Brevet FR2123274A1 — publié le 19720908

la présente invention concerne la fabrication des roues telles que celles des véhicules automobiles et similaires® Plus particulièrement, l'invention concerne la fabrication des roues du type comportant une jante creuse pour pneumatiques 5 dits "increvables" qui ne comportent pas de' chambre à air» Plus précisément, l'invention a pour objet un perfectionnement du procédé de rattachement d'une jante creuse et du disque formant le voile d'une roue pleine ou de la couronne périphérique qui réunit par leurs extrémités les rayons d'une 10 roue à voile ajouré. Oe type de roue est fréquemment utilisé sur les véhicules automobiles commerciaux car il permet, en donnant au voile de la roue une forme appropriée, de réserver le plus large espace libre possible sur l'intérieur de la roue pour le loge-15 ment du frein, le diamètre intérieur de la jante de la roue est, en fait, déterminé par la profondeur du creux de sa jante, laquelle doit être suffisante pour permettre le démoniage du pneumatique sans l'endommager, et par l'épaisseur nécessaire de la jante elle-même, épaisseur qui doit être suffisante pour que 20 la jante ait la résistance requise® Alors que dans les roues à jante plate et anneau de sécurité il est relativement facile de souder un voile de roue sur l'un des bords de la jante plate et de ménager ainsi un large espace libre sur l'intérieur de la roue, dans les roues 25 à jante creuse, le voile de la roue est soudé sous le creux de la jante dans le plan médian de celle-cio Cette façon de procéder réduit le diamètre de l'espace disponible pour le logement du tambour de frein et de toux autre espace libre qui serait utile pour la dissipation de la chaleur dégagée par les 30 freinages® D'autre part, pour obtenir une soudure correcte et résistante entre le voile d'une roue pleine ou la couronne périphérique d'un voile de roue ajouré et la jante de la roue, il est nécessaire que les éléments à souder ne fassent pas entre 35 eux sur leur ligne de jonction un angle trop petits sinon la pénétration de la soudure n'est pas suffisante et les risques de défauts de la soudure sont accrus. Une soudure satisfaisante peut être obtenue si, par exemple, l'angle suivant lequel les 71 45073 2 2123274 surfaces à joindre se rencontrent, et dans lequel sera formé le cordon de soudure, est d'environ 90°. Il semblerait donc désirable de souder la jante sur le disque ou sur la couronne périphérique de son voile à proxi-5 mité de la partie de la jante qui constitue la zone de support de l'un des talons à tringle du pneumatique» Mais, il ne faut pas oublier que la tolérance de fabrication sur le diamètre de cette partie de la jante est de l'ordre de ± 0,4 mm et que, par suite, l'exécution d'une soudure dans cette région pourrait 10 être très facilement la cause, par retrait par exemple, de déformations qui mettraient la jante hors tolérances. De plus, la soudure entre le disque d'une roue à voile plain ou la couronne périphérique d'un voile de roue ajouré et une jante doit être très résistante du fait qu'elle est soumise en service à 15 des contraintes de fatigue considérables, ces contraintes étant diverses, cumulées, variables et répétées» Par suite, la présente invention a pour objet un procédé de fabrication de roues de véhicules., et plus particulièrement pour pneumatiques sans chambre à air, dans lesquelles une 20 jante est réunie au disque d'une roue à voile plein ou à la couronne périphérique d'un voile de roue ajouré ou à rayons au moyen d'une s-oudure correcte dans la zone de la jante qui supporte l'un des talons à tringle du pneumatique lorsque celui-ci est monté sur la roue, et qui ne présente pas les inconvénients 25 précitéso Selon l'invention, le procédé de rattachement d'une jante creuse au disque d'une roue à voile plein ou à la couronne périphérique d'un voile de roue ajouré et qui en fait l'objet comprend la mise en position du bord circulaire extérieur 30 d'un voile de roue plein ou ajouré contre la surface intérieure de la jante et le soudage de ce voile de roue à la jante, et se caractérise en ce que le voile de roue plein ou ajouré est appliqué avec pression contre la jante dans la zone de support de celle-ci avec laquelle l'un des talons à tringle d'un pneumati-35 que est en contact lorsque