22 représentée en détail sur la figure est analogue à celle de la figure 2 et les références

identiques désignent des éléments correspondants.

La butée 8 du siège 5 tourné vers l'intérieur diffère de celle de la jante de la figure 2 en ce que la

surface inclinée de guidage est formée par la partie ra-

dialement externe du côté adjacent 4a du creux 4 de mon-

tage de pneumatique et est séparée de la face 8a de butée par un rebord plat 8c de diamètre uniforme, correspondant

à la dimension radiale maximale de la butée 8.

Les dimensions de la jante de la figure 5 sont les suivantes

A 114 mm-

B 19,8 mm-

D1 329,4 mm D2 329,4 mm D3 322,4 mm h1 3,5 mm D4 330 mm D5 322,4 mm h2 3, 8 mm F 15 mm R1 6,4 mm (rayon) R3,R3 1,5 mm (rayon) a 10- Le pneumatique 21 a une bande 23 de roulement

reliée à chaque bord à l'un des-deux flancs 24 qui abou-

tissent chacun, à son bord radialement interne, à un ta-

lon annulaire 25. Chaque talon est armé par un enroule-

ment inextensible 26 formé par plusieurs tringles d'acier revêtu de caoutchouc, assemblées sous forme d'un paquet

de section carrée et ayant une bande de sommet 27. -

Comme indiqué plus en détail sur la figure 6, le

pneumatique a une seule nappe 28 de carcasse radiale for-

mée de rayonne et dont les extrémités sont retournées au-

tour de l'armature des talons, et une nappe protectrice 29 formée de deux nappes coupées d'acier inclinées de part

et d'autre-du plan circonférentiel médian du pneumatique.

Une bande 30 d'accrochage est placée dans la partie ex-

terne de chaque talon et elle est disposée radialement vers l'extérieur afin qu'elle recouvre la partie repliée de la carcasse. La pointe 31 du talon est formée de ca-

outchouc ayant une dureté Shore de l'ordre de 70.

Chaque enroulement 26 de talon a un diamètre

minimal D6 de 335,9 mm, le diamètre D7 de la surface ra-

dialement interne 32 du talon au-dessous du centre de l'enroulement de talon est de 320 mm (brut de moulage) ou 326 mm (après montage), et le diamètre efficace du talon, comme défini dans le présent mémoire, est supérieur ou

égal à 330 mm. - -

L'ensemble précité convient à une charge de

335 kg pour une pression de 1,7 bar.

L'invention peut être mise en oeuvre avec dif-

férentes constructions de jante et différentes dimensions

de pneumatique et elle convient aussi à d'autres construc-

tions connues avec ou sans chambre à air, comprenant les pneumatiques à carcasse radiale, les pneumatiques de type diagonal ceinture ou diagonal et les pneumatiques "Denovo"

pouvant rouler à plat.

Une butée est de préférence disposée sur chaque siège de talon comme indiqué précédemment, bien qu'elle puisse être placée sur un seul des sièges, de préférence

celui qui se trouve vers l'extérieur lors de l'utilisation.

On considère maintenant la mise en oeuvre de

l'invention, en référence au mode de réalisation des fi-

gures 1 à 3.

La pression recommandée de gonflage pour l'en-

semble de la figure 1 pour camion est de 8,1 bars et,

lors d'un fonctionnement normal, les talons 12 sont re-

tenus sur les sièges correspondants 5, 6 par la pression de gonflage et la compression de la matière élastomère

qui se trouve au-dessous de l'enroulement 13 du talon as-

socié étant donné la force de tension exercée lorsque les talons sont logés convenablement sur les sièges 5, 6. La

figure 7 représente l'ensemble de la figure 1 dans la ré-

gion de contact du pneumatique avec le sol, lors d'une utilisation sous forme dégonflée, c'est-à-dire pour une pression nulle de gonflage, mais sans qu'aucune force

latérale soit appliquée.

Dans cet état, les talons 12 sont retenus sur les sièges associés 5, 6 par serrage de la matière qui se trouve sous l'enroulement 13 par frottement étant donné les forces de tension T (non représentées) appliquées à l'enroulement du talon en position de montage, mais il faut noter qu'il n'y a pas de force de retenue due à la pression de gonflage car le pneumatique est considéré

comme dégonflé.

