WO2007057374A2 - Sertissage d’un bandage flexible non pneumatique sur sa jante - Google Patents

Sertissage d’un bandage flexible non pneumatique sur sa jante Download PDF

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WO2007057374A2
WO2007057374A2 PCT/EP2006/068405 EP2006068405W WO2007057374A2 WO 2007057374 A2 WO2007057374 A2 WO 2007057374A2 EP 2006068405 W EP2006068405 W EP 2006068405W WO 2007057374 A2 WO2007057374 A2 WO 2007057374A2
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rim
tire
flexible
rider
slots
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PCT/EP2006/068405
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English (en)
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WO2007057374A3 (fr
Inventor
Marc Sebe
Original Assignee
Michelin Recherche Et Technique S.A.
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Filing date
Publication date
Application filed by Michelin Recherche Et Technique S.A. filed Critical Michelin Recherche Et Technique S.A.
Priority to EP06819442A priority Critical patent/EP1951532A2/fr
Priority to JP2008540593A priority patent/JP2009515764A/ja
Priority to US12/085,202 priority patent/US20090250149A1/en
Publication of WO2007057374A2 publication Critical patent/WO2007057374A2/fr
Publication of WO2007057374A3 publication Critical patent/WO2007057374A3/fr

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C7/00—Non-inflatable or solid tyres
    • B60C7/24—Non-inflatable or solid tyres characterised by means for securing tyres on rim or wheel body

Definitions

  • the present invention relates to vehicle wheels using flexible tires designed to be able to carry a substantial load without inflation pressure, these tires being commonly called non-pneumatic tires.
  • the patent application WO 00/37269 proposes such a non-pneumatic flexible tire. It describes a bearing structure essentially comprising a plurality of support elements arranged substantially radially, in a cyclic symmetry around the circumference of the bandage.
  • a certain number of support elements present in the contact area are subjected to a large bending, which allows them to develop a recovery effort. part of the load.
  • An interconnection structure makes the support elements work together, transferring the stresses to the adjacent support elements.
  • this bandage to carry a certain load thus comes from the bending stress of the support elements present in the contact area of the non-pneumatic elastic bandage, and it also comes from the stressing also in bending of the support elements. outside the contact area of the non-pneumatic elastic bandage, via the interconnection structure.
  • the patent application EP 1 359 028 proposes a bandage of this type whose interconnection structure is connected to the support elements by elastic joints.
  • the present invention relates in particular to the connection in the tire fixing area of the support elements with a rigid element intended to be secured to the vehicle hub during normal use of the tire.
  • An object of the invention is to provide a simple connection, accurate, reliable and compatible with an industrial production and assembly of flexible tires.
  • the invention proposes a flexible tire comprising: a plurality of support elements juxtaposed circumferentially and distributed around an axis of rotation of the tire to form a supporting structure,
  • the jumper consists of a metal sheet folded so as to match the profile of the corresponding support member in the fastening zone.
  • the legs of the rider extend through the slots of the rim radially inwardly, the ends of said legs forming tabs folded against the inner wall of the rim.
  • the rider is crimped in slots respectively common to the two adjacent riders circumferentially.
  • each rider is crimped by means of at least four tabs in at least four slots of the rim, more preferably, through at least six tabs in at least six slots of the rim. rim.
  • the support elements comprise a stack of flexible blades and layers of a polymeric composition.
  • the support elements have a closed ovoid shape.
  • each jumper is secured to the corresponding support member via said polymeric composition.
  • the invention also relates to a wheel web capable of rigidly connecting the tire to a hub, said web comprising fixing means adapted to cooperate with the rim.
  • Figure 1 is a partial perspective of a non-pneumatic tire
  • FIG. 2 is a partial section along BB of a first embodiment of the invention
  • FIG. 3 is a partial section along CC of a second embodiment of the invention
  • FIG. 4 is a detailed view of an embodiment of the fixing zone according to the invention.
  • FIG. 5 is a partial section along the plane A-A of FIG. 4;
  • FIGS. 6 and 7 are perspective views of a jumper according to the invention before and after crimping
  • the 8 to 1 1 show different embodiments of the jumper according to the invention
  • FIGS. 1 to 18 show in section along B-B two embodiments of a wheel according to the invention.
  • Figure 1 shows the general appearance of a flexible bandage 1 according to the invention.
  • a flexible bandage 1 When combined with any other rigid mechanical element intended to ensure the connection between the flexible tire and the hub, replaces the assembly constituted by the tire and the wheel as known on most vehicles. roadways.
  • the bandage profile delimits a toroidal internal cavity of ovoid section.
  • the tire 1 comprises a fastening zone 5, two sidewalls 12 and a tread 4.
  • the fastening zone is intended to be rigidly connected to the wheel hub via a mechanical element such as a disk or wheel sail. (not shown here)
  • the tread 4 comprises several circumferential ribs, but this aspect of course has no limiting character.
  • the flanks 12 are rounded and occupy most of the radial height of the bandage 1.
  • the supporting structure comprises a plurality of support elements 2.
  • the support elements are circumferentially adjacent and each extends substantially radially outwardly from the attachment zone 5.
  • FIG. 1 also shows a principle of this type non-pneumatic tire according to which it is the bending of the support elements that makes it possible to carry the load.
  • the bandage comprises a hundred support element 2. This number can of course be very different depending, for example, on the type of vehicle and the type of use for which it is intended and the characteristics of the support elements. . The number of elements can thus vary for example from 30 to 300.
