FR2771340A1

FR2771340A1 - Run flat tire

Info

Publication number: FR2771340A1
Application number: FR9714703A
Authority: FR
Inventors: Bernard Boni; Eric Michelot; Bruno Pelletier
Original assignee: Hutchinson SA
Current assignee: Hutchinson SA
Priority date: 1997-11-24
Filing date: 1997-11-24
Publication date: 1999-05-28
Anticipated expiration: 2017-11-24
Also published as: FR2771340B1

Abstract

The run-flat vehicle pneumatic tire has a running ring (14) shrunk on to the wheel rim (10). An elastic ring (30), such as of rubber, is between the ring (14) and the wheel rim (10) to absorb the forces through heat distortion of the wheel rim (10) when in use. The running ring (14) is formed by arc segments, clamped together by screw bolts, with elastic absorbers between the screw bolts and the ring (14) as pliable disks between the ring segments and the bolt screws. The rubber ring (30) round the wheel rim (10), between it and the running ring (14), is significantly less rigid than the wheel rim (10) and the inner surface (34) of the running ring (14). The elastic ring (30) fits within a groove at the inner surface (34) of the running ring (14), and is thicker than the groove depth at ambient temps, when the running ring (14) is clamped to the wheel rim (10). The elastic ring (30) is bonded to the inner surface (34) of the running ring (14) by an adhesive, bolts or rivets. A number of elastic rings (30) can be used, all fitted within the same groove at the running ring inner surface.

Description

DISPOSITIF DE ROULAGE A PLAT POUR VEHICULE AUTOMOBILE. FLAT ROLLING DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE.

L'invention concerne un dispositif de roulage à plat pour véhicule automobile, du type comprenant un anneau de roulage fixé par serrage sur la jante d'une roue à l'intérieur d'un pneumatique. The invention relates to a run-flat device for a motor vehicle, of the type comprising a rolling ring fixed by clamping to the rim of a wheel inside a tire.

Pour permettre ou faciliter leur montage sur les jantes à l'intérieur des pneumatiques, les anneaux de roulage à plat sont en général réalisés en une ou plusieurs parties incurvées en arc de cercle, dont les extrémités sont reliées par des moyens de liaison du type vis-écrou, permettant le serrage des anneaux sur les jantes. To allow or facilitate their mounting on the rims inside the tires, the run-flat rings are generally made in one or more curved parts in an arc of a circle, the ends of which are connected by screw-type connecting means. - nut, allowing the tightening of the rings on the rims.

En utilisation, la température de la jante peut augmenter rapidement jusqu'à des valeurs de l'ordre de 80-90"C en roulage à grande vitesse (avec un pneumatique gonflé normalement), qui peuvent atteindre 1300C environ au freinage et qui peuvent provoquer des augmentations non négligeables du diamètre de la jante, notamment lorsque celle-ci est en alliage léger à base d'aluminium. Lorsqu'il est réalisé en matière plastique ayant un coefficient de dilatation thermique voisin de celui de la jante, l'anneau de roulage est en principe capable de suivre les dilatations et contractions thermiques de la jante, qui sont fonction des conditions d'utilisation du véhicule. In use, the rim temperature can increase rapidly to values of the order of 80-90 "C when driving at high speed (with a normally inflated tire), which can reach around 1300C when braking and which can cause significant increases in the diameter of the rim, especially when it is made of a light alloy based on aluminum. When made of plastic having a coefficient of thermal expansion close to that of the rim, the ring driving is in principle capable of following the thermal expansions and contractions of the rim, which are a function of the conditions of use of the vehicle.

Toutefois, lorsque l'anneau de roulage est relativement massif ou lorsqu'il comprend un renfort annulaire sensiblement inextensible, ayant un coefficient de dilatation thermique nettement inférieur à celui de la jante, l'anneau ne peut suivre les dilatations thermiques de la jante et les efforts exercés sur lui par les dilatations thermiques de la jante sont transmis aux moyens de liaison du type vis-écrou qui assurent le serrage de l'anneau sur la jante, ce qui peut entraîner assez vite, par un phénomène de fatigue, la rupture de ces moyens et la destruction du dispositif de roulage à plat, avec pour conséquence l'arrêt immédiat du véhicule. However, when the rolling ring is relatively massive or when it comprises a substantially inextensible annular reinforcement, having a coefficient of thermal expansion significantly lower than that of the rim, the ring cannot follow the thermal expansions of the rim and the stresses exerted on it by the thermal expansions of the rim are transmitted to the screw-nut type connection means which ensure the tightening of the ring on the rim, which can lead quite quickly, by a phenomenon of fatigue, to the rupture of these means and the destruction of the run-flat device, with the consequence of immediately stopping the vehicle.

