Brevet FR2134529A1 — publié le 19721208

1479P 2134529 L'invention concerne un procédé pour fabriquer des roues, spécialement pour véhicules automobiles, qui sont assemblées à partir d'un flasque et d'une jante. Les véhicules automobiles, spécialement les véhicules au-5 tomobiles à grande puissance, nécessitent des roues susceptibles de résister à des contraintes de nature diverse. Les contraintes élevées s'exercent notamment au démarrage, au freinage et dans les virages, ainsi que dans des circonstances de terrain inégal. Tandis que, pour les besoins de la sécurité, des conditions 10 élevées de solidité sont posées, on tend pour obtenir un faible moment d'inertie à réaliser des roues de poids réduit. Pour répondre à ces exigences, il a été proposé de partir d'un corps de roue d'une seule pièce, coulé en métal, comportant une partie interne en manchon qui présente, à son extrémi-15 té tournée vers l'intérieur du véhicule, une bride de fixation, et une partie cylindrique d'appui de la jante qui entoure à distance la partie en manchon et la bride de fixation, ainsi que de prévoir deux groupes de rayons s'étendant entre la partie d'appui de jante et la partie interne en manchon, ces deux grou-20 pes de rayons étant disposés alternativement dans le sens périphérique et inclinés sur l'axe en sens opposé. En outre, il est proposé de river une jante estampée en tôle à la partie d'appui de jante. Ce corps de roue répond parfaitement au but précité. Mais il est désavantageux qu'un corps de roue du type ainsi 25 proposé ne puisse être fabriqué que par un procédé de fonderie difficile pour être conforme aux exigences de solidité. La liaison par rivets proposée entre le flasque et la jante conduit à un finissage compliqué, qui provoque une importante augmentation des coûts de fabrication. D'autant plus qu'en cas d'emploi 30 de bandages sans chambre à air, on rencontre en technique de finissage la difficulté de rendre la liaison par rivets parfaitement étanche à l'air. Db plus, il a été proposé de conformer une roue de véhicule automobile, comprenant un flasque en métal léger et une jante en tôle d'acier, de telle sorte que la jante 35 et le flasque présentent, dans leurs zones d'assemblage, des moulures et des cavités périphériques constituant une liaison mécanique, et soient reliés ensemble avec de l'adhésif. Un procédé proposé à titre complémentaire réalise la liaison du flasque avec la jante au moyen d'une déformation du flasque par 72 14798 2134529 cintrage de la jante dans le flasque, ou au moyen d'un ajustement pressé. Cette proposition se limite au perfectionnement de la liaison de la jante avec le flasque, sans concerner en elle-même la conformation du flasque notamment quant à ses propriétés 5 de solidité. L'invention a au contraire pour but principal de réaliser un procédé pour fabriquer des roues en deux pièces qui puissent être fortement chargées, qui présentent un poids faible et dont le champ d'utilisation soit étendu. 10 Ce but est atteint suivant l'invention en ce que, dans un premier façonnage sans enlèvement de matière, on forme une ébauche de flasque composée d'une partie de moyeu et de deux entretoises parallèles en forme de disques annulaires, que dans un deuxième façonnage sans enlèvement de matière on rapproche 15 les entretoises l'une de l'autre par leur diamètre extérieur et on les relie l'une à l'autre, et que sur le flasque on applique et on fixe une jante annulaire. On obtient une liaison satisfaisante lorsque ladite jante est serrée par retrait sur le flasque. Il est particulièrement avantageux d'appliquer sur le 20 flasque, avant de rapporter la jante, une couche intermédiaire résistante à la chaleur. La liaison des entretoises est avantageusement réalisée par collage, ou bien par sdudage dans le cas d'un flasque en matière soudable. Afin d'assurer la ventilation, les entretoises présentent des découpures. La rigidité 25 de structure résulte avantageusement d'une conformation plus épaisse des entretoises dans la zone de leur liaison. On obtient une liaison satisfaisante de la jante avec le flasque lorsque le flasque dans la zone de liaison des entretoises et/ou la jante présentent des surfaces d'enveloppe en cylindres circulaires, 30 externe ou interne respectivement, se développant à distance constante de l'axe de rotation de la roue. Pour cette liaison satisfaisante, la surface interne d'enveloppe de la jante présente deux renflements circulaires dont la distance mutuelle correspond à la largeur'de la surface externe d'enveloppe. No-35 tamment, pour économiser sur le poids, le flasque et/ou la jante sont en un alliage de métaux légers. Les avantages obtenus grâce à l'invention consistent, en particulier, en ce qu'on crée un procédé