FR3069484A1 - Roue pour le montage d'un dispositif de type pneumatique pour vehicule - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet une roue (1) pour le montage d'un dispositif de type pneumatique (2) ayant une face de montage (21) à profil méridien rectiligne, comprenant une jante (3) et un disque (4). Selon l'invention, la jante (3) comprend un élément cylindrique de jante (31), un appui de jante (32) et un ancrage de jante (33). Le disque (4) comprend une pluralité d'éléments radiaux de disque (41), un élément conique de disque (42) ayant un demi-angle au sommet A, un appui de disque (43) et un ancrage de disque (44). La jante (3) et le disque (4) sont liés entre eux par une interface d'appui (6), au niveau de laquelle l'appui de jante (32) est en contact glissant avec l'appui de disque (43), selon un cône de contact (61) ayant un demi-angle au sommet B, et par une interface d'ancrage (7), au niveau de laquelle l'ancrage de jante (33) est en appui radial sur l'ancrage de disque (44) auquel il est solidarisé par une liaison mécanique axiale (71).
Description
[0001] La présente invention a pour objet une roue pour le montage d’un dispositif de type pneumatique, destiné à équiper un véhicule, préférentiellement un véhicule de tourisme, et ayant une face de montage à profil méridien rectiligne.
[0002] Une roue étant une structure cylindrique de révolution autour d’un axe de rotation, dans ce qui suit, les directions circonférentielle, axiale et radiale désignent respectivement une direction tangente à la surface radialement extérieure de ladite structure cylindrique et orientée selon le sens de roulement de la roue, une direction parallèle à l’axe de rotation et une direction perpendiculaire à l’axe de rotation orientée vers l’extérieur de la roue. Un plan méridien ou radial est un plan, défini par une direction radiale et une direction axiale, contenant l’axe de rotation. Un plan circonférentiel est un plan, défini par une direction radiale et une direction circonférentielle, perpendiculaire à l’axe de rotation. Le plan circonférentiel passant par le milieu de la surface radialement extérieure de la roue est appelé plan équatorial. L’expression «radialement intérieur, respectivement radialement extérieur» signifie «plus proche, respectivement plus éloigné de l’axe de rotation de la roue». L’expression «axialement intérieur, respectivement axialement extérieur» signifie «plus proche, respectivement plus éloigné du plan équatorial de la roue».
[0003] On appelle ensemble monté l’assemblage d’un pneumatique monté sur sa roue.
[0004] Un pneumatique classique est une structure torique généralement ouverte, destinée à être montée sur une roue, pressurisée par un gaz de gonflage et écrasée sur un sol sous l’action d’une charge. Cette structure torique comprend une bande de roulement, destinée à entrer en contact avec un sol, prolongée radialement vers l’intérieur par deux flancs, euxmêmes reliés à deux bourrelets destinés à assurer la liaison du pneumatique avec une jante.
[0005] Une roue, destinée au montage d’un pneumatique classique, est usuellement constituée d’une jante, partie radialement extérieure destinée à assurer une liaison mécanique avec les bourrelets du pneumatique, et d’un disque, partie radialement intérieure destinée à être fixée sur un moyeu assurant la liaison mécanique avec le véhicule.
[0006] La jante et le disque d’une roue usuelle peuvent être deux pièces mécaniques distinctes, liées mécaniquement, ou constituer une seule pièce mécanique. Dans le cas de deux pièces mécaniques distinctes, la roue est dite roue en deux parties. Dans ce cas, la roue le plus souvent métallique est soit en alliage léger, tel que l’aluminium, soit en acier. La jante peut alors être obtenue par enroulage d’une tôle métallique et le disque peut être obtenu par emboutissage d’une tôle métallique. Dans le cas d’une seule pièce mécanique, la roue est dite roue monobloc. Dans ce cas, la roue le plus souvent métallique est le plus souvent en alliage léger, tel que l’aluminium. L’ensemble jante-disque peut alors être obtenu par moulage ou par forgeage puis usinage.
[0007] La jante est usuellement définie par un profil méridien généralement non rectiligne comprenant, au niveau de ses extrémités axiales, des crochets de jante et des sièges de jante, destinés à entrer en contact avec les bourrelets du pneumatique, et une portion médiane comprenant une gorge de montage. Un profil méridien ou contour de jante est défini par des normes, telles que, par exemple, les normes de la European Tyre and Rim Technical Organisation (ETRTO).
[0008] Des dispositifs de type pneumatique ayant une face radialement intérieure à profil méridien rectiligne ont été proposés, comme solutions techniques alternatives aux pneumatiques classiques, tels que ceux proposés dans les documents WO 2016116490 et WO 2017005713.