L'invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique connue. The object of the invention is in particular to avoid these drawbacks of the known technique.

Elle a pour objet un dispositif de roulage à plat du type précité pour véhicule automobile, dans lequel les moyens de fixation et de serrage du type visécrou sont protégés contre les risques de rupture créés par les dilatations thermiques de la jante. It relates to a run-flat device of the aforementioned type for a motor vehicle, in which the fixing and tightening means of the screw-nut type are protected against the risks of breakage created by the thermal expansions of the rim.

Elle a également pour objet un dispositif de ce type, qui améliore le confort des passagers du véhicule en cas de roulage à plat. It also relates to a device of this type, which improves the comfort of the vehicle passengers in the event of running flat.

Elle propose, à cet effet, un dispositif de roulage à plat pour véhicule automobile, comprenant un anneau de roulage fixé par serrage sur la jante d'une roue à l'intérieur d'un pneumatique, cet anneau étant formé d'une ou plusieurs parties incurvées en arc de cercle dont les extrémités sont reliées par des moyens de liaison du type vis-écrou pour le serrage de l'anneau sur la jante, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens élastiquement déformables d'absorption ou de réduction des efforts exercés sur les moyens de liaison par les dilatations thermiques de la jante en utilisation. To this end, it provides a flat-rolling device for a motor vehicle, comprising a rolling ring fixed by clamping to the rim of a wheel inside a tire, this ring being formed from one or more curved parts in an arc, the ends of which are connected by screw-nut type connecting means for tightening the ring on the rim, characterized in that it comprises elastically deformable means for absorbing or reducing forces exerted on the connecting means by the thermal expansions of the rim in use.

Dans un premier mode de réalisation, ces moyens élastiquement déformables d'absorption ou de réduction d'effort sont interposés entre les moyens de liaison et l'anneau de roulage. Ils comprennent par exemple des rondelles élastiquement déformables logées entre les extrémités précitées de l'anneau de roulage et les vis ou les écrous des moyens de liaison. In a first embodiment, these elastically deformable means for absorbing or reducing force are interposed between the connecting means and the rolling ring. They comprise for example elastically deformable washers housed between the aforementioned ends of the rolling ring and the screws or nuts of the connecting means.

Dans un autre mode de réalisation, ces moyens élastiquement déformables d'absorption ou de réduction d'effort sont interposés entre l'anneau de roulage et la jante et comprennent par exemple au moins une bande circonférentielle de matière ayant une raideur très inférieure à celles de la jante et de l'anneau de roulage, par exemple en caoutchouc ou analogue, fixée sur la surface radialement interne de l'anneau de roulage. In another embodiment, these elastically deformable means of absorption or reduction of force are interposed between the rolling ring and the rim and comprise for example at least one circumferential strip of material having a stiffness much less than that of the rim and the rolling ring, for example made of rubber or the like, fixed to the radially internal surface of the rolling ring.

Avantageusement, ladite bande est logée dans une gorge de la surface radialement interne de l'anneau de roulage et a, à température ambiante quand l'anneau de roulage est serré sur la jante, une épaisseur supérieure à la profondeur de ladite gorge. Advantageously, said strip is housed in a groove in the radially internal surface of the rolling ring and has, at ambient temperature when the rolling ring is tightened on the rim, a thickness greater than the depth of said groove.

Ces moyens élastiquement déformables permettent par exemple de diviser par 4 les augmentations d'effort exercées sur les moyens de liaison du type visécrou par les dilatations thermiques d'une jante en alliage léger au cours du roulage. These elastically deformable means make it possible, for example, to divide by 4 the increases in force exerted on the connection means of the visécrou type by the thermal expansions of a light alloy rim during rolling.

Par ailleurs, la présence d'une ou de plusieurs bandes de caoutchouc ou de matière analogue entre la surface radialement interne de l'anneau de roulage et la jante permet, d'une part, d'augmenter le coefficient de frottement entre la jante et l'anneau de roulage et donc de réduire le serrage de l'anneau de roulage sur la jante et, d'autre part, d'absorber au moins en partie des chocs et des vibrations et donc d'améliorer le confort des occupants du véhicule. Furthermore, the presence of one or more strips of rubber or of similar material between the radially internal surface of the rolling ring and the rim makes it possible, on the one hand, to increase the coefficient of friction between the rim and the rolling ring and therefore reduce the tightening of the rolling ring on the rim and, on the other hand, at least partially absorb shock and vibration and therefore improve the comfort of the vehicle occupants .

