EP0898992A1 - Roue pour patin à roulettes munie d'une bande de roulement - Google Patents

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EP0898992A1
EP0898992A1 EP98114264A EP98114264A EP0898992A1 EP 0898992 A1 EP0898992 A1 EP 0898992A1 EP 98114264 A EP98114264 A EP 98114264A EP 98114264 A EP98114264 A EP 98114264A EP 0898992 A1 EP0898992 A1 EP 0898992A1
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tread
wheel
wheel according
layer
hub
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EP98114264A
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Philippe Galy
Emmanuel Joumard
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Salomon SAS
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Salomon SAS
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63C—SKATES; SKIS; ROLLER SKATES; DESIGN OR LAYOUT OF COURTS, RINKS OR THE LIKE
    • A63C17/00—Roller skates; Skate-boards
    • A63C17/22—Wheels for roller skates
    • A63C17/223—Wheel hubs

Definitions

  • the invention relates to a roller skate wheel, in particular a skate whose wheels or "casters" are in line.
  • the wheels are skate bodies which must be simple and robust. Since the wheels come in a big part in the price of skates, their cost must be optimized.
  • They usually consist of one or more layers molded on a hub.
  • the layer in contact with the ground i.e. the tread
  • the materials very adhesives like rubber are heavier than others materials which can also be used to form the layer bearing such as TPU or PUR.
  • a wheel with a tread has a central part (in axial direction) relatively hard, flanked by side parts with good qualities but flexible.
  • a skate with wheels of this type has good speed performance when the skater progresses in a straight line, and good grip qualities when the skater progresses along a curve.
  • the invention overcomes these drawbacks.
  • the wheel according to the invention is characterized in that it comprises an adherent and flexible tread reinforced at least partially by a rigid frame.
  • the presence of a rigid reinforcement allows reduce the thickness of the tread while optimizing the effectiveness of this in all phases of skating, because that it reduces its deformations.
  • the frame is for example constituted by a layer of stiffening in contact with the internal face of the strip of rolling.
  • a layer is provided damping between the frame and the wheel hub.
  • the reinforcement forecast increases the amount of layer shock absorbing compared to usual wheels, without reinforcement, and therefore increase the damping characteristics while retaining good rigidity.
  • the frame has a width, in the direction axial, corresponding to a large fraction of the total width of the wheel.
  • the pressure of the wheel against the ground is transmitted at a large width (or over the entire width) of the layer damping and the effects of this layer are maximized.
  • the peripheral surface of the hub has a U-shaped profile, the branches of the U constituting flanges trapping the material depreciation.
  • the wheel shown in this figure has a hub 10 with an axle 12 having a central opening with housings 14 and 16 for ball bearings (not shown).
  • the peripheral part 18 of the hub 10 has, in its part central, a groove 20 intended to facilitate the attachment of a cushioning layer 22 molded around the outer surface hub 10.
  • the damping layer 22 is in contact, opposite to the outer surface of the hub 10, with a frame 24 and this armature 24 is covered by a tread 26, having adhesion and wear resistance properties, and that is therefore relatively flexible.
  • This tread 26 with the peripheral part 18 of the hub 10, traps the assembly formed by the damping layer 22 and the armature 24. Thus, this tread 26 is in contact with the external surface 28 of the frame 24 and with the lateral parts 30 and 32 of the damping layer 22.
  • the tread present in its part central 34 - in the direction of the axis - more thickness important than in its lateral parts 36 and 38.
  • the parts side 36 and 38 have a substantially uniform thickness while that the central part 34 has a thickness which increases gradually from the edges towards the center.
  • the frame 24 has at the center 40 a greater thickness. important than on edges 42 and 44. More precisely the face inner 46 (i.e. the face in contact with the layer 22) of the armature 24 has a small radius of curvature while the outer face 28 has a greater curvature.
  • the armature 24 1 has on the contrary a substantially constant thickness and completely surrounds the damping layer 22 1 .
  • FIG. 1 gives great flexibility of the wheel in radial direction and therefore promotes greater amortization, while the realization of the figure gives it a greater lateral rigidity and therefore promotes better guidance.
  • the frame 24 makes it possible to optimize the tread performance because it reduces deformations of the latter, and its presence therefore makes it possible to improve notably the performances, in particular of speeds, both in line right than in curves.
  • the specific mass of the component material the reinforcement 24 is less than the specific mass of the material component the tread 26 and the specific mass of the material of the cushioning layer 22. In this way, the wheel is reduced, in particular because the thickness of the strip 26 - the heavier - is minimized. In addition, more cushioning material.
  • the wheel according to the invention will be both more rigid laterally and more shock absorbing than traditional wheel.
  • the embodiment of the invention shown in Figure 2 differs from that shown in Figure 1 mainly by the fact that the hub 10 has in section, at its periphery, a U shape with lateral branches 50 and 52 trapping the damping layer 22 over part of its height towards radial. Furthermore, as in the case of FIG. 1, the strip of bearing 26, with the U-shaped outer surface of the hub, traps the damping layer 22 and the reinforcement 24.
  • branches 50 and 52 of the U further improves damping because these branches limit deformation even more layer 22 in the axial direction.
  • the flexions lateral are limited which improves the maneuverability, especially during changes of direction.
  • the tread 26 has, in the examples described, a thickness between 2 and 5 mm, and a hardness between 50 and 85 shore A.
  • current wheels with rubber have a very thick one-piece tread superior.
  • the radial deformability of the wheel is between 2 and 4 mm approximately, under a compression load of 75 daN.
  • the materials that can be used to make the strip bearings are, for example, a thermosetting polyurethane loaded or not, or rubber. This layer can be produced by injection, gravity casting or vulcanization.
  • the frame 24 is made of any material more rigid than the tread.
  • the frame is preferably made up of metal or composite material. It can be a braid or a ring pierced or not made of one of these materials.
  • the band of bearing is chosen from the polyurethanes of PUR or TPU type, amide block polyethers (PEBA), polyether ester block (PEBE) or rubbers.
  • the materials that can be used are, in particular, a thermosetting polyurethane, a block polyether amide, a polyether block ester or a polybutylene terephthalate to polyether base.
  • the molding is carried out by injection or by casting.
  • the hub can be made of various materials, including aluminum, polyamide, polyurethane, polybutylene terephthalate, a polycarbonate or an alloy of magnesium or titanium.
  • This hub can be produced by molding, injection, casting gravity, extrusion or by stamping, forging or stamping.
  • this hub can be made in one single part but also in two or more parts assembled by welding, machining, crimping or gluing.
  • the hardness of the cushioning layer is between 50 and 85 shore A, and that of the tread between 50 and 85 shore A.