la roue est en service, la pression appliquée étant telle qu'elle déforme suffisamment la jante pour faire disparaître tous les manques de contact qui pourraient exister entre le voile et la jante» 71 45073 3 2123274 la description qui va suivre, et les dessins, annexés donnés surtout à titre d'exemples non limitatifs, feront mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée» Sur les dessins annexés : 5 - la figure 1 représente un appareil permettant de rattacher une jante pour pneumatique sans chambre à air à un voile de roue selon le procédé de l'invention ; - la figure 2 représente en coupe un premier type de roue à jante creuse ; et 10 - les figures 3 et 4 représentent deux autres types de roues dans lesquels une jante creuse est rattachée par une soudure à un voile de roue ajouré. l'appareil représenté sur la figure 1 comprend un plateau de support tournant 10 sur lequel un bloc de centrage 12 15 est fixé par des boulons 14. Une cuvette 18 est fixée sur le bloc de centrage 12 par des vis 16. Cette cuvette 18 forme intérieurement une chambre cylindrique 20 dans laquelle coulisse un piston 22 muni de joints d'étanchéité 24. Une tige de piston 26 est rattachée au piston 22 par une bague taraudée 28 qui se 20 visse sur son extrémité filetée 30. les vis 32 maintiennent fixée sur le bloc de centrage 12 une couronne interchangeable 34 qui maintient en position correcte la jante creuse 36 d'une roue à pneumatique sans chambre, la jante 46 comporte un creux 38, deux zones de portée 40 et 42 sur lesquelles s'appuient les 25 talons à tringle d'un pneumatique et deux bourrelets latéraux d'arrêt 44 et 46. Un trou 48 percé dans le creux de la jante permet le gonflage d'un pneumatique (non représenté). Contre la face extérieure de la cuvette 18 est appliqué un plateau de centrage 52, interchangeable et qui définit 30 la position d'un voile de roue 54 percé de trous 56 dans lesquels s'engagent des goujons 58 solidaires du plateau 52 et qui immobilisent le voile de roue sur une position précise, le voile de roue 54 est percé d'un trou 60 qui donne accès au trou de gonflage précité 48 de la jante 36. 35 Un plateau de serrage 62 est monté sur l'une des ex trémités de la tige de piston 26 de façon à exercer une pression contre le voile de roue 54 lorsque le piston 22 se déplace vers la droite de la figure 1, la force développée par ce piston étant transmise par la tige de piston 26 à une patte de 71 45073 4 2123274 serrage 64 qui s'applique contre le plateau de serrage 62 auquel elle est rattachée par une vis 66. les mouvements du piston sont commandés par un fluide sous pression, air comprimé par exemple, qui arrive par une tuyauterie non représentée dans 5 un raccord central 70 porté par le plateau de support 10, ce fluide s'écoulant ensuite, après être passé dans un coude 72, dans un tube 74 qui le dirige vers une valve de distribution 76. Cette valve 76 est agencée de façon à pouvoir faire communiquer au choix le tube 74 soit avec un tube 78 en communica-10 tion avec un. conduit 80 percé dans la paroi latérale de la cuvette 16 du côté de la "face 21 du piston 22, soit avec un tube 82 qui débouche dans un conduit 84 percé dans le bloc de centrage 12 du côté de l'autre face 23 du piston 22. Dans les deux cas, la valve distributrice met en communication avec 15 l'atmosphère celui des tubes 78 et 82 qu'elle n'a pas mis en communication avec le tube 74. En cours d'opération, une couronne 34, dont le profil extérieur correspond au profil intérieur de la jante 36 qui doit être soudée sur le voile de roue 54, est fixée sur le 20 bloc de centrage 12. La jante 36 est ensuite appliquée contre la couronne 34 et le voile de roue 54 est mis en place sur le plateau de centrage 52 au moyen des goujons 58. Le plateau 52 est évidemment choisi de façon qu'il corresponde au voile de roue à souder. Le plateau de serrage 62 est ensuite passé sur 25 la tête élargie 27 de la tige de piston 26, et la patte de serrage 64 est tournée autour de sa vis de montage 66 (vissée dans le plateau de serrage 62) ; cette patte de serrage 64 porte une échancrure en forme de C qui vient se placer sous la tête 27 de la tige de piston 26 et transmet ainsi au plateau de 30 serrage 62 la force développée par la tige de piston. Par une manoeuvre appropriée de la valve de distribution 76, une pression est ensuite appliquée sur la face 21 du piston 22, lequel exerce alors une traction par l'intermédiaire de sa tige 26 sur la patte de serrage 64 et, par suite, sur le 35 plateau de serrage 62 et sur le voile de roue 54. Il s'ensuit que le bord périphérique 55 du voile de roue 54 est appliqué contre la surface intérieure de la zone de portée 40 de la jante 36 à proximité de son bourrelet latéral 44. 