  • FIG. 2 shows a first preferred embodiment of the invention.
  • the support elements 2 comprise a stack of blades 21 of composite material, flexible, radially superimposed with interposition between the blades 21 of a layer 22 of polymer or a polymeric composition, especially diene elastomer or polyurethane.
  • the bond between the composite material and said polymer being obtained in a known manner, in particular during the baking operation, polymerization or final crosslinking of the assembly, if necessary using an adhesive composition adapted to the nature of the polymer for example as described in WO 04/058909.
  • a mechanical preparation (for example by sanding) and / or chemical (for example by the use of an acidic agent) of the surface of the blades can be advantageous for improving the bond between the blades 21 and the intermediate layers 22 .
  • each flexible blade 21 is closed, ie it extends all around the bandage section and is not interrupted.
  • the stack shown here comprises five blades. This aspect of the constitution of the laminate is however not limiting.
  • an interconnection structure 3 disposed radially under the tread 4 connects circumferentially all of the support elements.
  • the interconnection structure 3 is relatively rigid in longitudinal tension-compression.
  • the composite material of the blades 21 comprises reinforcing fibers embedded in a resin.
  • a thermosetting resin matrix is preferably used, but in some less demanding applications a thermoplastic resin may be suitable.
  • the fibers are preferably arranged mainly longitudinally in each blade. For example, glass fibers are used. Of course, many other fibers could be used, such as carbon fibers. One could also use a hybrid prepared with fibers of different natures.
  • fixing zone is used to designate in general the portion 5 of the tire intended to cooperate with a rigid mechanical part which is otherwise integral with the hub.
  • Figure 2 shows an embodiment of the invention whose profile is particularly suitable for the equipment of a 4-wheeled passenger vehicle.
  • the support members 2 are closed.
  • the flanks 12 of the bandage comprises, at the level of the equator E, protective bulges 13, for example consisting of a polymer similar to that of the layer 22 interposed between the flexible blades 21.
  • the tread 4 is bonded to all of the support elements via the interconnection structure 3 and elastic hinges 23.
  • the fastening zone 5 is embedded (that is to say rigidly bound) on an annular rim 6.
  • the fastening zone is axially centered with respect to the tire (see the position of the tire).
  • jumper 7 with respect to the median plane 8 of the bandage).
  • the bandage comprises a large number of such support elements 2 as is clearly visible in FIG.
  • Each support member 2 rests on the periphery of the rim 6 and is connected to the rim via a jumper 7.
  • the rider is fixed both radially, axially and circumferentially opposite the rim.
  • the attachment is made by crimping (alternatively, the attachment could be made by welding).
  • the crimping operation consists of folding the ends of the tongues 10 of the legs 9 of the rider against the inner wall 1 1 of the rim.
  • the ends of the legs are in fact foldable tongues (this aspect is however better visible in Figures 5 to 7).
  • the riders 7 (as numerous as the support elements 2) are then juxtaposed to each other along the circumference of the rim.
  • the number of support elements (and therefore the number of jumpers) is such that the riders bear circumferentially on each other (this preferred aspect is best seen in Figures 4 and 5).
  • a main function of the rim 6 is to join together the support elements at their attachment area.
  • the rim can then be attached directly or indirectly to the wheel hub (not shown).
  • FIG. 3 shows another embodiment of a flexible tire wheel according to the invention.
  • the profile of the bandage 1 is adapted to its use for a two-wheeled vehicle such as a motorcycle or scooter.
  • the main elements constituting the bandage are identical or similar to those of FIG. 2.
  • the support elements 2 here comprise four blades 21 made of composite material and three intermediate layers 22.
  • the annular rim 6 is also reduced compared to that of the FIG. 2.
  • This rim is intended to be connected to the wheel hub via a rigid element such as a wheel web 25 and not directly as is possible with the rim of FIG. 25 (shown only in part) is intended to fix the rotating assembly on a hub (not shown) of the vehicle.
  • the sail comprises fixing means adapted to cooperate with the rim.
  • the rim is clamped between a fixed jaw 26 and a removable jaw 27 of the web 25.
  • the removable jaw 27 can be held in place by any fastening means such as rivets or screws 28.
  • the fixed jaws 26 and removable 27 are preferably circular and monobloc although they may also consist of a plurality of arcs, spaces being left or not between the arches.
  • Figures 4 and 5 show the juxtaposition of the support elements 2 on the rim 6. For clarity of the drawings, there is shown only a portion of the annular rim and three support elements held on the rim by their three riders .
  • Figure 4 shows the attachment zone 5 from the inside of the tire seen in a radial direction.
  • the section plane BB corresponding to the view of Figure 2
  • the section plane CC corresponding to the view of Figure 3.
  • Figure 5 shows the same sectional attachment area in a plane (AA in Figures 2 to 4) parallel to the median plane of the bandage.
  • the upper part of the riders comprises a central zone 71 intended to exert pressure at the center of the stack of flexible blades 21 and rounded folding zones 72 not exerting direct pressure on the stack.
  • the folding zones 72 may receive a filling 73, for example consisting of the same composition as the intermediate layers 22.
  • the jumper is preferably made of a cut sheet metal, preferably steel.
  • FIG 6 shows a jumper before crimping.
  • Figure 7 shows the same jumper after crimping. This example corresponds to that of the previous figures.
  • Each leg 9 of the rider has a notch 74 defining here two tabs 10 per leg (ie four tabs per rider).