[0009] En particulier le document WO 2017005713 décrit un dispositif de type pneumatique, destiné à équiper un véhicule, avec une mise à plat améliorée de sa bande de roulement par rapport à un pneumatique classique. Ce dispositif de type pneumatique comprend deux structures de révolution respectivement radialement extérieure et radialement intérieure, une structure porteuse constituée par des éléments porteurs identiques, en extension en dehors de l’aire de contact avec le sol et en compression dans l’aire de contact, et deux flancs, reliant deux à deux les extrémités axiales des structures de révolution respectivement radialement extérieure et radialement intérieure et délimitant axialement un espace annulaire intérieur, de telle sorte que l’espace annulaire intérieur constitue une cavité fermée pouvant être pressurisée par un gaz de gonflage.
[0010] Ce dispositif de type pneumatique comprend, en particulier, une structure de révolution radialement intérieure dont la face radialement intérieure, destinée à entrer un contact avec une roue, ou face de montage, a un profil méridien rectiligne selon la direction axiale. Par conséquent, un tel dispositif de type pneumatique ne peut pas être monté sur une roue standard dont la jante a un profil méridien généralement non rectiligne.
[0011] Les inventeurs se sont donc donnés pour objectif de concevoir une roue, pour le montage d’un dispositif de type pneumatique ayant une face de montage à profil méridien rectiligne, comprenant une jante ayant une rigidité de flexion suffisante et une masse minimale.
[0012] Ce but a été atteint, selon l’invention, par une roue, pour un dispositif de type pneumatique ayant une face de montage à profil méridien rectiligne et destiné à équiper un véhicule, comprenant :
-une jante destinée à assurer le montage du dispositif de type pneumatique,
-un disque ayant un axe de révolution parallèle à une direction axiale, radialement intérieur et lié à la jante, et destiné à être positionné axialement sur un côté extérieur du véhicule et à assurer une liaison mécanique avec un moyeu,
-la jante comprenant un élément cylindrique de jante ayant une face radialement extérieure à profil méridien rectiligne, destinée à entrer en contact avec la face de montage à profil méridien rectiligne du dispositif de type pneumatique,
-la jante comprenant un appui de jante et un ancrage de jante, respectivement répartis selon une direction circonférentielle, radialement intérieurs et liés à l’élément cylindrique de jante, -le disque comprenant une pluralité d’éléments radiaux de disque, s’étendant chacun selon une direction radiale, et un élément conique de disque, s’étendant selon la direction axiale à partir des éléments radiaux de disque auxquels il est radialement extérieur et lié, l’élément conique de disque ayant pour axe l’axe de révolution du disque et ayant un demi-angle au sommet A,
-le disque comprenant un appui de disque et un ancrage de disque, respectivement répartis selon une direction circonférentielle, radialement extérieurs et liés à l’élément conique de disque,
-et la jante et le disque étant liés entre eux par une interface d’appui, au niveau de laquelle l’appui de jante est en contact glissant avec l’appui de disque, selon un cône de contact ayant pour axe l’axe de révolution du disque et ayant un demi-angle au sommet B, et par une interface d’ancrage, au niveau de laquelle l’ancrage de jante est en appui radial sur l’ancrage de disque auquel il est solidarisé par une liaison mécanique axiale.
[0013] Partant d’une roue standard de l’état de la technique, l’inventeur, pour adapter cette roue standard au montage d’un dispositif de type pneumatique ayant une face de montage à profil méridien rectiligne, aurait pu simplement rendre rectiligne le profil méridien de la jante et optimiser cette jante du point de vue de sa rigidité de flexion et de sa masse. Or, une jante à profil méridien rectiligne a une masse plus élevée qu’une jante à profil méridien standard non
- 4rectiligne, en raison d’une répartition de la matière sur un plus grand diamètre. Par ailleurs, une jante à profil méridien rectiligne a une rigidité de flexion, par rapport à une direction axiale et par rapport à une direction circonférentielle, inférieure à celle d’une jante à profil méridien standard non rectiligne, en raison de sa forme géométrique. Le concepteur de la roue, cherchant généralement à minimiser la masse de la jante et à maximiser sa rigidité de flexion, est alors confronté à deux objectifs antagonistes, car maximiser la rigidité de flexion, pour un matériau donné, nécessite soit d’épaissir la jante, soit d’ajouter des éléments raidisseurs à la jante, ce qui augmente nécessairement sa masse, ce qui est donc contraire à l’objectif de minimisation de la masse. Il est donc difficile d’optimiser une roue dont la jante a un profil méridien rectiligne, sous les deux aspects d’une masse minimale et d’une rigidité maximale en agissant uniquement sur les caractéristiques de conception de la jante.