Plus précisément, les figures 8 et 9 représentent à plus grande échelle les forces appliquées au siège et au talon externes pendant une manoeuvre de virage ou de braquage. Au début d'une telle manoeuvre (figure 8), une force latérale représentée apparaît et a une amplitude qui augmente lorsquel'accélération latérale augmente. Cette force déforme latéralement le pneumatique par rapport à la jante et provoque la rotation du talon externe. Le centre de rotation est représenté par le bout de la pointe 18 et le moment de délogement est égal au produit de la

force par la distance X mesurée radialement entre la sur-

face de contact de la bande de roulement et le centre de rotation. Le talon 12 est retenu, lorsqu'il subit cette

rotation, par le moment de la -tension de l'enroulement-

du talon autour du même centre dé rotation, correspondant

au produit de la force Tl par la distance axiale X2 com-

prise entre le centre de l'enroulement du talon et le cen-

tre de rotation.

Une force latérale accrue provoque l'augmenta-

tion du moment appliqué qui déclenche la rotation du talon lorsque le moment de retenue T x X2 est dépassé. En conséquence, l'enroulement 13 commence à se déplacer vers l'intérieur de la roue dans la direction I. La butée 9 formée par le siège 6 selon l'invention à proximité du bout de la pointe 18 coopère avec cette pointe (figure 9) et empêche le déplacement du talon le long de la partie

inclinée du siège 6. L'enroulement 13 est une boucle pra-

tiquement inextensible formée autour de la jante et elle ne peut donc pas suivre le lieu circulaire nécessaire pour tourner autour du centre de rotation. Ainsi, l'enroulement 13 tourne et se déplace axialement vers l'intérieur, vers

la position indiquée sur la figure 2. La pointe 18 du ta-

lon qui a une longueur D sur la figure 8 à partir du bout jusqu'à l'enroulement, dans un plan passant par le bout de la pointe et le centre de l'enroulement, est donc comprimée et prend une plus courte longueur D2. La pointe 18 qui est

formée de caoutchouc ayant une dureté Shore de 70, est pra-

tiquement rigide et a une rigidité considérable de forme ou par compression dans le plan précité passant par le bout de la pointe et le centre de l'enroulement. En conséquence, une force résultante de réaction F3 à la rotation du talon est aréée par la pointe contre l'enroulement. La force F3 a une composante axiale dirigée vers l'extérieur F4 et

une composante radiale dirigée vers l'extérieur F5. La com-

posante F5 augmente beaucoup la tension dans l'enroulement 13 et augmente la tension T à l'état monté d'une tension

supplémentaire T2 qui n'est pas représentée. Ainsi, le mo-

ment initial de retenue T x X2 (figure 8) est porté à (T1 + T2)X3 (figure 9) qui est égal ou supérieur à la force de délogement correspondant au produit de la distance

Xl par les forces latérales. La rotation du tronçon de ta-

lon autour du centre de rotation'crée donc une condition

d'équilibre de forces et le talon ne se déplace plus.

L'équilibre précité des forces existe dans la ré-

gion de contact avec le sol uniquement lorsque la force la-

térale élevée est en fait appliquée au pneumatique par le

sol. Cependant, l'augmentation de la tension de l'enrou-

lement du talon affecte la totalité de la boucle de l'en-

roulement et la tend sur la jante. Ce phénomène provoque une augmentation du serrage du talon sur le siège de la jante.

Le montage du pneumatique sur la jante est clas-

sique. Le pneumatique peut être monté par dessus les flas-

ques 7 à l'aide d'outils manuels, d'un appareillage normal d'entretien ou d'une machine automatique de montage. Après gonflage, les talons 12 ont un diamètre efficace (telque défini dans le présent mémoire) supérieur du diamètre des butées 8, 9 et passent.au-dessus des butées 8, 9 sous l'action de la pression de gonflage, et se logent sur les sièges correspondants 5, 6. La pointe 18 de chaque talon a une conicité différente vers le contrefort afin que le

joint soit amélioré lors du montage et qu'elle puisse flé-

chir lors du passage sur la butée, et, lorsque le talon 12 est en butée contre le flasque 7, la pointe s'enclenche sur le siège à proximité de la butée. La longueur dévelop- pée de la base 19 du talon, mesurée du contrefort au bout

de la pointe,ne doit pas être supérieure à la distance me-

surée entre le point de la jante destiné à coopérer avec le contrefort et le point de la butée qui se trouve le plus à l'extérieur en direction radiale, afin que le montage soit convenable. L'angle sous-tendu par la face de butée est donc de préférence supérieur à 9Q0, par exemple de 92 , par rapport à l'axe de rotation de la jante. Cependa"t, l'angle soustendu peut parfois être inférieur à 9Q0 afin que la butée forme une partie rentrante par rapport au siège, bien que cette caractéristique puisse nécessiter

une modification du profil du talon qui doit s'y adapter.