  • Each tongue is intended to be folded substantially at 90 ° during crimping.
  • the indentation contributes to the axial retention of the rider on the rim and can also be used to introduce the polymer 22 between the flexible blades 21 (by injection, transfer, casting or other method known per se).
  • the ends of the tabs can preferably beveled as shown here (see bevels 75) to facilitate their insertion into the slots of the rim.
  • the length of the slots can then be adjusted to the width of the tabs to make positioning and lateral support of the rider more precise without increasing the difficulty of mounting.
  • each leg 9 of the rider 7 has four tabs 10 inserted into a corresponding number of slots 1 3 of the rim 6. The tabs are separated by three notches 74 similar to that of the previous figures.
  • Figure 9 The configuration of Figure 9 is similar to that of Figure 8 except that the side notches 76 have a length limited to the minimum necessary for fixing by crimping.
  • the central notch 74 is identical to those of the previous figures.
  • the rider has three tabs 10 per leg, the central tongue being here wider than the other two.
  • the two indentations 74 are long.
  • An advantage of increasing the number of tongues is that, for a given mechanical stress of the jumper-rim connection, the maximum local stresses are reduced. This is particularly true for the local stresses experienced by the rim due to the winding forces which tend to bend circumferentially the support elements relative to the rim.
  • the rider may have only one tongue per leg, that is to say do not include indentation, an advantage of this configuration being its great simplicity.
  • the two legs of a jumper are identical or similar since they are preferably intended to cooperate with slots common to the adjacent rider within the bandage. However, if the slots are not shared by two jumpers (for example because the jumpers are distant from each other), the two legs of the jumpers may be different, both in terms of the number of tabs and the length of the (or indentations.
  • Figures 12 to 14 illustrate the principle of the crimping method of the riders on an annular rim.
  • the rim 6 already has a support member 2 'crimped by a rider 7'.
  • a new support element 2 and its rider 7 are placed radially.
  • the slot 13 ' which has already received the tongue 10' of the first rider 7 'then receives the tongue 10 (not yet folded) of the second rider 7.
  • the rider 7 is crimped in turn on the rim 6.
  • the crimping is done in a single movement (radial towards the outside) of a punch 81.
  • a counter-punch 82 can temporarily hold the jumper in place and even act against the movement of the punch 81 to place the stack of flexible blades under pressure.
  • the crimping can also be performed in two successive steps as shown in Figure 14.
  • a clamp 83 acting in the circumferential direction of the bandage initially folds partially the tabs 10 before a finishing punch 84 comes to complete the crimping radial.
  • Crimping can occur simultaneously on all the tabs of a rider or on a portion of them only (for example one by one or two by two). It is also possible to crimp several riders at the same time with the aid of adapted tools.
  • the attachment can be further reinforced by welding, for example by points, tabs folded against the inner surface 1 1 of the rim.
  • the attachment of the riders to the rim could be achieved only by welding, without prior crimping.
  • An attachment made only by crimping has in particular the advantage of not imposing significant thermal stresses.
  • the jumpers can be placed astride the support elements at the time of assembly of the bandage, that is to say immediately before crimping.
  • the jumpers may also be placed during a pre-assembly operation, for example during molding of the support members.
  • a preferred method for manufacturing a support member and for assembling with a rider comprises successively the following steps:
  • the solidification may be obtained in known manner, for example by baking, cooling, crosslinking, polymerization.
  • Figure 1 5 uses an outer disc 61 and an inner disc 62 whose peripheries are crimped (and / or welded) on the edges of the annular rim 6.
  • the two discs can also be made directly integral for example by welding.
  • Figure 1 6 uses a rim in two parts 6a and 6b symmetrical. Each jumper 7 is here crimped into respective slots of the two parts 6a and 6b.
  • the two parts 6a and 6b can be made integral (for example by welding or crimping not shown).
  • Figures 1 7 and 18 correspond respectively to Figures 1 5 and 1 6 and show more fully the assembly of the flexible tire wheel of the invention.
  • the radially outer surface of the rim 6 according to the invention preferably constitutes a bearing surface for the support elements. This function is illustrated for example in FIGS. 2 to 5. Reference can be made to the description of the patent application WO 00/037269 and in particular to FIGS. 9 regarding the possibilities of dimensional variations of these bearing surfaces. It also includes the role of the rim profile and in particular its edges vis-à-vis the distribution of stresses in the support elements as a function of the load carried by the bandage.
  • the fixing area is located, preferably on a fraction corresponding to at most 50% of the distance axially separating the lateral limits of the bandage. Said radially inner portion of the supporting structure is thus cantilevered enough pronounced beyond the fixing area.
  • a favorable constructive arrangement is that the support elements are, just beyond the fixing zone, oriented in a direction substantially parallel to the axis of rotation of the bandage. This is shown in the examples described here. Note finally that, the bandages described being symmetrical, the fixing zone is substantially centered between the axial limits of the bandages, without this being limiting.
  • the support elements can also be open, ie interrupted, for example, as shown in FIGS. 8 and 9 of the patent application WO 00/037269 and in FIG. Patent application EP 1 359 028.
  • the closure is provided by the jumper and the attachment means described above as well as, where appropriate, by the bonding polymer to the rider.
  • the profile of the annular rim can take different forms, particularly depending on its mode of connection, direct or indirect with the hub.
  • the rim can for example be obtained by stamping sheet metal or by spinning.
  • the rim is preferably made of steel.