[0014] L’idée essentielle de l’invention est que la jante, comprenant un élément cylindrique de jante ayant une face radialement extérieure à profil méridien rectiligne, destinée à entrer en contact avec la face de montage à profil méridien rectiligne du dispositif de type pneumatique, est rigidifiée en flexion non pas de façon intrinsèque, par une optimisation de ses caractéristiques propres, mais de façon extrinsèque, par le disque.
[0015] Plus précisément, l’élément cylindrique de jante ayant une face radialement extérieure à profil méridien rectiligne, destinée à entrer en contact avec la face de montage à profil méridien rectiligne du dispositif de type pneumatique, est rigidifié en flexion par un élément conique de disque, assurant une rigidification extrinsèque de la jante, par un effet de triangulation. Par conséquent, l’élément cylindrique de jante n’a pas besoin d’une rigidité intrinsèque élevée, donc peut avoir une épaisseur plus faible. Corrélativement la masse de l’élément cylindrique de jante, et donc de la jante, est ainsi minimisée. Par conséquent, grâce à ce système de triangulation par un élément conique de disque, l’élément cylindrique de jante peut avoir une rigidité de flexion maximisée, sans augmentation de sa masse.
[0016] Par ailleurs la jante et le disque, et plus précisément l’élément cylindrique de jante et l’élément conique de disque, sont liés entre eux par une interface d’appui, au niveau de laquelle un appui de jante est en contact glissant avec un appui de disque, selon un cône de contact ayant pour axe l’axe de révolution du disque et ayant un demi-angle au sommet B, et par une interface d’ancrage, au niveau de laquelle un ancrage de jante est en appui radial sur un ancrage de disque auquel il est solidarisé par une liaison mécanique axiale. Les deux interfaces respectivement d’appui et d’ancrage sont donc démontables. Par conséquent, la
- 5jante et le disque sont deux pièces mécaniques distinctes, pouvant être fabriquées séparément puis assemblées.
[0017] Il est à noter que le disque comprend une pluralité d’éléments radiaux de disque, s’étendant chacun selon une direction radiale, ce qui permet un gain de matière et donc de masse par rapport à un disque plein. Un élément radial de disque n’est pas nécessairement un élément rigoureusement rectiligne, mais un élément reliant entre elles une limite cylindrique radialement intérieure du disque et une limite cylindrique radialement extérieure du disque, ledit élément ayant le plus souvent une ligne moyenne radiale.
[0018] L’assemblage entre l’élément cylindrique de jante et l’élément conique de disque est réalisé par serrage axial d’un ancrage de jante sur un ancrage de disque par l’intermédiaire d’un moyen de serrage axial actif. Au cours du serrage, l’ancrage de jante, en appui radial sur l’ancrage de disque, est soumis à une translation axiale qui l’amène en butée sur l’ancrage de disque. Sur le côté opposé de la jante, au cours du serrage axial, un appui de jante glisse, selon un cône de contact, sur un appui de disque sur lequel il est serré par frottement. Ainsi, l’assemblage de l’élément cylindrique de jante et de l’élément conique de disque est réalisé par un premier serrage actif, obtenu par la mise en œuvre d’un moyen de serrage axial, entre deux ancrages respectivement de jante et de disque, et par un deuxième serrage passif, obtenu par un contact conique glissant entre deux appuis respectivement de jante et de disque.
[0019] Avantageusement le demi-angle au sommet A de l’élément conique de disque est au moins égal à 5° et au plus égal à 30°.
[0020] En deçà de 5°, la triangulation est insuffisamment efficace, en raison d’un élément conique de disque trop fermé, et ne permet pas d’atteindre le niveau de rigidification de l’élément cylindrique de jante recherché. Au-delà de 30°, l’élément conique de disque est trop ouvert, et, par conséquent, a un encombrement radial excessif, susceptible de diminuer le volume disponible nécessaire pour la mise en place du système de freinage intégré dans la roue.
[0021] Egalement avantageusement le demi-angle au sommet B du cône de contact entre l’appui de jante et l’appui de disque est au moins égal à 5° et au plus égal à 20°.
[0022] En deçà de 5°, le cône de contact entre l’appui de jante et l’appui de disque est trop fermé, pour garantir un serrage efficace entre l’appui de jante et l’appui de disque. Au-delà de 20°, le cône de contact entre l’appui de jante et l’appui de disque est trop ouvert, ce qui est
- 6susceptible d’entraîner un poinçonnement et donc des déformations radiales excessives de l’élément cylindrique de jante, au niveau de l’appui de jante, en cas de choc sur la roue.