Ces divers modes de réalisation peuvent être utilisés ensemble ou combinés, par exemple en associant des rondelles Belleville aux moyens de liaison et en disposant des bandes de caoutchouc entre l'anneau de roulage et la jante. These various embodiments can be used together or combined, for example by associating Belleville washers to the connection means and by placing rubber bands between the rolling ring and the rim.

L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue schématique partielle en coupe d'une roue équipée d'un dispositif selon l'invention, le plan de coupe étant perpendiculaire à l'axe de la roue
- les figures 2 et 3 sont des vues schématiques partielles, en coupe axiale, d'un anneau de roulage selon l'invention et d'une variante de réalisation de cet anneau de roulage
- les figures 4 et 5 sont des vues schématiques partielles, en coupe axiale, d'une roue équipée d'un dispositif selon l'invention.The invention will be better understood and other characteristics, details and advantages thereof will appear more clearly on reading the description which follows, given by way of example with reference to the appended drawings in which
- Figure 1 is a partial schematic sectional view of a wheel equipped with a device according to the invention, the cutting plane being perpendicular to the axis of the wheel
- Figures 2 and 3 are partial schematic views, in axial section, of a rolling ring according to the invention and an alternative embodiment of this rolling ring
- Figures 4 and 5 are partial schematic views, in axial section, of a wheel equipped with a device according to the invention.

Dans les figures, la référence 10 désigne la jante d'une roue de véhicule automobile, la référence 12 un pneumatique monté sur cette jante et la référence 14 un anneau de roulage à plat fixé par serrage sur la jante à l'intérieur du pneumatique 12. In the figures, the reference 10 designates the rim of a motor vehicle wheel, the reference 12 a tire mounted on this rim and the reference 14 a flat running ring fixed by clamping on the rim inside the tire 12 .

L'anneau de roulage à plat est réalisé essentiellement en matière plastique rigide ou bien comprend une base annulaire 16 en matière plastique rigide et une partie radialement externe 18 en caoutchouc ou en élastomère et se présente sous la forme d'un anneau continu ouvert en un point de sa périphérie ou sous forme de plusieurs parties incurvées en arc de cercle dont les extrémités 20 sont reliées par des moyens de liaison 22 du type vis-écrou qui permettent d'assurer la fixation de l'anneau 14 par serrage sur la jante 10. The run-flat ring is made essentially of rigid plastic material or else comprises an annular base 16 of rigid plastic material and a radially external part 18 of rubber or elastomer and is in the form of a continuous ring open in one point on its periphery or in the form of several curved parts in an arc, the ends 20 of which are connected by connecting means 22 of the screw-nut type which make it possible to secure the ring 14 by tightening on the rim 10 .

Pour cela, les moyens 22 comprennent par exemple une tige filetée 24 dont les extrémités sont vissées dans des écrous cylindriques 26 prévus aux extrémités de l'anneau 14, les extrémités de la tige 24 comportant des filetages de sens opposés de telle sorte que la rotation de la tige 24 dans un sens donné provoque le rapprochement des extrémités 20 de l'anneau 14 et le serrage de ce dernier sur la jante 10. For this, the means 22 comprise for example a threaded rod 24 whose ends are screwed into cylindrical nuts 26 provided at the ends of the ring 14, the ends of the rod 24 having threads in opposite directions so that the rotation of the rod 24 in a given direction causes the ends 20 of the ring 14 to come together and the latter to be tightened on the rim 10.

Dans le mode de réalisation représenté en figure 1, l'anneau 14 comprend des logements 28 au voisinage de ses extrémités 20, recevant les écrous 26 et debouchant sur les extrémités 20 par des conduits de passage de la tige filetée 24. Lorsque l'anneau 14 a été serré sur la jante 10 par les moyens 22, ce sont ces moyens 22 qui supportent les variations d'effort provoquées par la dilatation thermique de la jante 10, comme indiqué dans ce qui précède, ces variations d'effort étant plus importantes lorsque la jante est réalisée en un alliage léger ayant un coefficient de dilatation thermique relativement élevé, et pouvant provoquer la rupture des moyens de liaison 22. In the embodiment shown in FIG. 1, the ring 14 comprises housings 28 in the vicinity of its ends 20, receiving the nuts 26 and opening out at the ends 20 by conduits for passage of the threaded rod 24. When the ring 14 has been clamped on the rim 10 by the means 22, it is these means 22 which support the variations in force caused by the thermal expansion of the rim 10, as indicated in the above, these variations in force being greater when the rim is made of a light alloy having a relatively high coefficient of thermal expansion, and which can cause the connection means 22 to rupture.

