FR3006286A1 - Dispositif de fixation a cable d'une roue de secours sous le plancher d'un vehicule - Google Patents

Abstract

L'invention a trait à un dispositif de fixation (42) sur un véhicule d'une roue de secours avec un disque de roue (30) pourvu d'un trou de centrage (32), comprenant: un câble (40) avec, à une extrémité, des moyens d'arrimage (22) à la roue de secours; des moyens de guidage (26) du câble (40) sur le véhicule; un treuil relié au câble et apte à exercer, via le câble, un effort de traction sur le disque (30) de la roue. Le dispositif comprend également une pièce de centrage (24) distincte des moyens d'arrimage (22) et apte à être disposée autour du câble (40) dans le trou de centrage (32) de la roue en vue de maintenir les moyens d'arrimage (22) en position centrée. Une boîte d'outillage (34) peut être logée sous la roue et coopérer avec les moyens d'arrimage (22).

Description

DISPOSITIF DE FIXATION A CABLE D'UNE ROUE DE SECOURS SOUS LE PLANCHER D'UN VEHICULE L'invention a trait au domaine des véhicules automobiles, plus particulièrement au domaine de la fixation d'une roue de secours au plancher d'un véhicule automobile, plus particulièrement au domaine de la fixation par câble d'une roue de secours au plancher d'un véhicule automobile. Le document de brevet publié US 7,823,863 B2 divulgue un dispositif de fixation par câble d'une roue de secours sous le plancher d'un véhicule. Le dispositif comprend, essentiellement, un câble dont une extrémité est reliée à un treuil et l'autre extrémité est pourvue d'une pièce d'arrimage à la roue de secours. Une fois la pièce d'arrimage mise en place sur la roue, le treuil peut alors être manipulé de manière à enrouler le câble et ainsi exercer un effort de traction sur la roue, l'amenant en position suspendue par le câble contre la face inférieure du plancher. La pièce d'arrimage présente un design particulier. Elle s'étend essentiellement selon une direction longitudinale et présente un orifice au travers duquel est logé le câble. Elle présente une portion supérieure surélevée par rapport aux portions latérales, la portion supérieure étant circulaire et dimensionnée pour correspondre essentiellement au trou de centrage de la roue de secours. Les portions latérales viennent alors en contact avec la face inférieure du disque de la roue au bord du trou de centrage. Le câble comprend un arrêt à son extrémité, ledit arrêt étant en contact avec une extrémité d'un ressort de compression entourant le câble. L'autre extrémité du ressort est en contact avec une pièce intermédiaire. Cette dernière est en contact avec la pièce d'arrimage via une portion de surface généralement sphérique de manière à assurer une liaison à rotule. En cas de traction sur le câble dans une direction qui forme un angle avec la direction axiale de la roue, la portion supérieure de la pièce d'arrimage permet, dans une certaine mesure, de la maintenir en place et de garantir la fixation de la roue. De plus, la liaison à rotule entre le câble et la pièce d'arrimage permet au câble, dans les conditions susmentionnées, de coulisser selon les déformations du ressort sans subir d'effort parasite important. Cet enseignement est intéressant en ce qu'il enseigne un dispositif sécurisé de fixation de roue de secours avec une pièce d'arrimage à la roue. La forme de la pièce d'arrimage est telle qu'elle peut être difficile à mettre en place dans le trou de centrage de la roue de secours. Ceci est d'autant plus vrai lorsque l'on envisage de loger une boîte d'outillage dans le volume de la roue sous son disque et que l'on désire engager la pièce d'arrimage avec ladite boîte. Les mouvements de basculement et d'insertion peuvent en effet se voir fortement limités en raison notamment de la portion centrale surélevée.

L'invention a pour objectif de proposer un dispositif de fixation par câble de roue de secours qui pallie au moins un des inconvénients sus mentionnés. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de proposer un dispositif de fixation par câble d'une roue de secours, qui soit particulièrement aisé à manipuler tout en assurant une fixation sûre de la roue.