[0023] Préférentiellement la liaison mécanique axiale entre l’ancrage de jante et l’ancrage de disque est une liaison par vis.
[0024] Une liaison par vis est aisée à mettre en œuvre, ce qui facilite l’assemblage de la jante sur le disque, au cours de la fabrication de la roue. Par ailleurs, il est possible d’envisager de remplacer uniquement la jante, et non la roue complète, en cas de détérioration de la jante, ce qui apporte un gain économique du point de vue de la maintenance. Enfin, il est envisageable de constituer un ensemble monté partiel, comprenant un dispositif de type pneumatique ayant une face de montage à profil méridien rectiligne et solidarisé à une jante selon l’invention, par exemple par adhérisation, et d’assembler cet ensemble monté partiel au disque grâce à la liaison par vis, ce qui est une solution simple et économique d’assemblage de l’ensemble monté total.
[0025] Selon un premier mode de réalisation préféré, l’interface d’appui entre l’appui de jante et l’appui de disque est discontinue selon une direction circonférentielle.
[0026] Un contact discontinu entre l’appui de jante et l’appui de disque garantit une souplesse minimale de cette interface d’appui, et donc une déformabilité de la jante au niveau de cette interface d’appui en cas de choc sur la roue. Par ailleurs, un contact discontinu limite les sections d’interface, qui sont des sections de passage des vibrations mécaniques entre la jante et le disque, susceptibles de générer du bruit. Par conséquent, un tel contact discontinu est favorable à une limitation du niveau de bruit.
[0027] Selon une variante préférée du premier mode de réalisation préféré, l’interface d’appui est constituée par une pluralité d’éléments d’interface d’appui, équirépartis circonférentiellement en formant deux à deux un angle C.
[0028] En d’autres termes, l’interface d’appui est constituée par une pluralité d’éléments discrets, répartis sur toute la circonférence, l’angle C entre deux éléments d’interface d’appui consécutifs étant constant. Cette équirépartition des éléments d’interface d’appui contribue à l’uniformité de la roue, caractéristique déterminante vis-à-vis de l’usure du dispositif de type pneumatique.
[0029] Egalement préférentiellement, l’angle C, entre deux éléments d’interface d’appui consécutifs, est au moins égal à 40° et au plus égal à 72°.
- 7[0030] Cet intervalle d’angle correspond à un nombre d’éléments d’interface d’appui compris entre 5 et 9, considéré comme un compromis optimal entre la souplesse et runiformité de l’interface d’appui.
[0031] Selon un deuxième mode de réalisation préféré, l’interface d’ancrage entre l’ancrage de jante et l’ancrage de disque est discontinue selon une direction circonférentielle.
[0032] Un contact discontinu entre l’ancrage de jante et l’ancrage de disque garantit une souplesse minimale de cette interface d’ancrage, et donc une déformabilité de la jante au niveau de cette interface d’ancrage en cas de choc sur la roue. Par ailleurs, un contact discontinu limite les sections d’interface, qui sont des sections de passage des vibrations mécaniques entre la jante et le disque, susceptibles de générer du bruit. Par conséquent, un tel contact discontinu est favorable à une limitation du niveau de bruit.
[0033] Selon une variante préférée du deuxième mode de réalisation préféré, l’interface d’ancrage est constituée par une pluralité d’éléments d’interface d’ancrage, équirépartis circonférentiellement en formant deux à deux un angle D.
[0034] En d’autres termes, l’interface d’ancrage est constituée par une pluralité d’éléments discrets, répartis sur toute la circonférence, l’angle D entre deux éléments d’interface d’ancrage consécutifs étant constant. Cette équirépartition des éléments d’interface d’ancrage contribue à l’uniformité de la roue, caractéristique déterminante vis-à-vis de l’usure du dispositif de type pneumatique.
[0035] Egalement préférentiellement, l’angle D, entre deux éléments d’interface d’ancrage consécutifs, est au moins égal à 40° et au plus égal à 72°.
[0036] Cet intervalle d’angle correspond à un nombre d’éléments d’interface d’ancrage compris entre 5 et 9, considéré comme un compromis optimal entre la souplesse et l’uniformité de l’interface d’ancrage.