  • the slots intended to receive the tabs of the riders can in particular be obtained by machining, stamping or cutting (laser, water jet).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

Le bandage (1) comporte une pluralité d'éléments de support (2) reliés entre eux par une structure d'interconnexion (3), la structure d'interconnexion (3) supportant une bande de roulement (4), chaque élément de support étant relié par un cavalier (7) à une jante (6).

Description

Bandage flexible non pneumatique
[0001] La présente invention concerne les roues pour véhicules utilisant des bandages flexibles conçus pour être capables de porter une charge substantielle sans pression de gonflage, ces bandages étant communément appelés bandages non pneumatiques.
[0002] La demande de brevet WO 00/37269 propose un tel bandage flexible non pneumatique. Elle décrit une structure portante comportant essentiellement une pluralité d'éléments de support disposés sensiblement radialement, selon une symétrie cyclique tout autour de la circonférence du bandage. Lorsque le bandage décrit dans la demande de brevet WO 00/37269 porte une charge, un certain nombre d'éléments de support présents dans l'aire de contact sont soumis à une flexion importante, ce qui leur permet de développer un effort de reprise d'une partie de la charge. Une structure d'interconnexion fait travailler ensemble les éléments de support, en reportant les sollicitations sur les éléments de support adjacents. La capacité de ce bandage à porter une certaine charge provient donc de la sollicitation en flexion des éléments de support présents dans l'aire de contact du bandage élastique non pneumatique, et elle provient également de la sollicitation également en flexion, des éléments de support en dehors de l'aire de contact du bandage élastique non pneumatique, via la structure d'interconnexion.
[0003] La demande de brevet EP 1 359 028 propose un bandage de ce type dont la structure d'interconnexion est reliée aux éléments de support par des articulations élastiques. [0004] La présente invention concerne en particulier la liaison dans la zone de fixation du bandage des éléments de support avec un élément rigide destiné à être solidaire du moyeu du véhicule lors de l'utilisation normale du bandage.
[0005] Un objectif de l'invention est de proposer une liaison simple, précise, fiable et compatible avec une production et un assemblage industriels des bandages flexibles.
[0006] L'invention propose un bandage flexible comprenant : • une pluralité d'éléments de support juxtaposés circonférentiellement et répartis tout autour d'un axe de rotation du bandage pour former une structure portante,
• une bande de roulement à la périphérie radialement extérieure de la structure portante, la structure portante comprenant au moins une zone de fixation, radialement du côté de l'axe de rotation, pour l'immobilisation de ladite structure portante sur une jante, ledit bandage flexible étant caractérisé en ce que ladite jante est annulaire et que chaque élément de support est rendu solidaire de la jante par l'intermédiaire d'un cavalier serti dans des fentes sensiblement axiales de la jante.
[0007] De préférence, le cavalier est constitué d'une tôle métallique pliée de manière à épouser le profil de l'élément de support correspondant dans la zone de fixation.
[0008] De préférence, les jambes du cavalier se prolongent à travers les fentes de la jante radialement vers l'intérieur, les extrémités desdites jambes formant des languettes repliées contre la paroi intérieure de la jante. [0009] De préférence, cavalier est serti dans des fentes communes respectivement aux deux cavaliers adjacents circonférentiellement.
[0010] De préférence, chaque cavalier est serti par l'intermédiaire d'au moins quatre languettes dans au moins quatre fentes de la jante, de préférence encore, par l'intermédiaire d'au moins six languettes dans au moins six fentes de la jante.
[0011] De préférence, les éléments de support comprennent un empilement de lames flexibles et de couches d'une composition polymérique.
[0012] De préférence, les éléments de support ont une forme ovoïde fermée.
[0013] De préférence, chaque cavalier est rendu solidaire de l'élément de support correspondant par l'intermédiaire de ladite composition polymérique.
[0014] L'invention concerne également un voile de roue apte à relier rigidement le bandage à un moyeu, ledit voile comprenant des moyens de fixations aptes à coopérer avec la jante.
[0015] L'invention est décrite plus en détail au moyen des figures suivantes, sur lesquelles :
• la figure 1 est une perspective partielle d'un bandage non pneumatique ;
• la figure 2 est une coupe partielle selon B-B d'un premier mode de réalisation de l'invention ; • la figure 3 est une coupe partielle selon C-C d'un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
• la figure 4 est une vue de détail d'un mode de réalisation de la zone de fixation selon l'invention ;
• la figure 5 est une coupe partielle selon le plan A-A de la figure 4 ;
• les figures 6 et 7 sont des vues en perspective d'un cavalier selon l'invention avant et après son sertissage ;
• les 8 à 1 1 montrent différents modes de réalisation du cavalier selon l'invention ;
• les 12 à 14 montrent en coupe selon A-A deux modes de réalisation du procédé d'assemblage des bandages selon l'invention ;
• les figures 1 5 à 18 montrent en coupe selon B-B deux modes de réalisation d'une roue selon l'invention.
[0016] Dans les différentes figures, les éléments identiques ou similaires portent les mêmes références, leur description n'est pas reprise systématiquement. Ces figures sont données à titre illustratif et non limitatif.