L'invention a pour objet un dispositif de fixation sur un véhicule d'une roue de secours avec un disque de roue pourvu d'un trou de centrage, comprenant: un câble avec, à une extrémité, des moyens d'arrimage à la roue de secours; des moyens de guidage du câble sur le véhicule; un treuil relié au câble et apte à exercer, via le câble, un effort de traction sur le disque de la roue; remarquable en ce qu'il comprend, en outre, une pièce de centrage distincte des moyens d'arrimage et apte à être disposée autour du câble dans le trou de centrage de la roue en vue de maintenir les moyens d'arrimage en position centrée. Selon un mode avantageux de l'invention, la pièce de centrage présente une surface extérieure généralement cylindrique, préférentiellement avec une portion conique ou généralement arrondie à une ou à deux de ses extrémités, afin de faciliter son insertion dans le trou de centrage de la roue. Selon un mode avantageux de l'invention, la pièce de centrage comprend un orifice axial destiné à recevoir le câble, ladite pièce comprenant une fente s'étendant radialement depuis l'orifice jusqu'à sa surface extérieure de manière à pouvoir être mise en place radialement par rapport au câble. Selon un mode avantageux de l'invention, la pièce de centrage comprend un orifice axial destiné à recevoir le câble, ladite pièce étant constituée de plusieurs éléments formant différents secteurs de l'orifice et aptes à être assemblés autour du câble. Selon un mode avantageux de l'invention, le dispositif comprend la roue de secours, la pièce de centrage présentant un diamètre extérieur correspondant au diamètre du trou de centrage de la roue. Le diamètre extérieur de la pièce de centrage peut être compris entre 80% et 100%, préférentiellement entre 90% et 100% du diamètre du trou de centrage de la roue. Selon un mode avantageux de l'invention, les moyens d'arrimage sont constitués essentiellement d'un élément s'étendant suivant une direction longitudinale et pourvu d'un orifice perpendiculaire à ladite direction et traversé par le câble, ledit élément présentant à ses deux extrémités des surfaces d'appui contre la roue au bord du trou de centrage ou contre une boîte à outillage au bord d'un trou d'arrimage. Selon un mode avantageux de l'invention, le dispositif comprend la roue de secours et une boîte à outillage destinée à être logée contre le disque de la roue, la boîte à outillage comprend un orifice d'arrimage apte à coopérer avec les moyens d'arrimage. Selon un mode avantageux de l'invention, la boîte à outillage comprend une surface d'appui avec les moyens d'arrimage, ladite surface étant axialement à distance du disque de la roue, ladite distance étant préférentiellement supérieure à 10mm, plus préférentiellement supérieure à 20mm, plus préférentiellement encore supérieure à 30mm. L'invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant: un plancher; un dispositif de fixation sous une portion, préférentiellement arrière, de plancher d'une roue de secours; une roue de secours fixée contre la portion de plancher au moyen dudit dispositif; remarquable en ce que le dispositif de fixation est conforme à l'invention, les moyens de guidage du câble étant fixé sur la face inférieure de ladite portion de plancher. Selon un mode avantageux de l'invention, le disque de la roue de secours est 25 axialement décentré vers le haut de manière à former un volume, une boîte à outillage étant logée dans ledit volume et les moyens d'arrimage coopérant avec ladite boîte en vue d'arrimer ladite roue. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elles permettent d'assurer une sécurisation de l'arrimage du câble tout en maintenant l'opération d'arrimage 30 simple et aisée. En effet, même en l'absence de boîte d'outillage, les mesures de l'invention permettent de réaliser des moyens d'arrimage faciles à engager avec la roue tout en assurant une sécurisation de l'arrimage par la mise en place, de manière également aisée, de la pièce de centrage. Ceci est d'autant plus vrai en présence d'une boîte d'outillage où les moyens d'arrimage doivent être mis en place plus profondément par rapport au trou de centrage de la roue.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 est une vue de la face inférieure d'une portion de plancher arrière d'un véhicule automobile, le plancher étant équipé d'un dispositif de fixation d'une roue de secours, conforme à l'invention ; - La figure 2 est une vue de détail du système de traction du dispositif de fixation de la figure 1 ; - La figure 3 est une représentation de la roue de secours destinée à être fixée par le dispositif de fixation de la figure 1 ; - La figure 4 est une représentation d'une boîte d'outillage destinée à être logée dans la roue de secours de la figure 3 et à coopérer avec le système de traction de la figure 2 ; - La figure 5 est une vue en coupe du plancher du véhicule de la figure 1, montrant la roue de secours et la boîte d'outillage en position de fixation sous ledit plancher ; - La figure 6 est une vue en perspective de la pièce de centrage visible aux figures 1 et 5 et destinée à coopérer avec le trou de centrage de la roue de secours ; - La figure 7 est une représentation du principe d'utilisation sur un véhicule du dispositif de fixation des figures précédentes, montrant également le rôle de la pièce de centrage lorsque le câble est incliné par rapport à la direction axiale de la roue. La figure 1 montre la face inférieure du plancher d'un véhicule 2. La partie arrière de ce dernier comprend essentiellement un plancher 4 ainsi que deux longerons 6 dont seulement celui de droite est visible à la figure 1. On peut par ailleurs observer que ce longeron 6 se termine à l'arrière par une bride 8 de fixation du pare-choc arrière. Ce longeron sert par ailleurs de support à la suspension 10 de l'essieu arrière. C'est donc la portion arrière droite du plancher du véhicule qui est visible à la figure 1. Sur cette portion du plancher 4 est fixée une tôle ou plaque 12 contre laquelle la roue de secours est destinée à venir s'appuyer. La tôle 12 supporte elle-même sur sa face inférieure un élément de guidage 26 d'un câble s'étendant le long de sa gaine 16 depuis un treuil 20 vers un arrêt 18. Ce dernier retient un élément d'arrimage 22 en forme de palette, destiné à coopérer par engagement mécanique avec une boîte d'outillage (représentée à la figure 4). Une pièce de centrage 24 est disposée autour du câble entre l'élément d'arrimage et l'élément de guidage 26 du câble. Le câble, son arrêt 18, l'élément d'arrimage 22, la gaine 16 du câble et le treuil 20 forment un mécanisme de levage et de fixation de la roue de secours qui est illustré à la figure 2. On peut observer que le treuil comprend un axe d'entrainement dont la surface extérieure est apte à transmettre un couple. Cet axe est destiné à être accessible depuis l'intérieur du coffre à bagages du véhicule et à être actionné par un moyen mécanique tel qu'une manivelle. D'autres moyens d'actionnement sont bien sûr envisageables, tels que notamment un moteur électrique ou tout autre moyen mécanique. L'actionnement du treuil par rotation de l'axe d'entrainement provoque, selon le sens de rotation, un déroulement ou un enroulement du câble sur un tambour logé dans le treuil. La gaine 16 permet de guider le câble suivant un parcours essentiellement libre entre le treuil et l'élément de guidage 26. Ce dernier comprend deux pattes de fixation ainsi qu'une portion courbée à essentiellement 90°, apte à guider le câble depuis une direction généralement horizontale et parallèle au plancher à une direction généralement verticale et perpendiculaire au plancher.