Landscapes

  • Tires In General (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

L'invention concerne une roue pour patin à roulettes. Elle comporte une bande de roulement (26) en une matière adhérente et souple renforcée au moins partiellement par une armature (24). De préférence, une couche d'amortissement (22) est disposée entre l'armature et la périphérie du moyeu (10) de la roue. La roue est à la fois rigide et légère. <IMAGE>

Description

L'invention concerne une roue pour patin à roulettes, notamment un patin dont les roues ou "roulettes" sont en ligne.
Les roues sont des organes de patin qui doivent être simples et robustes. Etant donné que les roues entrent pour une part importante dans le prix des patins, leur coût doit être optimisé.
Elles sont constituées le plus souvent d'une ou plusieurs couches moulées sur un moyeu.
La simplicité de la structure n'est pas toujours compatible avec l'optimisation des performances.
Il en est ainsi, en particulier, quand la couche en contact avec le sol, c'est-à-dire la bande de roulement, présente des qualités maximales d'adhérence, car les couches adhérentes sont souples et déformables et la déformabilité n'est pas favorable aux performances, notamment à la vitesse. De plus, les matériaux très adhérents comme le caoutchouc sont plus lourds que d'autres matériaux pouvant être également utilisés pour constituer la couche de roulement tels que le TPU ou PUR.
Pour concilier l'adhérence et les performances, en particulier de vitesses, on a déjà proposé une roue dont la bande de roulement présente une partie centrale (en direction axiale) relativement dure, flanquée de parties latérales ayant des bonnes qualités d'adhérence mais qui sont souples. Un patin doté de roues de ce type présente de bonnes performances de vitesses lorsque le patineur progresse en ligne droite, et de bonnes qualités d'adhérence lorsque le patineur progresse selon une courbe.
Cependant en ligne droite l'adhérence n'est pas satisfaisante et en courbe la vitesse ne peut pas être importante. Par ailleurs, la partie centrale dure empêche toute qualité d'amortissement de la roue.
D'une manière générale, les qualités d'adhérence, de rigidité, d'amortissement et de légèreté d'une roue ne sont pas conciliables.
L'invention remédie à ces inconvénients.
La roue selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte une bande de roulement adhérente et souple renforcée au moins partiellement par une armature rigide.
A rigidité égale, la présence d'une armature rigide permet de réduire l'épaisseur de la bande de roulement tout en optimisant l'efficacité de celle-ci dans toutes les phases du patinage, du fait qu'elle réduit les déformations de celle-ci.
L'armature est par exemple constituée par une couche de raidissement en contact avec la face interne de la bande de roulement.
Dans le mode de réalisation préféré on prévoit une couche d'amortissement entre l'armature et le moyeu de la roue. La prévision de l'armature permet d'augmenter la quantité de couche amortissante par rapport aux roues usuelles, sans armature, et donc d'augmenter les caractéristiques d'amortissement tout en conservant une bonne rigidité.
Avantageusement, l'armature présente une largeur, en direction axiale, correspondant à une fraction importante de la largeur totale de la roue. Ainsi la pression de la roue contre le sol est transmise à une largeur importante (ou sur toute la largeur) de la couche d'amortissement et les effets de cette couche sont maximisés.
Quand on prévoit une couche d'amortissement, il est avantageux que la surface périphérique du moyeu présente un profil en U, les branches du U constituant des flasques emprisonnant le matériau d'amortissement.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront avec la description de certains de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels :
  • la figure 1 est une demie-vue en coupe axiale d'une roue selon l'invention,
  • la figure 1a est une vue partielle correspondant à une variante,
  • la figure 2 une vue en coupe axiale d'un autre mode de réalisation.
    • On se réfère tout d'abord à la figure 1.
    La roue représentée sur cette figure comporte un moyeu 10 d'axe 12 présentant une ouverture centrale avec des logements 14 et 16 pour des roulements à billes (non montrés).
    La partie périphérique 18 du moyeu 10 présente, dans sa partie centrale, une gorge 20 destinée à faciliter l'accrochage d'une couche d'amortissement 22 surmoulée autour de la surface extérieure du moyeu 10.
    La couche d'amortissement 22 est en contact, à l'opposé de la surface extérieure du moyeu 10, avec une armature 24 et cette armature 24 est recouverte par une bande de roulement 26, ayant des propriétés d'adhérence et de résistance à l'usure, et qui est donc relativement souple.
    Cette bande de roulement 26, avec la partie périphérique 18 du moyeu 10, emprisonne l'ensemble formé par la couche d'amortissement 22 et l'armature 24. Ainsi, cette bande de roulement 26 est en contact avec la surface extérieure 28 de l'armature 24 et avec les parties latérales 30 et 32 de la couche d'amortissement 22.
    Dans l'exemple la bande de roulement présente dans sa partie centrale 34 - dans la direction de l'axe - une épaisseur plus importante que dans ses parties latérales 36 et 38. Les parties latérales 36 et 38 ont une épaisseur sensiblement uniforme tandis que la partie centrale 34 présente une épaisseur qui augmente progressivement depuis les bords vers le centre.