Pour résoudre ce problème, l'invention prévoit d'associer aux moyens de liaison 22 des moyens élastiquement déformables destinés à absorber ou au moins à réduire les variations d'efforts provoquées par les dilatations et contractions thermiques de la jante 10. To solve this problem, the invention provides for associating with the connecting means 22 elastically deformable means intended to absorb or at least reduce the variations of forces caused by thermal expansions and contractions of the rim 10.

Dans un premier mode de réalisation (figure 1), ces moyens d'absorption ou de réduction d'effort comprennent des rondelles élastiquement déformables, telles que des rondelles Belleville 29, qui sont interposées entre les écrous 26 et les parois avant des logements 28, de telle sorte qu'une dilatation thermique de la jante 10 se traduise par un écrasement ou une compression de ces rondelles sans augmentation sensible de l'effort exercé sur les moyens 22. In a first embodiment (FIG. 1), these means for absorbing or reducing force comprise elastically deformable washers, such as Belleville washers 29, which are interposed between the nuts 26 and the front walls of the housings 28, such that thermal expansion of the rim 10 results in crushing or compression of these washers without appreciable increase in the force exerted on the means 22.

Dans une variante de réalisation représentée en figure 2, ces moyens de réduction d'effort comprennent une ou plusieurs bandes de caoutchouc ou de matière analogue (en général d'une matière élastiquement déformable ayant une raideur très inférieure à celles de la jante 10 et de l'anneau 14), ces bandes 30 étant fixées, par exemple par collage, dans une gorge 32 de la surface radialement interne 34 de l'anneau de roulage 14 et ayant une épaisseur radiale qui est supérieure, à l'état libre, à la profondeur de la gorge 32. In an alternative embodiment shown in FIG. 2, these force reduction means comprise one or more strips of rubber or of similar material (in general of an elastically deformable material having a stiffness much less than that of the rim 10 and of the ring 14), these bands 30 being fixed, for example by gluing, in a groove 32 of the radially internal surface 34 of the rolling ring 14 and having a radial thickness which is greater, in the free state, than the depth of the groove 32.

Dans la variante de réalisation représentée en figure 3, les moyens élastiquement déformables de réduction d'effort sont constitués par une bande unique 36 de caoutchouc ou de matière analogue fixée dans la gorge 32 de la surface radialement interne 34 de l'anneau de roulage 14 par des vis ou des rivets 38. In the alternative embodiment shown in FIG. 3, the elastically deformable means for reducing force consist of a single strip 36 of rubber or of similar material fixed in the groove 32 of the radially internal surface 34 of the rolling ring 14 by screws or rivets 38.

Lorsque l'anneau de roulage 14 de la figure 2 est monté sur la jante 10 d'une roue comme représenté en figure 4 et est fixé sur celle-ci par serrage pour empêcher sa rotation sur la jante 10 au cours du roulage, les bandes 30 de caoutchouc ou analogue montées sur l'anneau 14 sont comprimées sur la jante 10 mais, à température ambiante, conservent une épaisseur supérieure à la profondeur de la gorge 32 de sorte que la surface radialement interne 34 de l'anneau 14 est légèrement écartée de la surface externe de la jante 10. When the rolling ring 14 of FIG. 2 is mounted on the rim 10 of a wheel as shown in FIG. 4 and is fixed thereon by tightening to prevent its rotation on the rim 10 during rolling, the strips 30 of rubber or the like mounted on the ring 14 are compressed on the rim 10 but, at room temperature, retain a thickness greater than the depth of the groove 32 so that the radially internal surface 34 of the ring 14 is slightly apart of the outer surface of the rim 10.

Au cours du roulage, la température de la jante augmente et le diamètre de la surface extérieure de celle-ci peut augmenter plus vite que le diamètre interne de l'anneau 14. Cela se traduit par une compression supplémentaire des bandes 30 de caoutchouc ou analogue, comme représenté en figure 5, jusqu'à ce que la surface radialement interne 34 de l'anneau 14 soit appliquée sur la surface externe de la jante 10, sans que les efforts subis par les moyens de liaison 22 augmentent beaucoup. During rolling, the temperature of the rim increases and the diameter of the outer surface of the rim can increase faster than the internal diameter of the ring 14. This results in additional compression of the strips of rubber or the like. , as shown in FIG. 5, until the radially internal surface 34 of the ring 14 is applied to the external surface of the rim 10, without the forces undergone by the connecting means 22 greatly increasing.