[0017] La figure 1 montre l'allure générale d'un bandage flexible 1 selon l'invention. Un tel bandage, lorsqu'il est associé à tout autre élément mécanique rigide destiné à assurer la liaison entre le bandage flexible et le moyeu, remplace l'ensemble constitué par la pneumatique et la roue tels qu'on les connaît sur la plupart des véhicules routiers actuels. Le profil du bandage délimite une cavité interne torique de section ovoïdale. Le bandage 1 comporte une zone de fixation 5, deux flancs 12 et une bande de roulement 4. La zone de fixation est destinée à être rigidement liée au moyeu de roue par l'intermédiaire d'un élément mécanique comme un disque ou voile de roue (non représenté ici). Sur cette figure 1 , la bande de roulement 4 comporte plusieurs nervures circonférentielles, mais cet aspect n'a bien entendu aucun caractère limitatif. Les flancs 12 sont arrondis et occupent la majeure partie de la hauteur radiale du bandage 1 . La structure portante comporte une pluralité d'éléments de support 2. Les éléments de support sont adjacents circonférentiellement et s'étendent chacun sensiblement radialement vers l'extérieur à partir de la zone de fixation 5. La figure 1 montre également un principe de ce type de bandage non pneumatique selon lequel c'est la flexion des éléments de support qui permet de porter la charge. Sur cet exemple particulier, le bandage comporte une centaine d'élément de support 2. Ce nombre peut bien sûr être très différent en fonction par exemple du type de véhicule et du type d'usage auxquels il est destiné et des caractéristiques des éléments de support. Le nombre d'éléments peut ainsi varier par exemple de 30 à 300.
[0018] La figure 2 montre un premier mode de réalisation préféré de l'invention. Les éléments de support 2 comportent un empilage de lames 21 en matière composite, flexibles, radialement superposées avec interposition entre les lames 21 d'une couche 22 de polymère ou d'une composition polymérique, notamment d'élastomère diénique ou de polyuréthanne. La liaison entre la matière composite et ledit polymère étant obtenue de manière connue, notamment lors de l'opération de cuisson, polymérisation ou réticulation finale de l'ensemble, si besoin à l'aide d'une composition adhésive adaptée à la nature du polymère, par exemple telle que décrite dans la demande WO 04/058909.
[0019] Une préparation mécanique (par exemple par ponçage) et/ou chimique (par exemple par l'emploi d'un agent acide) de la surface des lames peut être avantageuse pour améliorer la liaison entre les lames 21 et les couches intermédiaires 22.
[0020] Le faisceau de lames ainsi collées les unes sur les autres forme une poutre apte à être sollicitée principalement en flexion. De préférence, chaque lame flexible 21 est fermée, c'est à dire qu'elle s'étend tout autour de la section du bandage et n'est pas interrompue. L'empilement représenté ici comprend cinq lames. Cet aspect de la constitution du lamifié n'est cependant pas limitatif.
[0021] De préférence, une structure d'interconnexion 3 disposée radialement sous la bande de roulement 4 relie circonférentiellement l'ensemble des éléments de support. La structure d'interconnexion 3 est relativement rigide en traction- compression longitudinale.
[0022] Pour d'autres détails sur la constitution de ces éléments de support et de la structure d'interconnexion, le lecteur pourra se reporter utilement aux demandes de brevet WO 00/037269 et EP 1 359 028 précitées.
[0023] Rappelons simplement que la matière composite des lames 21 comporte des fibres de renforcement noyées dans une résine. On utilise de préférence une matrice en résine thermodurcissable, mais dans certaines applications moins sollicitantes, une résine thermoplastique pourrait convenir. Les fibres sont de préférence disposées majoritairement longitudinalement dans chaque lame. On utilise par exemple des fibres de verre. Bien entendu, on pourrait utiliser de nombreuses autres fibres, comme par exemple des fibres de carbone. On pourrait aussi utiliser un hybride préparé avec des fibres de différentes natures.
[0024] On utilise la désignation « zone de fixation » pour désigner en général la partie 5 du bandage destinée à coopérer avec une pièce mécanique rigide solidaire par ailleurs du moyeu.
[0025] La figure 2 montre un mode de réalisation de l'invention dont le profil est particulièrement adapté à l'équipement d'un véhicule de tourisme à 4 roues. Dans ce mode de réalisation, les éléments de support 2 sont fermés. Les flancs 12 du bandage comporte au niveau de l'équateur E des renflements de protection 13 par exemple constitués d'un polymère similaire à celui de la couche 22 interposée entre les lames flexibles 21 . La bande de roulement 4 est liée à l'ensemble des éléments de support par l'intermédiaire de la structure d'interconnexion 3 et d'articulations élastiques 23.
[0026] Selon l'invention, la zone de fixation 5 est encastrée (c'est à dire rigidement liée) sur une jante annulaire 6. Sur cet exemple, la zone de fixation est axialement centrée par rapport au bandage (voir la position du cavalier 7 par rapport au plan médian 8 du bandage). Le bandage comporte un grand nombre de tels éléments de support 2 comme cela est bien visible à la figure 1 .
[0027] Chaque élément de support 2 repose sur la périphérie de la jante 6 et est lié à la jante par l'intermédiaire d'un cavalier 7. Le cavalier est fixé à la fois radialement, axialement et circonférentiellement vis-à-vis de la jante. De préférence, la fixation est réalisée par sertissage (alternativement, la fixation pourrait être réalisée par soudage). L'opération de sertissage consiste à replier les extrémités des languettes 10 des jambes 9 du cavalier contre la paroi intérieure 1 1 de la jante. Les extrémités des jambes constituent en fait des languettes repliables (cet aspect est cependant mieux visible sur les figures 5 à 7). Les cavaliers 7 (aussi nombreux que les éléments de support 2) viennent donc se juxtaposer les uns aux autres le long de la circonférence de la jante. De préférence, le nombre d'éléments de support (et donc le nombre de cavaliers) est tel que les cavaliers prennent appui circonférentiellement les uns sur les autres (cet aspect préféré est mieux visible aux figures 4 et 5). On peut alternativement prévoir un certain écart entre les cavaliers, cet écart étant ou non comblé par des entretoises.