    De même, l'armature 24 présente au centre 40 une épaisseur plus importante que sur les bords 42 et 44. De façon plus précise la face intérieure 46 (c'est-à-dire la face en contact avec la couche 22) de l'armature 24 présente un faible rayon de courbure tandis que la face extérieure 28 présente une courbure plus importante.
    Dans la variante représentée sur la figure 1a l'armature 241 présente au contraire une épaisseur sensiblement constante et entoure complètement la couche d'amortissement 221.
    La réalisation de la figure 1 confère une grande souplesse de la roue en direction radiale et favorise donc un plus grand amortissement, tandis que la réalisation de la figure la confère une plus grande rigidité latérale et favorise donc un meilleur guidage.
    L'adhérence de la roue au sol est assurée correctement pour la progression du patineur en ligne droite et en courbe, car la bande de roulement adhérente 26 constitue une couche continue présente sur toute la périphérie. En outre, l'armature 24 permet d'optimiser les performances de la bande de roulement du fait qu'elle réduit les déformations de celle-ci, et sa présence permet donc d'améliorer notablement les performances, notamment de vitesses, tant en ligne droite que dans les courbes.
    Par ailleurs, grâce à l'armature 24, on obtient une grande efficacité de la couche d'amortissement 22, car cette armature répartit sur pratiquement toute la largeur de la couche 22 la pression qui est exercée, de façon plus localisée, par le contact entre la partie centrale 34 de la bande de roulement 26 avec le sol.
    De préférence, la masse spécifique du matériau composant l'armature 24 est inférieure à la masse spécifique du matériau composant la bande de roulement 26 et à la masse spécifique du matériau de la couche d'amortissement 22. De cette manière, la roue est allégée, notamment parce que l'épaisseur de la bande 26 - la plus lourde - est minimisée. En outre on peut prévoir davantage de matériau d'amortissement.
    D'une manière générale, à poids égal, la roue selon l'invention sera à la fois plus rigide latéralement et plus amortissante qu'une roue traditionnelle.
    Le mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 2 se distingue de celui représenté sur la figure 1 principalement par le fait que le moyeu 10 présente en section, à sa périphérie, une forme de U avec des branches latérales 50 et 52 emprisonnant la couche d'amortissement 22 sur une partie de sa hauteur en direction radiale. Par ailleurs, comme dans le cas de la figure 1, la bande de roulement 26, avec la surface extérieure en forme de U du moyeu, emprisonne la couche d'amortissement 22 et l'armature 24.
    La présence des branches 50 et 52 du U améliore encore l'amortissement car ces branches limitent encore plus la déformation de la couche 22 en direction axiale. En outre, les flexions latérales sont limitées ce qui améliore la manoeuvrabilité, notamment lors des changements de direction.
    La bande de roulement 26 a, dans les exemples décrits, une épaisseur comprise entre 2 et 5 mm, et une dureté comprise entre 50 et 85 shore A. A titre comparatif, les roues actuelles comportant du caoutchouc ont une bande de roulement monobloc d'épaisseur très supérieure.
    La déformabilité radiale de la roue est comprise entre 2 et 4 mm environ, sous une charge de compression de 75 daN.
    Les matériaux que l'on peut utiliser pour constituer la bande de roulement sont, par exemple, un polyuréthanne thermodurcissable chargé ou non, ou du caoutchouc. Cette couche peut être réalisée par injection, coulée gravitée ou par vulcanisation.
    L'armature 24 est constituée en tout matériau plus rigide que la bande de roulement. L'armature est préférablement constituée en métal ou en matériau composite. Il peut s'agir d'une tresse ou d'un anneau percé ou non réalisé dans un de ces matériaux. La bande de roulement est, quant à elle, choisie parmi les polyuréthannes de type PUR ou TPU, les polyethers bloc amide (PEBA), les polyether bloc ester (PEBE) ou les caoutchoucs.
    Pour la couche d'amortissement 22 les matériaux utilisables sont, notamment, un polyuréthanne thermodurcissable, un polyéther bloc amide, un polyether bloc ester ou un polybutylène téréphtalate à base de polyéther. Le moulage s'effectue par injection ou par coulée.
    Le moyeu peut être réalisé en divers matériaux, notamment l'aluminium, un polyamide, un polyuréthanne, un polybutylène téréphtalate, un polycarbonate ou un alliage de magnésium ou de titane. Ce moyeu est réalisable par moulage, par injection, coulée gravitée, extrusion ou par estampage, forgeage ou matriçage.
    Comme montré à la figure 1, ce moyeu peut être réalisé en une seule partie mais également en deux ou plusieurs parties assemblées par soudage, par usinage, par sertissage ou par collage.
    La dureté de la couche d'amortissement est comprise entre 50 et 85 shore A, et celle de la bande de roulement entre 50 et 85 shore A.
    Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être montrés et décrits mais elle inclut tout mode de réalisation couvert par les revendications qui suivent.