Par exemple, les deux bandes 30 sont réalisées en un caoutchouc ayant une dureté de 60 Shore A environ avec une épaisseur d'environ 10 mm à l'état libre et sont logées dans une gorge 32 ayant une profondeur d'environ 7 mm. Après montage et serrage de l'anneau 14 sur la jante 10 à température ambiante, les deux bandes 30 ont une épaisseur d'environ 8,5 mm et peuvent encore être comprimées radialement sur 1,5 mm environ pour absorber les dilatations thermiques de la jante 10. I1 en résulte que les augmentations d'efforts sur les moyens de liaison 22 résultant des dilatations thermiques de la jante sont réduites d'au moins un facteur 4 et ne risquent plus de provoquer la rupture de ces moyens 22. For example, the two bands 30 are made of a rubber having a hardness of approximately 60 Shore A with a thickness of approximately 10 mm in the free state and are housed in a groove 32 having a depth of approximately 7 mm. After mounting and tightening of the ring 14 on the rim 10 at ambient temperature, the two strips 30 have a thickness of approximately 8.5 mm and can still be compressed radially over approximately 1.5 mm to absorb the thermal expansions of the rim 10. It follows that the increases in force on the connection means 22 resulting from thermal expansion of the rim are reduced by at least a factor of 4 and no longer risk causing these means 22 to break.

Par ailleurs, les bandes 30 de caoutchouc ou analogue interposées entre l'anneau de roulage 14 et la jante 10 ont également pour effet d'augmenter assez nettement le coefficient de frottement entre l'anneau de roulage 14 et la jante 10, ce qui permet de réduire l'effort de serrage de l'anneau 14 sur la jante 10 qui est nécessaire pour empêcher la rotation de l'anneau sur la jante au cours du roulage. Cette réduction de l'effort de serrage se traduit par une augmentation de la fiabilité et de la durée de vie des moyens de liaison 22. Furthermore, the bands 30 of rubber or the like interposed between the rolling ring 14 and the rim 10 also have the effect of fairly markedly increasing the coefficient of friction between the rolling ring 14 and the rim 10, which allows reduce the clamping force of the ring 14 on the rim 10 which is necessary to prevent the rotation of the ring on the rim during rolling. This reduction in the clamping force results in an increase in the reliability and the service life of the connecting means 22.

La présence des bandes 30 de caoutchouc ou analogue entre l'anneau 14 et le jante 10 a encore pour effet une réduction de chocs et des vibrations au cours du roulage, au profit du confort des passagers du véhicule. The presence of rubber bands 30 or the like between the ring 14 and the rim 10 also has the effect of reducing shock and vibration during taxiing, to the benefit of the comfort of the passengers of the vehicle.

Claims

1) device for running flat for a motor vehicle, comprising a rolling ring (14) fixed by clamping to the rim (10) of a wheel inside a tire (12), this ring (14) being formed of one or more curved parts in an arc, the ends (20) of which are connected by connecting means (22) of the screw-nut type for tightening the ring (14) on the rim (10), characterized in that it comprises elastically deformable means (30) for absorbing or reducing the forces exerted on the connecting means (22) by the thermal expansions of the rim (10) in use.

2) Device according to claim 1, characterized in that the means of absorption or reduction of force are interposed between the connecting means (22) and the rolling ring (14).

3) Device according to claim 2, characterized in that the means of absorption or reduction of force comprise elastically deformable washers (29) interposed between the above-mentioned ends (20) of the rolling ring and the nuts (26 ) connecting means (22).

4) Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the means of absorption or reduction of force are interposed between the rolling ring (14) and the rim (10).

5) Device according to claim 4, characterized in that the means of absorption or reduction of force comprise at least one circumferential strip (30) of material, such as for example rubber or the like, having a stiffness much less than those of the rim (10) and the rolling ring (14), disposed on the radially internal surface (34) of the rolling ring.

6) Device according to claim 5, characterized in that said strip (30) is housed in a groove (32) of the radially internal surface (34) of the rolling ring and has in the free state a thickness greater than the depth of said groove.

7) Device according to claim 6, characterized in that, when the rolling ring (14) is tightened on the rim (10), the thickness of said strip (30) at room temperature is greater than the depth of said groove (32).

8) Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that said strip (30) is fixed to the radially internal surface of the ring (14) by gluing, by screws or by rivets (38).

9) Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that it comprises several circumferential bands (30) of the aforementioned type, parallel and adjacent to each other, housed for example in the same groove (32 ) of the radially internal surface of the rolling ring (14).