[0028] Une fonction principale de la jante 6 est de solidariser entre eux les éléments de support au niveau de leur zone de fixation. La jante peut alors être fixée directement ou indirectement au moyeu de roue (non représenté).
[0029] La figure 3 montre un autre exemple de réalisation d'une roue à bandage flexible selon l'invention. Sur cette figure, le profil du bandage 1 est adapté à son utilisation pour un véhicule à deux roues comme une motocyclette ou un scooter. Les principaux éléments constituant le bandage sont identiques ou similaires à ceux de la figure 2. Les éléments de supports 2 comprennent cependant ici quatre lames 21 en matière composite et trois couches intermédiaires 22. La jante annulaire 6 est également réduite par rapport à celle de la figure 2. Cette jante est destinée à être lié au moyeu de roue par l'intermédiaire d'un élément rigide comme par exemple un voile de roue 25 et non directement comme cela est possible avec la jante de la figure 2. Le voile de roue 25 (représenté en partie seulement) est destiné à fixer l'ensemble tournant sur un moyeu (non représenté) du véhicule. Le voile comprend des moyens de fixations aptes à coopérer avec la jante. Sur cet exemple préféré, la jante est pincée entre une mâchoire fixe 26 et une mâchoire amovible 27 du voile 25. La mâchoire amovible 27 peut être maintenue en place par tout moyen de fixation comme des rivets ou vis 28. Les mâchoires fixe 26 et amovible 27 sont de préférence circulaires et monobloc bien qu'elles puissent également être constituées d'une pluralité d'arcs, des espaces étant laissés ou non entre les arcs.
[0030] Sur cette vue en coupe, on voit bien les languettes 10 repliées contre la paroi intérieure 1 1 de la jante annulaire.
[0031] Les figures 4 et 5 montrent la juxtaposition des éléments de supports 2 sur la jante 6. Pour la clarté des dessins, on a représenté seulement une portion de la jante annulaire et trois éléments de support tenus à la jante par leurs trois cavaliers. La figure 4 montre la zone de fixation 5 depuis l'intérieur du bandage vue selon une direction radiale. On peut bien visualiser les fentes axiales 1 3 dans lesquelles les cavaliers sont insérés afin d'être fixés à la jante. Chaque fente reçoit de préférence les jambes de deux cavaliers adjacents. On a fait figurer ici le plan de coupe B-B correspondant à la vue de la figure 2 et le plan de coupe C-C correspondant à la vue de la figure 3. [0032] La figure 5 montre la même zone de fixation en coupe dans un plan (A-A sur les figures 2 à 4) parallèle au plan médian du bandage. On y voit en particulier l'orientation générale radiale des éléments de support et le principe de sertissage des cavaliers. On voit également bien le principe selon lequel les cavaliers sont formés de manière à épouser la forme des éléments de support. Selon une forme préférée, la partie supérieure des cavaliers comprend un zone centrale 71 destinée à exercer la pression au centre de l'empilement des lames flexibles 21 et des zones de pliage arrondies 72 n'exerçant pas de pression directe sur l'empilement. Les zones de pliage 72 peuvent recevoir un remplissage 73, par exemple constitué de la même composition que les couches intermédiaires 22. Le cavalier est de préférence constitué d'une tôle métallique découpée, de préférence en acier.
[0033] La figure 6 montre un cavalier avant sertissage. La figure 7 représente le même cavalier après le sertissage. Cet exemple correspond à celui des figures précédentes. Chaque jambe 9 du cavalier comporte une échancrure 74 définissant ici deux languettes 10 par jambes (c'est à dire quatre languettes par cavalier). Chaque languette est destinée à être repliée sensiblement à 90° lors du sertissage. L'échancrure participe au maintien axial du cavalier sur la jante et peut également être utilisé pour introduire le polymère 22 entre les lames flexibles 21 (par injection, transfert, coulée ou autre procédé connu en soi). Les extrémités des languettes peuvent de préférence être biseautées comme représenté ici (voir biseaux 75) afin de faciliter leur insertion dans les fentes de la jante. La longueur des fentes peut alors être ajustée à la largeur des languettes pour rendre le positionnement et le maintien latéral du cavalier plus précis sans augmenter la difficulté du montage.
[0034] Aux figures 8 à 1 1 , on a représenté différents exemples de configuration du cavalier 7, chacune dans sa position finale sertie sur la jante 6. L'élément de support correspondant n'est pas représenté. [0035] A la figure 8, chaque jambe 9 du cavalier 7 comporte quatre languettes 10 insérées dans un nombre correspondant de fentes 1 3 de la jante 6. Les languettes sont séparées par trois échancrures 74 similaires à celle des figures précédentes.
[0036] La configuration de la figure 9 est similaire à celle de la figure 8 sauf que les échancrures latérales 76 ont une longueur limitée au minimum nécessaire pour la fixation par sertissage. L'échancrure centrale 74 est identique à celles des figures précédentes.
[0037] A la figure 10, le cavalier comporte trois languettes 10 par jambe, la languette centrale étant ici plus large que les deux autres. Les deux échancrures 74 sont longues.