71 45073 5 2123274 La forme et le diamètre de la périphérie du voile de roue sont évidemment tels que le mouvement ainsi imprimé au plateau de serrage produit sur le bord extérieur 55 du voile de roue la pression désirée» La valeur exacte de cette pression 5 varie d'un cas à l'autre en fonction des variations de dimensions et de forme de la jante 36 permises par les tolérances de fabrication. Le plateau interchangeable 52 est mis par rapport à la jante 36 sur une position telle que, lorsque le plateau de serrage 62 est pressé à refus, le voile 54 se trouve-10 dans sa position désirée pour laquelle tous les manques de contact qui pouvaient localement exister entre le voile et la jante de roue disparaissent complètement lorsque le voile 54 porte contre le plateau 52, ce résultat étant obtenu par une modification de la.forme périphérique de la jante qui la force 15 à s'appliquer parfaitement en tous ses points contre la périphérie du voile de roue ou contre la couronne périphérique d'un voile de roue ajouré. Le piston 22 est capable de fournir une force égale à la force maximale requise. Si, en cours d'opération, la force 20 requise pour une combinaison particulière d'un voile de roue et d'une jante est inférieure à la force maximale que le piston peut développer, l'excès de pression fourni par le piston est absorbé par le plateau 52 auquel il est transmis par le voile de roue 54o 25 Le voile de roue étant engagé à force dans la jante, la soudure circulaire destinée à les rattacher est effectuée, par exemple au moyen d'une machine à souder automatique à arc protégé ou autre similaire (non représentée) ou par tout autre procédé approprié. 30 Lorsque la soudure est terminée, la valve de distribu tion 76 est actionnée de façon à supprimer/la pression qui s'exerce sur la face 21 du piston et à appliquer une pression sur la face 23 de celui-ci en vue de faire mouvoir la tige de piston 26 en sens opposé, ce qui permet de dégager la roue sou-35 dée hors de l'appareil. Si la forme du voile de.roue est telle qu'il n'est pas suffisamment rigide pour.supporter la force de serrage nécessaire pour obtenir qu'il applique sur la jante la pression dési 71 45073 6 2123274 rée, le diamètre extérieur du plateau de serrage 56 peut être augmenté de façon que ce plateau vienne s'appliquer contre la périphérie du voile de roue à proximité immédiate de son bord 55 et applique sur ce voile une force qui l'empêche de se dé-5 former sous l'effet de la pression qui lui est appliquée. Le retrait qui se produit au refroidissement de la soudure est efficacement neutralisé par la précontrainte locale et dirigée vers l'extérieur appliquée sur les parties soudées, de sorte qu'il ne se produit aucune diminution de diamètre ap-10 préciable de la région de portée de la jante, laquelle demeure ainsi dans ses tolérances"de fabrication permises à l'origine» La soudure est effectuée dans une zone de la jante qui, en service, subit des contraintes de compression provenant à la fois de la charge radiale et des poussées latérales qui 15 s'exercent sur le pneumatique. Ceci est particulièrement avantageux du fait que les criques et les ruptures se produisent en général dans les zones qui subissent des contraintes de traction. Le procédé décrit ci-dessus présente aussi l'avantage d'assurer une concentricité parfaite de la jante par rapport à 20 l'axe de rotation de la roue et de diminuer toute tendance de la jante.