[0037] Les variantes préférées respectives des premier et deuxième modes de réalisation sont également préférentiellement combinées de telle sorte que simultanément l’interface d’appui est constituée par une pluralité d’éléments d’interface d’appui, équirépartis circonférentiellement en formant deux à deux un angle C, et l’interface d’ancrage est constituée par une pluralité d’éléments d’interface d’ancrage, équirépartis circonférentiellement en formant deux à deux un angle D.
- 8[0038] Selon une variante préférée de cette combinaison préférentielle, l’angle C, entre deux éléments d’interface d’appui consécutifs, est égal à l’angle D, entre deux éléments d’interface d’ancrage consécutifs.
[0039] Ceci permet d’avoir le même nombre d’éléments d’interface respectivement d’appui et d’ancrage, et, par conséquent, des interfaces mécaniquement équilibrées entre les deux côtés de la roue.
[0040] Encore avantageusement les éléments d’interface d’appui sont décalés circonférentiellement par rapport aux éléments d’interface d’ancrage d’un angle de décalage E.
[0041] Ce décalage circonférentiel permet d’éviter d’avoir, selon la direction circonférentielle, des déformations radiales respectivement de l’interface d’appui et de l’interface d’ancrage en phase susceptibles de générer circonférentiellement des ondulations de l’élément cylindrique de jante. En outre, ce décalage circonférentiel facilite l’assemblage de la jante sur le disque.
[0042] Préférentiellement l’angle de décalage E est égal à la moitié de l’angle C, ce qui permet d’avoir un équilibre entre les interfaces.
[0043] Avantageusement les éléments radiaux de disque sont équirépartis circonférentiellement en formant deux à deux un angle F égal à l’angle D divisé par un nombre entier N.
[0044] Cette équirépartition des éléments radiaux de disque contribue également à l’uniformité de la roue, caractéristique déterminante vis-à-vis de l’usure du dispositif de type pneumatique.
[0045] En outre, pour avoir une rigidité adaptée du disque, il est avantageux d’éviter que tout élément d’interface soit positionné circonférentiellement dans le prolongement d’un élément radial de disque. Préférentiellement, tout élément d’interface est positionné entre deux éléments radiaux de disque consécutifs à égale distance angulaire de chacun d’eux.
[0046] La jante est de préférence constituée par un matériau métallique, de préférence en aluminium ou en acier.
[0047] L’aluminium est un alliage léger, ce qui permet une faible masse de jante. L’acier, ayant un module élastique et une résistance à rupture plus élevés que ceux de l’aluminium,
- 9permet de réduire l’épaisseur de la jante. Une telle jante mécanique peut être obtenue à partir d’une tôle roulée.
[0048] Une jante en matériau non métallique de type composite ou carbone est également envisageable.
[0049] Le disque est constitué de préférence par un matériau métallique, de préférence en aluminium.
[0050] Un disque en alliage léger de type aluminium peut être fabriqué par moulage ou forgeage d’une ébauche.
[0051] La présente invention sera mieux comprise à l’aide des figures 1 à 5 présentées ciaprès:
-Figure 1 : Coupe méridienne d’une roue en deux parties de l’état de la technique.
-Figure 2 : Coupe méridienne d’une roue monobloc de l’état de la technique.
-Figure 3 : Coupe méridienne d’une roue en deux parties selon l’invention.
-Figure 4 : Vue en perspective d’une roue en deux parties selon l’invention.
-Figure 5 : Vue de côté d’une roue en deux parties selon l’invention.
[0052] La figure 1 présente une coupe méridienne d’une roue en deux parties de l’état de la technique. La roue 1 est constituée d’une jante 3 à profil méridien non rectiligne et d’un disque 4. La jante 3 est liée mécaniquement, le plus souvent par soudage, au disque 4, sur une portion destinée à être positionnée côté extérieur véhicule. Le profil méridien de la jante 3 est défini géométriquement par des normes, telles que, par exemple, les normes de la European Tyre and Rim Technical Organisation (ETRTO). La jante 3 et le disque 4, pièces métalliques le plus souvent distinctes, sont fabriqués séparément, par exemple par emboutissage, puis soudés entre eux.