Une roue de secours destinée à être fixée par le dispositif de la figure 1 est illustrée à la figure 3. Cette roue 28 est classique et comprend, outre un bandage pneumatique et une jante annulaire, un disque de roue 30 pourvu d'un trou de centrage 32 sur un moyeu de roue du véhicule. En effet, la plupart des véhicules comprennent sur leurs moyeux de roue une portée cylindrique destinée à coopérer par engagement avec un trou correspondant sur le disque de la roue qui est montée. Cet engagement permet de centrer la roue et de reprendre les efforts verticaux importants notamment lors de roulage sur des routes en mauvais état.

La figure 4 illustre une boîte d'outillage 34 destinée à être fixée avec la roue de secours 28 (figure 3) contre le plancher du véhicule au moyen du dispositif de la figure 1. La boîte d'outillage 34 peut être constituée de deux éléments reliés par des moyens de charnière et aptes à être verrouillés l'un contre l'autre de manière à former un volume de rangement pour de l'outillage. Par outillage on peut entendre l'outillage usuel pour le remplacement d'une roue, c'est-à-dire notamment un cric, une manivelle de serrage et desserrage de vis de roue et éventuellement un tournevis. La face supérieure de la boîte d'outillage 34 comprend un orifice 36 destiné à permettre l'insertion de l'élément d'arrimage 22 (figures 1 et 2).

La figure 5 est une vue en coupe du plancher du véhicule de la figure 1, montrant le dispositif de fixation 42 en configuration de rangement où la roue de secours et la boîte d'outillage sont en position de fixation sous ledit plancher. On peut y observer la tôle 12 déjà décrite en relation avec la figure 1. Cette tôle 12 comprend deux rebords sur lesquels vient en appui la face supérieure du disque 30 de la roue de secours. Il est à noter que le disque 30, de forme non plane, est axialement excentré comme cela est courant sur les roues de véhicule. Il est de plus galbé à la manière d'un tore tronqué suivant un plan perpendiculaire à son axe principal, formant ainsi un volume dans lequel est logée la boîte d'outillage 34. En référence à la description de la boîte d'outillage 34 à la figure 4, celle-ci comprend deux éléments délimitant le volume intérieur. L'élément d'arrimage 22 coopère avec l'élément supérieur de la boîte en question. Ce dernier est recouvert d'une pièce 38 formant entretoise et surface d'appui de la boîte contre le disque 30 de la roue de secours. La pièce de centrage 24 est logée dans le trou de centrage 32 de la roue de secours. Elle assure ainsi un guidage du câble 40 entre l'élément d'arrimage 22 et le disque 30 de la roue. En effet, l'élément d'arrimage 22 est axialement à distance du bord du disque 30 de la roue, autour du trou de centrage 32. En l'absence de la pièce de centrage 24 et en cas d'inclinaison du câble par rapport à la direction axiale et verticale, le câble 40 exerce sur l'élément d'arrimage un effort dont la composante horizontale pourrait le déplacer dans une position instable, susceptible de provoquer la perte de la roue et de la boîte d'outillage.