à prendre une forme elliptique. En fait, la pression exercée sur la jante en cours d'opération la force à épouser parfaitement la forme de la périphérie du voile de roue, cette périphérie étant concentrique avec la circonférence passant par 25 les centres des trous 56, lesquels, outre qu'ils servent à maintenir en position le voile de roue sur le plateau 52, sont aussi utilisés pour la fixation de la roue sur -un moyeu de véhicule., Un autre avantage très important de ce procédé de sou-30 dage consiste en ce que, si désiré, il est possible de n'effectuer qu'une soudure, alors que tous les procédés antérieurement connus comportent toujours l'exécution de deux cordons de soudure qui sont nécessaires pour obvier aux petites déformations possibles en cours d'opération sous l'effet des pressions inter-35 venantes et du fait qu'aucune précontraite n'est appliquée aux pièces à souder» La figure 2 représente la jonction entre une jante 36 et un voile de roue 54 dont la forme est légèrement différente 71 45073 7 2123274 de celle du voile de roue de la figure 1. Dans ce cas, la périphérie 155 du voile de roue est presque plane et ne comporte pas le "bord tombé 55 du voile de roue de la figure 1. Toutes les considérations ci-dessus s'appliquent aussi à ce mode de 5 réalisation de l'invention. Le procédé de l'invention permet, ainsi qu'on le voit sur la figure 3, le soudage des jantes des roues à voile ajouré ou à rayons. Dans ce cas, la couronne périphérique 100 du voile de roue ajouré a un profil correspondant à celui de l'extrémi-10 té de chacun des rayons de la roue. Pour éviter tout glissement circulaire sous l'effet de la pression appliquée, il est prévu des blocs de butée 102 contre lesquels s'appliquent les flancs des rayons de la roue. Il est aussi possible dans ce cas d'utiliser le procédé de l'invention en modifiant légèrement l'appa-15 reil utilisé ; en particulier, le plateau de centrage 52 et le plateau de serrage 62 doivent être modifiés pour permettre que la périphérie 155 de la couronne 100 soit appliquée de force contre la zone 40 de la jante creuse 36. La figure 4 représente la jonction d'une jante creuse 20 36 et de la couronne 100 d'un voile de roue d'une autre forme. Dans ce dernier cas, la soudure est faite dans une région de la zone 40 plus rapprochée du creux 39 de la jante que du bourrelet 44. Les considérations et les avantages relatifs à l'application de l'invention sur les autres formes de jantes 25 creuses et de voiles de roue sont également applicables dans le cas du mode de réalisation de la figure 4« Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits, mais s'étend à toutes les variantes conformes à son esprit. 71 45073 8 2123274 HEVE2CDI CATIONS 1. Procédé de jonction d'une jante creuse et d'un voile de roue plein ou ajouré comprenant la mise en position de la périphérie dudit voile plein ou ajouré contre la surface intérieure de la jante et le soudage de ce voile à la jante ; ce 5 procédé étant caractérisé en cp que le voile de roue plein ou le voile de roue ajouré est appliqué sous pression contre la jante dans la zone de portée de la jante sur laquelle vient s'appliquer le talon à tringle d'un pneumatique lorsque la roue est en service, la pression appliquée étant telle qu'elle 10 déforme suffisamment la jante pour que disparaissent tous les manques de contact qui peuvent exister entre elle et le voile de roue plein ou ajouré. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le voile de roue plein ou ajouré est appliqué sous pres- 15 sion contre la zone de portée sur laquelle vient s'appliquer le talon à tringle d'un pneumatique lorsque la roue est en service dans une région adjacente avec le bourrelet latéral d'arrêt de la jante. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, carac-20 térisé en ce que la jante et le voile de roue plein ou ajouré se rencontrent suivant un angle de 90° environ dans lequel est effectuée la soudure de jonction» 4o Appareil permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce 25 qu'il comprend s un élément qui maintient en position une jante, un élément qui maintient en position un voile de roue plein ou ajouré et des éléments qui tirent l'un contre l'autre l'élément qui maintient en position la jante et l'élément qui maintient en position le voile de roue plein ou ajouré en vue 30 d'appliquer sous pression le voile de roue contre la surface intérieure de la zone de portée de la jante sur laquelle vient s'appliquer, lorsque la roue est en service, le talon à tringle d'un pneumatique. 71 45073 9 2123274 5o A titre de produit manufacturé nouveau, tout ensem ble constitué par une jante et un voile de roue plein ou ajouré réunis l'un à l'autre par le procédé de l'une des revendications 1 à 3 •