[0038] A la figure 1 1 , le cavalier comporte cinq languettes 10 par jambe, la languette centrale étant ici plus large que les quatre autres. Toutes les échancrures 76 ont une longueur limitée au minimum nécessaire.
[0039] Un avantage d'augmenter le nombre de languettes est que, pour une sollicitation mécanique donnée de la liaison cavalier-jante, les contraintes locales maximales sont réduites. Ceci est particulièrement vrai pour les contraintes locales subies par la jante du fait des efforts d'enroulement qui tendent à faire fléchir circonférentiellement les éléments de support par rapport à la jante.
[0040] Au contraire, le cavalier peut ne comporter qu'une languette par jambe, c'est à dire ne pas comporter d'échancrure, un avantage de cette configuration étant sa grande simplicité. [0041] Dans les exemples évoqués ici, les deux jambes d'un cavalier sont identiques ou similaires puisqu'elles sont de préférence destinées à coopérer avec des fentes communes au cavalier adjacent au sein du bandage. Cependant, si les fentes ne sont pas partagée par deux cavaliers (par exemple parce que les cavaliers sont éloignés les uns des autres), les deux jambes des cavaliers peuvent être différentes, tant en terme de nombre de languettes que de longueur de la (ou des) échancrures(s).
[0042] Les figures 12 à 14 illustrent le principe du procédé de sertissage des cavaliers sur une jante annulaire.
[0043] A la figure 12, la jante 6 comporte déjà un élément de support 2' serti par un cavalier 7'. Un nouvel élément de support 2 et son cavalier 7 sont mis en place radialement. La fente 13' qui a déjà reçu la languette 10' du premier cavalier 7' reçoit alors la languette 10 (non encore repliée) du second cavalier 7. Une fois positionné, le cavalier 7 est serti à son tour sur la jante 6.
[0044] A la figure 1 3, le sertissage est réalisé en un seul mouvement (radial vers l'extérieur) d'un poinçon 81 . Un contre-poinçon 82 peut maintenir provisoirement le cavalier en place et même agir à rencontre du mouvement du poinçon 81 afin de placer l'empilement des lames flexibles sous pression.
[0045] Le sertissage peut également être réalisé en deux étapes successives comme illustré à la figure 14. Une pince 83 agissant selon la direction circonférentielle du bandage replie d'abord partiellement les languettes 10 avant qu'un poinçon de finition 84 vienne achever le sertissage radial. [0046] Le sertissage peut s'opérer simultanément sur l'ensemble des languettes d'un cavalier ou sur une partie d'entre elles seulement (par exemple une par une ou deux par deux). On peut également prévoir de sertir plusieurs cavaliers en même temps à l'aide d'un outillage adapté.
[0047] En complément du sertissage, la fixation peut être encore renforcée par soudage, par exemple par points, des languettes repliées contre la surface intérieure 1 1 de la jante. Alternativement, la fixation des cavaliers à la jante pourrait être réalisée uniquement par soudage, sans sertissage préalable. Une fixation réalisée uniquement par sertissage présente en particulier l'avantage de ne pas imposer de contraintes thermiques importantes.
[0048] Les cavaliers peuvent être placés à cheval sur les éléments de support au moment de l'assemblage du bandage, c'est à dire immédiatement avant leur sertissage. Les cavaliers peuvent également être placés au cours d'une opération préalable au montage, par exemple au cours du moulage des éléments de support. Une méthode préférée pour la fabrication d'un élément de support et pour l'assemblage avec un cavalier comprend successivement les étapes suivantes :
- préparer les lames flexibles 21 ,
- disposer ces lames flexibles dans un moule selon l'arrangement désiré dans l'élément de support 2,
disposer un cavalier 7 à cheval sur l'empilement des lames flexibles dans la position désirée par rapport à l'élément de support,
- introduire un polymère liquide susceptible à l'état solide de former les couches intermédiaires 22 et de solidariser le cavalier à l'empilement et le cas échéant de former les remplissages 73 et les renflements de protection 13.
- Soumettre l'ensemble à une étape de solidification. [0049] La solidification pourra être obtenue de manière connue, par exemple par cuisson, refroidissement, réticulation, polymérisation.
[0050] Aux figures 1 5 et 16, on a représenté d'autres exemples de réalisation de la liaison rigide entre la jante annulaire 6 et le moyeu de roue (non représenté).
[0051] L'exemple de la figure 1 5 utilise un disque extérieur 61 et un disque intérieur 62 dont les périphéries sont serties (et/ou soudées) sur les rebords de la jante annulaire 6. Les deux disques peuvent être également rendus directement solidaires, par exemple par soudage.
[0052] L'exemple de la figure 1 6 utilise une jante en deux parties 6a et 6b symétriques. Chaque cavalier 7 est ici serti dans des fentes respectives des deux parties 6a et 6b. Les deux parties 6a et 6b peuvent être rendus solidaires (par exemple par soudage ou sertissage non représenté).
[0053] On peut ainsi boulonner l'ensemble sur un moyeu de la même manière que pour une roue conventionnelle, par exemple avec un déport « D » (voir figure 1 5) ou sans déport (figure 16). On peut également utiliser un élément intermédiaire supplémentaire comme un voile de roue comparable à celui décrit à la figure 3.
[0054] Les figures 1 7 et 18 correspondent respectivement aux figures 1 5 et 1 6 et montrent plus complètement l'ensemble de la roue à bandage flexible de l'invention.