La boîte d'outillage 34 est préférentiellement réalisée en matière plastique. Il en va de même pour l'élément d'arrimage, notamment compte tenu de l'exposition de ces éléments à des conditions favorisant la corrosion. La figure 6 illustre un exemple de réalisation de la pièce de centrage 24. Elle peut être en matière plastique moulée. Sa surface extérieure comprend une portion cylindrique 44 destinée à coopérer avec le bord du trou de centrage de la roue de secours. Elle comprend également une portion conique et/ou arrondie 46 à une des ses extrémités de manière à favoriser son insertion dans le trou de centrage de la roue. De manière préférentielle, la pièce de centrage comprend une surface de ce type à chacune de ses deux extrémités, afin de favoriser l'insertion dans le trou de centrage de la roue depuis la face supérieure ainsi que depuis la face inférieure du disque de ladite roue. La pièce de centrage 24 comprend également un orifice 48 la traversant axialement sur toute sa longueur. Cet orifice est dimensionné pour pouvoir recevoir le câble avec toutefois un certain jeu. Afin de faciliter la mise en place et le remplacement de la pièce de centrage 24, celle-ci peut comprendre une fente 50 s'étendant radialement par rapport à l'axe longitudinale de la pièce, depuis sa surface extérieure jusqu'à son orifice central 48. Cette fente peut alors présenter une largeur correspondant à celle du câble. Elle peut toutefois être légèrement inférieure de manière à assurer son maintien sur le câble tout en permettant le passage du câble le long de la fente moyennant un certain effort de montage. Alternativement, la pièce de centrage 24 peut être constituée de plusieurs éléments destinés à être assemblés notamment par clippage. Dans ce cas, les éléments peuvent former différents secteurs de l'orifice central et ainsi être aptes à être assemblés autour du câble. Ces éléments sont préférentiellement en matériau plastique. La figure 7 illustre la situation habituelle de fixation de la roue de secours (ou d'une des quatre roues du véhicule) au plancher du véhicule, notamment après une crevaison. Le plancher 4 est celui du coffre à bagages à l'arrière du véhicule représenté ici de manière schématique. L'élément de guidage 26 du câble 40 est situé sur la face inférieure du plancher 4. Le treuil 20 est positionné également sur le plancher, préférentiellement sur sa face inférieure et à proximité du bord et pare-choc arrière, de manière à faciliter son accès même en présence de bagages dans le coffre. Il peut être manipulé par une manivelle idéalement accessible à l'intérieur du coffre à bagages. Le câble 40 est en configuration déroulée de manière à permettre à l'utilisateur de positionner l'élément d'arrimage 22 au travers du trou de centrage de la roue et à l'intérieur de la boîte d'outillage. Le câble est ainsi fortement incliné par rapport à la verticale correspondant essentiellement à la direction axiale de la roue lorsqu'elle est posée à plat sur un sol essentiellement horizontal. La vue agrandie permet de bien comprendre l'effet de la pièce de centrage 24. Cette dernière permet en effet de convertir l'effort composé du câble (exercé initialement par le treuil lors de sa manipulation en vue de remonter la roue contre le plancher) en un effort essentiellement exclusivement vertical et axial. Cette conversion d'effort permet d'éviter d'exercer des efforts parasites sur l'élément d'arrimage, ces efforts pouvant occasionner un déplacement dudit élément, ce déplacement étant susceptible de permettre son désengagement de la boîte d'outillage et, partant, de la roue.

II est intéressant de noter que l'arrêt 18 du câble 40 comprend une pièce 56 sertie sur le câble 40. Un ressort de compression 54 est disposé autour de la pièce 56 et avec une extrémité en appui sur un épaulement de celle-ci. L'autre extrémité du ressort 54 est en appui sur une pièce 52 présentant une surface partiellement sphérique en contact avec l'élément d'arrimage 22.

Deux cas de figures sont possibles pour la mise en place de la roue de secours ou de toute autre roue du véhicule sous le plancher du véhicule. Dans un premier cas, la boîte d'outillage est préparée et disposée par terre. La roue est ensuite disposée par-dessus la boîte d'outillage de manière à ce que cette boîte soit logée dans le volume de la roue. La pièce d'arrimage 22 est ensuite insérée manuellement d'abord en biais et ensuite vers l'horizontale afin que ses surfaces d'appui à ses deux extrémités soit en contact avec la face intérieure du couvercle de la boîte d'outillage, aux abords du trou 36 (figure 4). La pièce de centrage 24 est ensuite déplacée notamment par coulissement le long du câble jusqu'à être insérée dans le trou de centrage de la roue, conformément aux figures 5 et 7.

Dans un deuxième cas, le câble 40 peut être passé au travers du trou de centrage de la roue maintenue en position verticale ou inclinée. L'élément d'arrimage 22 peut ensuite être engagé dans l'orifice de la boîte d'outillage 34. La pièce de centrage 24, si elle se situe entre la roue et la boîte d'outillage, peut alors être mise en place contre la boîte d'outillage 34. La roue peut ensuite être mise en place sur ladite boîte. Dans ce cas, une surface arrondie et/ou conique au niveau du bord supérieur de la surface extérieure de la pièce de centrage 24 sera particulièrement utile, de manière à permettre la mise en place de la roue de sorte à ce que ladite pièce de centrage se positionne au travers du trou de centrage de la roue. Si ladite pièce de centrage est située entre la roue et le véhicule, il suffit alors de positionner la roue sans trop de difficulté sur la boîte d'outillage et ensuite de déplacer la pièce de centrage par coulissement le long du câble jusque dans le trou de centrage de la roue. Le câble peut ensuite être rembobiné par actionnement du treuil. La roue et la boîte d'outillage vont alors se déplacer essentiellement horizontalement sous l'effort incliné du câble et ensuite verticalement vers le plancher.15