[0053] La figure 2 présente une coupe méridienne d’une roue monobloc de l’état de la technique. La roue 1 est constituée d’une jante 3 à profil méridien non rectiligne et d’un disque 4, constituant une pièce monobloc métallique fabriquée le plus souvent par moulage ou par forgeage d’une ébauche puis usinage [0054] La figure 3 présente une coupe méridienne d’une roue en deux parties selon l’invention. La roue 1 est destinée au montage d’un dispositif de type pneumatique 2 ayant une face de montage 21 à profil méridien rectiligne et destiné à équiper un véhicule. Elle comprend une jante 3 destinée à assurer le montage du dispositif de type pneumatique 2, et
- 10un disque 4 ayant un axe de révolution parallèle à une direction axiale YY’, radialement intérieur et lié à la jante 3, et destiné à être positionné axialement sur un côté extérieur E du véhicule et à assurer une liaison mécanique avec un moyeu 5. Le côté intérieur I est le côté opposé au côté extérieur E du véhicule. Selon l’invention, la jante 3 comprend un élément cylindrique de jante 31 ayant une face radialement extérieure 311 à profil méridien rectiligne, destinée à entrer en contact avec la face de montage 21 à profil méridien rectiligne du dispositif de type pneumatique 2. De plus, la jante 3 comprend un appui de jante 32 et un ancrage de jante 33, respectivement répartis selon une direction circonférentielle XX’, radialement intérieurs et liés à l’élément cylindrique de jante 31. En outre, le disque 4 comprend une pluralité d’éléments radiaux de disque 41, s’étendant chacun selon une direction radiale ZZ’, et un élément conique de disque 42, s’étendant selon la direction axiale YY’ à partir des éléments radiaux de disque 41 auxquels il est radialement extérieur et lié, l’élément conique de disque 42 ayant pour axe l’axe de révolution du disque 4 et ayant un demi-angle au sommet A. Par ailleurs, le disque 4 comprend un appui de disque 43 et un ancrage de disque 44, respectivement répartis selon une direction circonférentielle XX’, radialement extérieurs et liés à l’élément conique de disque 42. Enfin, la jante 3 et le disque 4 sont liés entre eux par une interface d’appui 6, au niveau de laquelle l’appui de jante 32 est en contact glissant avec l’appui de disque 43, selon un cône de contact 61 ayant pour axe l’axe de révolution du disque 4 et ayant un demi-angle au sommet B, et par une interface d’ancrage 7, au niveau de laquelle l’ancrage de jante 33 est en appui radial sur l’ancrage de disque 44 auquel il est solidarisé par une liaison mécanique axiale par vis 71. Dans le mode de réalisation représenté, l’interface d’appui 6 est constituée par une pluralité d’éléments d’interface d’appui 62, équirépartis circonférentiellement en formant deux à deux un angle C (non représenté), et l’interface d’ancrage 7 est constituée par une pluralité d’éléments d’interface d’ancrage 72, équirépartis circonférentiellement en formant deux à deux un angle D (non représenté).
[0055] La figure 4 présente une vue en perspective d’une roue en deux parties selon l’invention. Comme sur la figure 3, concernant la jante 3, sont représentés l’élément cylindrique de jante 31 avec sa face radialement extérieure 311 à profil méridien rectiligne, l’appui de jante 32 et l’ancrage de jante 33. Concernant le disque 4, sont représentés la pluralité d’éléments radiaux de disque 41, l’élément conique de disque 42, l’appui de disque 43 et l’ancrage de disque 44. L’interface d’appui 6 entre l’appui de jante 32 et l’appui de disque 43 est discontinue selon une direction circonférentielle XX’ et est constituée par une
- 11 pluralité d’éléments d’interface d’appui 62, dans le cas présent cinq éléments d’interface d’appui 62, équirépartis circonférentiellement en formant deux à deux un angle C égal à 72°. L’interface d’ancrage 7 entre l’ancrage de jante 33 et l’ancrage de disque 44 est discontinue selon une direction circonférentielle XX’ et est constituée par une pluralité d’éléments d’interface d’ancrage 72, dans le cas présent cinq éléments d’interface d’ancrage de 72, équirépartis circonférentiellement en formant deux à deux un angle D également égal à 72°. Dans le mode de réalisation préféré représenté, l’angle C, entre deux éléments d’interface d’appui 62 consécutifs, est égal à l’angle D, entre deux éléments d’interface d’ancrage 72 consécutifs. Par ailleurs, les éléments d’interface d’appui 62 sont décalés circonférentiellement par rapport aux d’éléments d’interface d’ancrage 72 d’un angle de décalage E, égal à la moitié de l’angle C, soit 36°. Enfin, les éléments radiaux de disque 41 sont équirépartis circonférentiellement en formant deux à deux un angle F égal à l’angle D divisé par 2, soit 36°, ce qui entraîne la présence de dix éléments radiaux 41, deux éléments radiaux consécutifs étant positionnés circonférentiellement entre deux éléments d’interface d’ancrage 72 consécutifs.
[0056] La figure 5 présente une vue de côté d’une roue en deux parties selon l’invention, avec les mêmes références que celles décrites pour la figure 4.