pour construire des roues en deux pièces qui répondent aux exigences les plus éle-40 vées, telles que: faible poids, haute capacité de charge et 72 14798 3 2134529 fabrication rationnelle. La liaison, suivant l'invention, du flasque avec la jante est capable de résistance aux contraintes ondulatoires et alternatives, car un effet nuisible d'entaille est évité. Il est, en outre, possible de fabriquer des roues 5 ayant les mêmes flasques, mais des largeurs de jante différentes. Cet avantage conduit à l'économie d'outillage de fabrication, à la diminution des frais d'outillage par les réparations et à l'abaissement des coûts de magasinage de roues de largeurs de jante différentes. Même des métaux qui présentent, en raison de 10 leur place dans la série des tensions électrochimiques, une différence de potentiel électrique nuisible peuvent être utilisés pour la fabrication de roues suivant l'invention. Dans ce cas, la couche intermédiaire entre le flasque et la jante sert à éliminer une corrosion électrolytique par des fuides agressifs, 15 tels que les solutions salines diffusées. Une couche intermédiaire de ce type peut être constituée par l'adhésif déjà proposé pour la liaison, ou par une couche de séparation en vernis ou autre. Par conséquent, toute économie de matière imaginable est possible avec la fabrication suivant l'invention. 20 Sur le dessin, qui représente un exemple de réalisation de l'invention: la Pig. 1 montre en coupe une ébauche du flasque de roue après le premier façonnage suivant le procédé de l'invention; la Pig. 2 montre l'ébauche du flasque après le deuxième 25 façonnage; et la Pig. 3 montre en coupe une roue terminée, fabriquée suivant le procédé de l'invention. Les mêmes éléments sont désignés par les mêmes chiffres de référence, affectés toutefois d'un indice selon la passe de 30 fabrication. Dans un premier façonnage sans enlèvement de matière dans une presse à forger non représentée, est formé à partir d'une pièce d'aluminium, un flasque de roue 1 avec un moyeu 2 et deux entretoises 3 et 4 en forme de disques annulaires, qui présentent, à leur diamètre extérieur, des chanfreins 5 et 6 en 35 forme de pots. Ces chanfreins circulaires 5 et 6 ont une épaisseur qui représente un multiple de celle des entretoises 3 et 4. L'entretoise 3 se raccorde au moyeu 2 sur sa surface externe 7 suivant un même plan, et suivant un arrondi de rayon stir sa surface interne 8. L'entretoise 4 se raccorde au moyeu 2 par des 72 14798 2134529 arrondis de rayon R^ ou respectivement sur sa surface interne 10 et sur sa surface externe 9. Les deux entretoises 3 et 4. se raccordent par leurs surfaces externes 7 et 9 aux surfaces annulaires externes 11 et 12 des chanfreins 5 et 6 par des arron-5 dis de rayon R^. Les chanfreins 5 et 6 présentent des surfaces annulaires externes 13 et 14, qui sont à peu près parallèles et concentriques aux surfaces annulaires internes 11 et 12 du flasque de roue 1 (axe de rotation X-X). Le moyeu 2 présente un alésage 15 dont le diamètre est maintenu inférieur d'une passe 10 d'usinage au diamètre façonné en finition. Dans les entretoises 3 et 4, des découpures 16 et 17 sont pratiquées pendant le forge âge . Dans une passe suivante de fabrication (Pig. 2), les entretoises 3' et 4' sont rapprochées l'une de l'autre dans la région 15 des chanfreins 5* et 6' sous l'effet de la force F d'une paire de rouleaux 18, jusqu'à ce que les surfaces internes 8' et 10* soient pressées ensemble dans la zone des chanfreins 51 et 6', et qu'il se forme un joint d'assemblage 19. Pendant que les deux rouleaux 18 sont mis en rotation avec la vitesse V par tin méca-20 nisme d'entraînement non représenté, on réalise, par chauffage dans la zone du joint 19, au moyen d'une source de chaleur sta-tionnaire, par exemple d'un canon à bombardement d'électrons 20, un soudage des deux entretoises 31 et 4' sur tout le pourtour, le flasque 1' étant monté à rotation autour de l'axe X-X . Après 2^ le soudage des entretoises 3* et 4* dans la zone du joint 19, le flasque 1' est façonné à finition. L'alésage de moyeu 15' est mis à la cote de finition par tournage. Dans le moyeu 2' sont pratiqués du côté tourné vers le véhicule, des trous d'entraînement 21 qui forment, en coopération avec un verrouillage central 30 non représenté, une liaison résistant à la torsion avec le palier de roue. Les surfaces annulaires externes 13' et 14' (en tirets sur la Fig. 2 des chanfreins 5' et 6* sont retirées, par tournage et forment ensemble une surface cylindrique 22, qui s'étend concentriquement'autour de l'axe de rotation X-X et se 35 raccorde à des surfaces annulaires coniques 11', 12' par des arrondis de rayon R^. Sur le flasque 1* ainsi façonné est appliquée la jante 23 (Fig. 