[0055] De manière générale, la surface radialement extérieure de la jante 6 selon l'invention constitue de préférence une surface d'appui pour les éléments de support. Cette fonction est illustrée par exemple sur les figures 2 à 5. On peut se reporter à la description de la demande de brevet WO 00/037269 et en particulier à ses figures 7 à 9 pour ce qui concerne les possibilités de variations dimensionnelles de ces surfaces d'appui. On comprend également le rôle du profil de la jante et en particulier de ses bords vis-à-vis de la répartition des contraintes dans les éléments de supports en fonction de la charge portée par le bandage.
[0056] Rappelons que la partie radialement intérieure de la structure portante, c'est à dire la partie la plus proche de l'axe de rotation de la roue, a une contribution importante à la flèche sous charge, donc au confort procuré par le bandage. Dès lors, il convient que la zone de fixation soit localisée, de préférence sur une fraction correspondant à au plus 50% de la distance séparant axialement les limites latérales du bandage. Ladite partie radialement intérieure de la structure portante est ainsi en porte-à-faux assez prononcé au-delà de la zone de fixation. Une disposition constructive favorable est que les éléments de support soient, juste au-delà de la zone de fixation, orientés selon une direction sensiblement parallèle à l'axe de rotation du bandage. C'est ce qui apparaît dans les exemples décrits ici. Notons enfin que, les bandages décrits étant symétriques, la zone de fixation est sensiblement centrée entre les limites axiales des bandages, sans que ceci ne soit limitatif. On pourrait bien entendu adopter une architecture dissymétrique, notamment dans la localisation de la zone de fixation.
[0057] Selon une variante de l'invention, les éléments de support peuvent également être ouverts, c'est à dire interrompus par exemple comme représenté aux figures 8 et 9 de la demande de brevet WO 00/037269 et à la figure 1 de la demande de brevet EP 1 359 028. Dans ce cas, la fermeture est assurée par le cavalier et les moyens de fixations décrits plus hauts ainsi que, le cas échéant, par le polymère de liaison au cavalier.
[0058] Comme on l'a vue, le profil de la jante annulaire peut prendre différentes formes, en particulier en fonction de son mode de liaison, directe ou indirecte avec le moyeu. La jante peut par exemple être obtenue par emboutissage de tôle ou par filage. La jante est de préférence en acier. Les fentes destinées à recevoir les languettes des cavaliers peuvent notamment être obtenues par usinage, emboutissage ou découpage (laser, jet d'eau).

Claims

REVENDICATIONS
1 . Bandage flexible (1 ) comprenant :
• une pluralité d'éléments de support (2) juxtaposés circonférentiellement et répartis tout autour d'un axe de rotation du bandage pour former une structure portante,
• une bande de roulement (4) à la périphérie radialement extérieure de la structure portante, la structure portante comprenant au moins une zone de fixation (5), radialement du côté de l'axe de rotation, pour l'immobilisation de ladite structure portante sur une jante (6), ledit bandage flexible étant caractérisé en ce que ladite jante (6) est annulaire et que chaque élément de support est rendu solidaire de la jante par l'intermédiaire d'un cavalier (7) serti dans des fentes sensiblement axiales (1 3) de la jante.
2. Bandage flexible (1 ) selon la revendication 1 dans lequel le cavalier (7) est constitué d'une tôle métallique pliée de manière à épouser le profil de l'élément de support (2) correspondant dans la zone de fixation (5).
3. Bandage flexible (1 ) selon la revendication 2 dans lequel les jambes du cavalier se prolongent à travers les fentes (1 3) de la jante radialement vers l'intérieur, les extrémités desdites jambes formant des languettes (10) repliées contre la paroi intérieure (1 1 ) de la jante.
4. Bandage flexible (1 ) selon l'une des revendications précédentes dans lequel chaque cavalier est serti dans des fentes (13) communes respectivement aux deux cavaliers adjacents circonférentiellement.
5. Bandage flexible (1 ) selon l'une des revendications précédentes dans lequel chaque cavalier est serti par l'intermédiaire d'au moins quatre languettes (10) dans au moins quatre fentes (1 3) de la jante.
6. Bandage flexible (1 ) selon l'une des revendications 1 à 4 lequel chaque cavalier est serti par l'intermédiaire d'au moins six languettes dans au moins six fentes de la jante.
7. Bandage flexible (1 ) selon l'une des revendications précédentes dans lequel les éléments de support comprennent un empilement de lames flexibles (21 ) et de couches (22) d'une composition polymérique.
8. Bandage flexible (1 ) selon la revendication 7 dans lequel les éléments de support ont une forme ovoïde fermée.
9. Bandage flexible (1 ) selon l'une des revendications 7 ou 8 dans lequel chaque cavalier (7) est rendu solidaire de l'élément de support correspondant par l'intermédiaire de ladite composition polymérique.
10. Voile de roue (25) apte à relier rigidement le bandage (1 ) selon l'une des revendications précédentes à un moyeu, ledit voile comprenant des moyens de fixations (26, 27, 28) aptes à coopérer avec la jante (6).
1 1 .Roue à bandage flexible comprenant un bandage selon l'une des revendications 1 à 9 et une jante annulaire (6), caractérisée en ce que chaque élément de support est rendu solidaire de la jante par l'intermédiaire d'un cavalier (7) serti dans des fentes sensiblement axiales (1 3) de la jante.
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