[0057] L’invention a été plus particulièrement étudiée, à titre d’exemple, pour une roue destinée au montage d’un dispositif de type pneumatique équivalent à un pneumatique classique de dimension 255/35R19 pour véhicule de tourisme.
[0058] La roue étudiée a une largeur axiale égale à 224 mm et un diamètre extérieur égale à 526 mm. La jante de la roue, constituée par un acier ayant une limite élastique égale à 400 MPa, comprend un élément cylindrique de jante ayant une épaisseur radiale égale à 2 mm, un appui de jante discontinu, constitué de 5 éléments d’appui de jante ayant une largeur circonférentielle égale à 45 mm, et un ancrage de jante, constitué de 5 éléments d’ancrage de jante ayant une largeur circonférentielle égale à 45 mm. Le disque de la roue, constitué par un alliage d’aluminium 2017A T4 ayant une limite élastique égale à 240 MPa, comprend 10 éléments radiaux de disque et un élément conique de disque ayant un demi-angle au sommet A égal à 10°. En outre, le disque comprend un appui de disque discontinu, constitué de 5 éléments d’appui de disque ayant une largeur circonférentielle égale à 45 mm, et un ancrage de disque discontinu, constitué de 5 éléments d’ancrage de disque ayant une largeur circonférentielle égale à 45 mm. La jante et le disque sont liés entre eux par une interface
- 12d’appui, au niveau de laquelle l’appui de jante est en contact glissant avec l’appui de disque, selon un cône de contact ayant un demi-angle au sommet B égal à 20°, et par une interface d’ancrage, au niveau de laquelle l’ancrage de jante est en appui radial sur l’ancrage de disque auquel il est solidarisé par une liaison par 3 vis. L’interface d’appui est constituée par 5 éléments d’interface d’appui, équirépartis circonférentiellement en formant deux à deux un angle C égal à 72°. L’interface d’ancrage est constituée par 5 éléments d’interface d’ancrage, équirépartis circonférentiellement en formant deux à deux un angle D égal à 72°. Les éléments d’interface d’appui sont décalés circonférentiellement par rapport aux éléments d’interface d’ancrage d’un angle de décalage E égal à 36°, c’est-à-dire égal à la moitié de l’angle C. Les éléments radiaux de disque sont équirépartis circonférentiellement en formant deux à deux un angle F égal à 36°, c’est-à-dire égal à l’angle D divisé 2.
[0059] Un ensemble monté, constitué par un dispositif de type pneumatique ayant une face de montage à profil méridien rectiligne monté sur une roue telle que précédemment décrite, a été soumis à un test de choc sur un obstacle en coin (représentatif d’un trottoir ou d’un trou dans la chaussée), au cours duquel la jante de la roue a subi une déformation avec génération d’un effort dynamique radial limité à 25 kN, cet effort étant transmis au châssis du véhicule. Un ensemble monté de référence, constitué par un pneumatique classique monté sur une roue monobloc standard avec un profil de jante conforme à la norme ETRO, a été soumis au même test de choc sur un obstacle en coin : la jante de la roue de référence a alors généré un effort dynamique radial environ 2 fois supérieur, donc un plus grand impact sur le châssis du véhicule.
[0060] De plus l’ensemble monté, constitué par un dispositif de type pneumatique ayant une face de montage à profil méridien rectiligne monté sur une roue en deux parties selon l’invention, a été soumis à un test de bruit intérieur de roulement, au cours duquel il a été enregistré un niveau de bruit intérieur de roulement atténué de 2.5 dBA par rapport à celui généré par un ensemble monté de référence constitué par un dispositif de type pneumatique ayant une face de montage à profil méridien rectiligne monté sur une roue monobloc ayant une face radialement extérieure à profil méridien rectiligne.
[0061] La présente invention, décrite pour une roue comprenant une jante comprenant un élément cylindrique de jante ayant une face radialement extérieure à profil méridien rectiligne, peut également être étendue à une roue comprenant une jante comprenant un élément cylindrique de jante ayant une face radialement extérieure à profil méridien non
- 13strictement rectiligne, c’est-à-dire comprenant des détails de forme locaux tels que, à titre d’exemples et de façon non exhaustive, des gorges, des crochets, des butées de centrage.