3). La jante 23 est forgée en un alliage au titane et elle forme un corps annulaire fermé, consistant en un plat de jante 72 14798 2134529 24 et des cornes 25 et 26. Le plat 24 a la forme d'un cylindre circulaire, et il présente sur sa face interne 27 deux renflements circulaires 28 et 29 faisant saillie avec le diamètre DIT, qui sont formés pendant le forgeage. La distance mutuelle des 5 renflements 28 et 29 correspond à la largeur du flasque 1" terminé de finition entre les arrondis R^, des chanfreins 5" et 6". Le diamètre intérieur DF de la jante 23 est très légèrement inférieur au diamètre extérieur DS du flasque 1" quand tous les deux ont une température normale de 20°C. Pour rapporter la 10 jante 23 sur le flasque 1", on chauffe cette jante 23 jusqu'à ce que la diamètre D|j soit plus grand que le diamètre extérieur Ds du flasque 1", ou bien l'on utilise la température de forgeage qui subsiste partiellement avant le refroidissement de la jante 23. En même temps, on applique sur la surface 22' du 15 flasque 1" un adhésif 30 en matière plastique durcissable. On pousse aussitôt la jante 23 sur le flasque 1" jusqu'à ce que la surface 22 se trouve placée entre les renflements 28 et 29. Par refroidissement de la jante 23, les diamètres Df et DN deviennent plus faibles, et il s'établit une liaison de contrac-20 tion entre la jante 23 et le flasque 1". L'adhésif 30 est alors comprimé contre la surface 27 et il durcit rapidement grâce à la chaleur de la jante 23, de sorte qu'outre la liaison par contraction, est réalisée une liaison supplémentaire par collage. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation 25 représenté. Notamment, une liaison d'un autre type est possible pour les éléments d'entretoise, par exemple au moyen de rivets ou de vis, ou par agrafage des pièces d'entretoise. De même, la fixation de la jante peut être modifiée. De telles variantes deviennent nécessaires par exemple lorsqu'on dispose de matières 30 sensibles à la chaleur, ou impossibles à souder ou à coller. 72 14798 2134529 REVENDICATIONS 1 - Procédé pour fabriquer des roues, notamment pour véhicules automobiles, qui sont assemblées à partir d'un flasque de roue et d'une jante, caractérisé en ce que, dans un premier façonnage sans enlèvement de matière, on forme une ébauche de 5 flasque (l) comportant une partie de moyeu (2) et deux entretoises parallèles (3 et 4) en forme de disques annulaires, en ce que dans un deuxième façonnage sans enlèvement de matière on rapproche l'une de l'autre les entretoises (31 et 4') par leur diamètre extérieur et qu'on les relie l'une à l'autre, et en ce 10 que sur le flasque (1")» on applique et on fixe une jante annulaire (23). 2 - Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que la jante (23) est serrée par retrait sur le flasque (1"). 3 - Procédé selon revendication 1 ou 2, caractérisé en ce 15 qu'avant d'appliquer la jante (23) sur le flasque (1") on applique une couche intermédiaire (30) résistante à la chaleur. 4 - Roue fabriquée suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les entretoises (3* et 4') sont reliées ensemble par collage. 20 5 - Roue fabriquée suivant un des procédés suivant la revendication 1, ou 2 ou 3» avec.un flasque en matière soudable, caractérisée en ce que les entretoises (3* et 4') sont reliées ensemble par soudage. 6 - Roue selon revendication 4 ou 5» caractérisée en ce 25 que les entretoises (3t 3* et 4, 4') présentent des découpures (16 et 17). 7 - Roue selon revendication 4 ou 5 ou 6, caractérisée en ce que les entretoises (3* et 4') sont conformées avec des épaississements dans la zone de liaison (19). 30 8 - Roue selon l'une des revendications 4 ou 5 ou 6 ou 7» caractérisée en ce que lq flasque (1', 1") présente, dans la zone de liaison (19) des entretoises (3' et 4'), une surface extérieure d'enveloppe (22 ? 22') en forme de cylindre circulaire, qui fait le tour du flasque à distance constante de l'axe (X-X) 35 de rotation de la roue. 72 14798 2134529 9 - Roue selon revendication 8, caractérisée en ce que la jante (23) présente une surface intérieure d'enveloppe (27) en forme de cylindre circulaire, qui fait le tour de la jante à distance constante de l'axe (X-X) de rotation de la roue. 5 10 - Roue selon l'ensemble des revendications 8 et 9» caractérisée en ce que la surface intérieure d'enveloppe (27) de la jante (23) présente deux renflements circulaires (28 et 29) dont la distance mutuelle correspond à la largeur de la surface extérieure d'enveloppe (22, 22') du flasque (1', 1"). 10 11 - Roue selon l'une des revendications précédentes à caractérise o partir de la revendication 4 /an ce que lé flasque (1, 1', 1") et/ou la jante (23) consiste ou consistent en un alliage de métaux légers.