L'enlèvement des talonspeut être réalisé par application d'une force sensiblement axiale au pneumatique

à proximité du flasque.

L'ensemble jante-pneumatique décrit précédemment en référence aux figures 1 à 3 subit des essais sous forme d'une roue avant externe d'un camion "Volvo F88"ayant une charge de 6 tonnes à l'essieu avant, au cours d'un essai de virage en J à 24 km/h (c'est-à-dire que l'essai

comporte une partie rectiligne parcourue à 24 km/h, sui-

vie par un braquage maximal). L'essai est répété pour des pressions de gonflage réduites progressivement à partir

de 1,4 bar jusqu'à une pression nulle de gonflage (enlè-

vement de la partie centrale de la valve). Les deux talons

sont retenus en position dans tous les essais indiqués.

Au cours d'un essai analogue réalisé sur un ensemble jante-pneumatique avec le même pneumatique et une jante ayant les mêmes dimensions que celle de la figure 2 mais sans les butées 8 et 9, le talon externe

sort à une pression dégonflage de 0,7 bar.

Pour les faibles pressions de gonflage, les ta-

ions sont délogés dans le parcours rectiligne avant que la

vitesse de 24 km/h soit atteinte (c'est-à-dire avant appli-

cation d'une force latérale quelconque).

Les résultats précédents montrent l'amélioration considérable de.la retenue des talons obtenue selon l'in-

vention si bien que les risques présentés par une dispa-

rition totale et brutale de la pression de gonflage en

cours d'utilisation sont considérablement réduits.

Les modes de réalisation précités montrent com-

ment l'invention peut être appliquée à un ensemble jante-

pneumatique convenant à des camions (figures 1 à 3) sans modification de la aonicité des sièges des talons, par rapport à la valeur de 150 habituellement adoptée par les principaux constructeurs afin qu'une butée de dimension radiale nécessaire par rapport au siège adjacent puisse être utilisée tout en permettant au pneumatique d'être honté sur une jante en une seule pièce par mise en oeuvre des techniques classiques et avec la retenue nécessaire des talons. Cependant, lors de l'application de l'invention à des ensembles jante-pneumatique pour voitures automobiles

(figures 4 et 5), une conicité des sièges nettement supé-

rieure à la valeur de 5 habituellement adoptée comme ré-

férence est nécessaire afin que la butée ait la dimension

radiale nécessaire. Néanmoins, l'utilisation d'une coni-

cité particulière, par exemple d'angle égal à 10 , permet

la formation de butées correspondant à différentes dimen-

sions de jante et permettant le montage du pneumatique

tout en donnant les forces nécessaires de retenue des ta-

lons si bien qu'une normalisation peut être décidée pour

les diverses dimensions de jante.

L'invention n'est pas limitée aux modes de ré-

alisation décrits précédemment mais permet de nombreuses variantes. Les butées 8, 9 peuvent comporter un dispositif de décharge d'air, par exemple un ou plusieurs dispositifs disposés axialement et distants circonférentiellement sous forme de gorges, de bossages ou de trous, permettant le passage d'air dans le cas o la pointe du talon prend

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appui à la partie supériure de la butée lors du montage.

Dans ces conditions, l'ensemble perd constamment de l'air et le montage erroné apparait. En outre, le talon ou

chaque talon (12, 25) placé sur un siège (5, 6) ayant-

une butée (8, 9) peut avoir un dispositif de décharge d'air comprenant une ou plusieurs cavités formées à la surface externe axialement du talon oupar une ou plusieurs saillies portées par cette-surface externe, les cavités ou saillies étant disposées radialement vers l'extérieur à partir du contrefort du talon, jusqu'à une partie qui se trouve au-delà du fiasque 7. Bien que la modification de

la jante permette le montage et la retenue de pneumati-

ques de type normal sur la jante décrite, les pneumatiques peuvent avoir une construction modifiée en particulier dans la région du talon afin que la rigidité de forme ou par compression de la pointe du talon soit améliorée, de

même que la mise en oeuvre de l'invention. Ainsi, la poin-

te du talon peut comporter une armature sous forme d'une ou plusieurs nappes ou de fibres discontinues ou elle peut simplement être formée de caoutchouc dont la dureté est supérieure à celle des compositions utilisées-couramment

pour cette partie, par exemple de caoutchouc dont la du-

reté Shore est de l'ordre de 80 à 90.