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de fixation (42) sur un véhicule d'une roue de secours (28) avec un disque de roue (30) pourvu d'un trou de centrage (32), comprenant : - un câble (40) avec, à une extrémité, des moyens d'arrimage (22) à la roue de secours (28) ; - des moyens de guidage (26) du câble (40) sur le véhicule ; - un treuil (20) relié au câble (40) et apte à exercer, via le câble, un effort de traction sur le disque (30) de la roue (28) ; caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une pièce de centrage (24) distincte des moyens d'arrimage (22) et apte à être disposée autour du câble (40) dans le trou de centrage (30) de la roue (28) en vue de maintenir les moyens d'arrimage (22) en position centrée.
2. 2. Dispositif de fixation (42) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de centrage (24) présente une surface extérieure généralement cylindrique (44), préférentiellement avec une portion conique ou généralement arrondie (46) à une ou à deux de ses extrémités, afin de faciliter son insertion dans le trou de centrage (32) de la roue (28).
3. 3. Dispositif de fixation (42) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la pièce de centrage (24) comprend un orifice axial (48) destiné à recevoir le câble (40), ladite pièce comprenant préférentiellement une fente (50) s'étendant radialement depuis l'orifice (48) jusqu'à sa surface extérieure de manière à pouvoir être mise en place radialement par rapport au câble.
4. 4. Dispositif de fixation (42) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la pièce de centrage (24) comprend un orifice axial (48) destiné à recevoir le câble, ladite pièce étant constituée de plusieurs éléments formant différents secteurs de l'orifice et aptes à être assemblés autour du câble.
5. 5. Dispositif de fixation (42) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend la roue de secours (28), la pièce de centrage (24) présentant un diamètre extérieur correspondant au diamètre du trou de centrage (32) de la roue (30).
6. 6. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens d'arrimage (22) sont constitués essentiellement d'un élément s'étendant suivant une direction longitudinale et pourvu d'un orifice perpendiculaire à ladite direction et traversé par le câble (40), ledit élément présentant à ses deux extrémités des surfaces d'appui contre la roue (28) au bord du trou de centrage (32) ou contre une boîte à outillage (34) au bord d'un trou d'arrimage (36).
7. 7. Dispositif de fixation (42) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend la roue de secours (28) et une boîte à outillage (34) destinée à être logée contre le disque (30) de la roue (28), la boîte à outillage (34) comprenant un trou d'arrimage (36) apte à coopérer avec les moyens d'arrimage (22).
8. 8. Dispositif de fixation (42) selon la revendication 7, caractérisé en ce que la boîte à outillage (34) comprend une surface d'appui contre les moyens d'arrimage (22), ladite surface étant axialement à distance du disque (30) de la roue (28), ladite distance étant préférentiellement supérieure à lOmm, plus préférentiellement supérieure à 20mm, plus préférentiellement encore supérieure à 30mm.
9. 9. Véhicule automobile (2) comprenant : - un plancher (4) ; - un dispositif de fixation (42) sous une portion, préférentiellement arrière, du plancher (2) d'une roue de secours (28) ; - la roue de secours (28) fixée contre la portion du plancher au moyen dudit dispositif (42) ; caractérisé en ce que le dispositif de fixation (42) est conforme à l'une des revendications 1 à 8, les moyens de guidage (26) du câble (40) étant fixé sur la face inférieure de ladite portion du plancher.
10. 10. Véhicule automobile selon la revendication 9, caractérisé en ce que le disque (30) de la roue de secours (28) est axialement décentré vers le haut de manière à former un volume, une boîte à outillage (34) étant logée dans leditvolume et les moyens d'arrimage (22) coopérant avec ladite boîte (34) en vue d'arrimer ladite roue (28).