Claims (16)
- REVENDICATIQNS1. Roue (1), pour un dispositif de type pneumatique (2) ayant une face de montage (21) à profil méridien rectiligne et destiné à équiper un véhicule, comprenant :-une jante (3) destinée à assurer le montage du dispositif de type pneumatique (2),-un disque (4) ayant un axe de révolution parallèle à une direction axiale (YY’), radialement intérieur et lié à la jante (3), et destiné à être positionné axialement sur un côté extérieur (E) du véhicule et à assurer une liaison mécanique avec un moyeu (5), caractérisée en ce que la jante (3) comprend un élément cylindrique de jante (31) ayant une face radialement extérieure (311) à profil méridien rectiligne, destinée à entrer en contact avec la face de montage (21) à profil méridien rectiligne du dispositif de type pneumatique (2), en ce que la jante (3) comprend un appui de jante (32) et un ancrage de jante (33), respectivement répartis selon une direction circonférentielle (XX’), radialement intérieurs et liés à l’élément cylindrique de jante (31), en ce que le disque (4) comprend une pluralité d’éléments radiaux de disque (41), s’étendant chacun selon une direction radiale (ZZ’), et un élément conique de disque (42), s’étendant selon la direction axiale (YY’) à partir des éléments radiaux de disque (41) auxquels il est radialement extérieur et lié, l’élément conique de disque (42) ayant pour axe l’axe de révolution du disque (4) et ayant un demi-angle au sommet A, en ce que le disque (4) comprend un appui de disque (43) et un ancrage de disque (44), respectivement répartis selon une direction circonférentielle (XX’), radialement extérieurs et liés à l’élément conique de disque (42), et en ce que la jante (3) et le disque (4) sont liés entre eux par une interface d’appui (6), au niveau de laquelle l’appui de jante (32) est en contact glissant avec l’appui de disque (43), selon un cône de contact (61) ayant pour axe l’axe de révolution du disque (4) et ayant un demi-angle au sommet B, et par une interface d’ancrage (7), au niveau de laquelle l’ancrage de jante (33) est en appui radial sur l’ancrage de disque (44) auquel il est solidarisé par une liaison mécanique axiale (71).
- 2. Roue (1) selon la revendication 1, dans lequel le demi-angle au sommet A de l’élément conique de disque (42) est au moins égal à 5° et au plus égal à 30°.
- 3. Roue (1) selon l’une des revendications 1 ou 2, dans lequel le demi-angle au sommet B du cône de contact (61) entre l’appui de jante (32) et l’appui de disque (43) est au moins égal à 5° et au plus égal à 20°.
- 4. Roue (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la liaison mécanique axiale (71) entre l’ancrage de jante (33) et l’ancrage de disque (44) est une liaison par vis.
- 5. Roue (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l’interface d’appui (6) entre l’appui de jante (32) et l’appui de disque (43) est discontinue selon une direction circonférentielle (XX’).
- 6. Roue (1) selon la revendication 5, dans lequel l’interface d’appui (6) est constituée par une pluralité d’éléments d’interface d’appui (62), équirépartis circonférentiellement en formant deux à deux un angle C.
- 7. Roue (1) selon la revendication 6, dans lequel l’angle C, entre deux éléments d’interface d’appui (62) consécutifs, est au moins égal à 40° et au plus égal à 72°.
- 8. Roue (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l’interface d’ancrage (7) entre l’ancrage de jante (33) et l’ancrage de disque (44) est discontinue selon une direction circonférentielle (XX’).
- 9. Roue (1) selon la revendication 8, dans lequel l’interface d’ancrage (7) est constituée par une pluralité d’éléments d’interface d’ancrage (72), équirépartis circonférentiellement en formant deux à deux un angle D.
- 10. Roue (1) selon la revendication 9, dans lequel l’angle D, entre deux éléments d’interface d’ancrage (72) consécutifs, est au moins égal à 40° et au plus égal à 72°.
- 11. Roue (1) selon les revendications 6 et 9, dans lequel l’angle C, entre deux éléments d’interface d’appui (62) consécutifs, est égal à l’angle D, entre deux éléments d’interface d’ancrage (72) consécutifs.
- 12. Roue (1) selon la revendication 11, dans lequel les éléments d’interface d’appui (62) sont décalés circonférentiellement par rapport aux éléments d’interface d’ancrage (72) d’un angle de décalage E.
- 13. Roue (1) selon la revendication 12, dans lequel l’angle de décalage E est égal à la moitié de l’angle C.
- 14. Roue (1) selon l’une quelconque des revendications 9 à 13, dans lequel les éléments radiaux de disque (41) sont équirépartis circonférentiellement en formant deux à deux un angle F égal à l’angle D divisé par un nombre entier N.
- 15. Roue (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel la jante (3) est 5 constituée par un matériau métallique, de préférence en aluminium ou en acier.
- 16. Roue (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 15, dans lequel le disque (4) est constitué par un matériau métallique, de préférence en aluminium.
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