Les pneumatiques 2 et 21 peuvent porter une matière lubrifiante et d'étanchéité revêtue à la face interne du pneumatique dans la région de la couronne afin que celui-ci puisse rouler à plat, la matière de

revêtement contenant de préférence une matière d'étan-

chéité destinée à boucher un trou, et un lubrifiant év-i-

tant la détérioration interne et réduisant l'échauffe-

ment lors du roulement à plat. Le brevet britannique

no 1 570 397 contient des détails sur un revêtement con-

venable.

Claims (21)

REVENDICATIONS

1. Ensemble à jante et pneumatique, du type qui

comprend un pneumatique ayant une bande de roulement rac-

cordée à chaque bord à l'un de deux flancs aboutissant chacun à son bord radialement interne à un talon annulaire, chaque talon ayant une armature sensiblement inextensible, et une jante en une seule pièce ayant un creux de montage de pneumatique entre deux sièges axialement distants de talon sur chacun desquels se loge un talon correspondant du pneumatique, chaque siège de talon étant évasé vers l'extérieur axialement et radialement par rapport à l'axe de rotation de la jante et aboutissant à son bord externe radialement à un flasque correspondant de retenue de talon, ledit ensemble étant caractérisé en ce qué l'un des sièges (5, 6) de talon a une section sensiblement rectiligne et a, près de son bord axialement interne, une butée (8, 9) disposée circonférentiellement autour du siège (5, 6), cette butée (8, 9) étant sensiblement continue et ayant un diamètre maximal (D2, D4) qui ne dépasse pas le diamètre minimal (D6) de l'armature (13, 26) du talon afin que le pneumatique (2, 21) puisse être monté par passage du talon associé (12, 25) vers l'extérieur sur la butée (8, 9) et

une face sensiblement radiale de butée disposée axiale-

ment vers l'extérieur (8a, 9a) ayant une dimension radiale maximale (hi, h2) telle que, compte tenu de la largeur (B) et de la conicité (a) du siège adjacent (5, 6) et sous l'action des forces appliquées par la roue, la rotation du talon (12, 25) autour de la butée (8, 9) provoque la

retenue du talon (12, 25) sur le siège (5, 6).

2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pointe (18, 31) du talon prend appui contre la face de butée (8a, 9a) lorsque l'ensemble (1, 21) est

gonflé à la pression recommandée d'utilisation.

3. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pointe (18, 31) du talon est adjacente à la face de butée (8a, 9a) mais en est légèrement distante

lorsque l'ensemble (1, 20) est gonflé à la pression re-

commandée d'utilisation.

4. Ensemble selon l'une quelconque des revendica-

tions précédentes, caractérisé en ce que la pointe (18,

31) du talon a une rigidité de forme oupar compression suf-

fisante dans un plan contenant le bout de la pointe (18,

31) et le-centre de l'armature (13, 26) du talon.

5. Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pointe (18, 31) du talon qui coopère avec la face de butée (8a, 9a) contient une matière élastomère

dont la dureté Shore est supérieure à 50 et est de préfé-

rence comprise entre 60 et 90.

6. Ensemble selon l'une quelconque des revendica-

tions précédentes, caractérisé en ce que la butée (8, 9)

est continue et a une hauteur uniforme autour de la to-

talité du siège.

7. Ensemble selon l'une quelconque des revendica-

*tions 1 à 5,caractérisé en ce que la butée comporte un dispositif de décharge d'air tel une gorge ou une saillie disposée axialement sur toute lae largeur de la surface externe radialement de la butée, ou un trou disposé dans

la butée (8, 9), placé axialement sur toute l'étendue ra-

diale de la butée (8, 9).

8. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs gorges, saillies ou trous

distants circonférentiellement.

9. Ensemble selon l'une quelconque des revendica-

tions précédentes, caractérisé en ce que le pneumatique (2, 21) comporte un dispositif de fuite d'air comprenant une ou plusieurs cavités ou une ou plusieurs saillies formées à la surface axialement externe du talon (12, 25) qui prend appui sur le siège (5, 6) ayant la butée (8, 9), les cavités ou saillies étant disposées radialement vers l'extérieur à partir du contrefort du talon jusqu'en un point qui se trouve au-delà du flasque (7) de retenue

de talon.