    Claims (16)

    1. Roue pour patin à roulettes, caractérisée en ce qu'elle comporte une bande de roulement (26) en une matière adhérente et souple renforcée au moins partiellement par une armature rigide (24).
    2. Roue selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'armature présente une face (28) en contact avec la face interne de la bande de roulement.
    3. Roue selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'armature occupe une fraction importante de la largeur, en direction axiale, de la roue.
    4. Roue selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la bande de roulement présente une épaisseur maximale dans sa partie centrale (34).
    5. Roue selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une couche d'amortissement (22) est disposée entre l'armature et la périphérie du moyeu (10) de la roue.
    6. Roue selon la revendication 5, caractérisée en ce que la couche d'amortissement et l'armature sont emprisonnées dans un logement constitué par la périphérie du moyeu et par la bande de roulement.
    7. Roue selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'armature présente une épaisseur maximale dans sa partie centrale, en direction axiale, et une épaisseur minimale à ses extrémités latérales (36, 38).
    8. Roue selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'armature (241) présente une épaisseur constante.
    9. Roue selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'armature (241) emprisonne la couche d'amortissement (221).
    10. Roue selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'armature présente une forme incurvée.
    11. Roue selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'en section par un plan passant par l'axe (12), le moyeu (10) de la roue présente à sa périphérie la forme d'un U dont les branches forment des flasques entre lesquels se trouve la couche d'amortissement.
    12. Roue selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'armature est en un matériau plus rigide que la bande de roulement.
    13. Roue selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la dureté de la bande de roulement est comprise entre 50 et 85 shore A.
    14. Roue selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la roue présente une déformabilité radiale comprise entre 2 et 4 mm environ sous une charge de compression de 75 daN.
    15. Roue selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la dureté de la couche d'amortissement est comprise entre 50 et 85 shore A.
    16. Roue selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la bande de roulement a une épaisseur comprise entre 2 et 5 mm.
    EP98114264A 1997-08-28 1998-07-30 Roue pour patin à roulettes munie d'une bande de roulement Withdrawn EP0898992A1 (fr)

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