10. Ensemble selon l'une quelconque des revendica-

tions précédentes, caractérisé en ce que la butée (8, 9)

est solidaire de la jante (3, 22).

11. Ensemble selon l'une quelconque des revendica-

tions l à 9, caractérisé en ce que la butée (8, 9) est formée séparément de la jante (3, 22) et elle est fixée à la jante ultérieurement, avant le montage du pneumatique

(2, 21).

12. Ensemble selon l'une quelconque des revendica-

tions précédentes, caractérisé en ce que la face de butée (Ba, 9a) soustend un angle compris entre 80 et 1000 par rapport à l'axe de rotation de la jante, cet angle étant

avantageusement de l'ordre de 90 .

13. Ensemble selon l'une quelconque des revendica-

tions précédentes, caractérisé en ce que la butée (8, 9) a une face de guidage (8b, 9b) disposée radialement et

dirigée axialement vers l'intérieur, cette face sous-

tendant avantageusement un angle (3) compris entre 30 et

, mesuré par rapport à l'axe de rotation du pneumatique.

14. Ensemble selon la revendication 13, caractérisé en ce que la butée (8) a un rebord plat (8c) disposé en direction axiale entre la face de butée (8a) et la face

de guidage (4a).

15. Ensemble selon l'une quelconque des revendica-

tions précédentes, caractérisé en ce que la butée (8, 9) a un diamètre maximal (D2, D4) qui n'est pas supérieur

au diamètre efficace du talon (12, 25) du pneumatique.

16. Ensemble selon l'une quelconque des revendica-

tions précédentes, caractérisé en ce que la face de butée (8a, 9a) a une hauteur minimale (hl, h2) supérieure ou égale à 2,2 mm, par rapport au siège adjacent (5, 6), cette hauteur étant avantageusement comprise entre 3 et

,5 mm.

17. Ensemble selon l'une quelconque des revendica-

tions précédentes, caractérisé en ce que le siège (5, 6)

ayant la butée (8, 9) a une conicité minimale de 7 , me-

surée par rapport à l'axe de rotation de la jante (3, 22)

et de préférence comprise entre 10 et 200.

18. Ensemble selon l'une quelconque des revendica-

tions précédentes, caractérisé en ce que la butée (9) est formée sur le siège (6) tourné vers l'extérieur, et une butée (8, 9) est avantageusement formée sur chaque siège

(5, 6).

19. Ensemble selon la revendication 18, caractérisé en ce que la face de butée (9a) de la butée (9) du siège (6) tourné vers l'extérieur a une hauteur (h2) supérieure ou égale à la hauteur (h1) de la face (8a) de la butée (8)

formée sur le siège (5) tourné vers l'intérieur.

20. Ensemble selon l'une quelconque des revendica-

tions précédentes, caractérisé en ce que le pneumatique

(2, 21) est de type radial.

21. Jante en une seule pièce, du type qui comporte un creux de montage de pneumatique formé entre deux sièges annulaires distants axialement de talon, chaque.siège de

talon étant conique et s'évasant vers l'extérieur axiale-

ment et radialement par rapport à l'axe de rotation de la jante, le siège aboutissant à son bord axialement externe

à un flasque de retenue de talon, ladite jante étant ca-

ractérisée en ce que lun des sièges (5, 6) a une section sensiblement rectiligne et porte, à proximité de son bord

axialement interne, une butée (8, 9) disposée circonfé-

rentiellement autour du siège (5, 6), cette butée (8, 9) étant sensiblement continue et ayant un diamètre maximal (D2, D4) tel qu'un talon (12, 25) d'un pneumatique (2, 21)

pour lequel la jante (3, 22) est prévue peut passer au-

dessus de la butée (8, 9) pour sa loger sur le siège ad-

jacent (5, 6), et une face de butée sensiblement radiale et dirigée axialement vers l'extérieur (8a, 9a) afin qu'elle coopère avec la pointe (18, 31) du talon (12, ) logé sur le siège adjacent (5, 6) si bien que, sous l'action des forces latérales appliquées par la route, la rotation du talon (12, 25) autour de la butée (8, 9)

provoque la retenue du talon (12, 25) sur le siège (5, 6).