Brevet FR2224312A1 — publié le 19741031

La présente invention se rapporte, d'une manière générale, à la fabrication de roue en alliage léger, ayant la particularité d'être la plus légère possible, tout en étant capable de résister à toutes les contraintes auxquelles elle est soumise. Si les roues pour véhicules automobiles étaient initialement réalisées en tôle d'acier emboutie pour ce qui est du voile, et en feuillard d'acier profilé cintré pour la jante, l'ensemble des deux éléments étant soudé- ou rivé, ces roues présentaient des voiles pleins ou ajourés comportant des fois, en outre, un ou des dispositifs à vis, ou à ressort, permettant la fixation d'un enjoliveur ; il y avait aussi, et par souci d'esthétique ou de rigidité; la possibilité de faire apparaitre par emboutissage des jeux de moulures rappelant un rayonnage. Il est bien évident que, compte tenu de sa conception, une roue de ce type, accuse une masse relativement importante qui est, de surcroît, gênante parce que suspendue ; les recherches d'allégement se traduisent souvent par un amincissement du voile qui confère à l'ensemble une flexion en dérive souvent néfaste. La présente invention a, essentiellement pour objet, le procédé rationnel d'étude, puis de fabrication, d'une roue allégée et de la roue elle-même A cet effet, la roue conforme à l'invention a l'avantage d'être allégée au maximum en regard des caractéristiques des matériaux qui la composent, en outre, et en ce qui concerne le voile, il est tiré d'une ébauche tronçonnée dans un jet de métal léger, produit par extrusion, cette technique permet d'obtenir des voiles ayant les caractéristiques de pièces forgées ou estempées. Afin de pouvoir déterminer la section du jet en métal léger et, par conséquent, la forme du voile de la roue conforme à l'invention, il sera fait appel à la technique d'analyse dite "par photoélasticimétrie", permettant de déterminer sur modèle contraint, les zones précisemnent chargées; il ne restera plus qu'à éliminer le reste des zones non contraintes pour obtenir une section de voile présentant un coefficient poids rigidité optimum. Les contraintes,que supportera le modèle analysé en photoélasticimétrie, seront la matérialisation des efforts de traction de freinage et de dérive auxquels sont soumises les roues d'un véhicule ; il sera nécessaire d'appliquer un coefficient majorateur, tenant compte du fait que les efforts dynamiques seront exprimés en efforts statiques, lors de cette manipulation du modèle nécessaire à la définition du voile de la roue conforme à l'inven tion. Il est aussi possible de déterminer la profondeur (a) et la forme exacte active du voile en procédant toujours par la photoélasticimétrie, mais cette fois, en utilisant la technique des "contraintes figées" ; il sera ensuite possible d'usiner un outil à trousser qui donnera par révolution la forme adéquate au voile (b), ceci étant valable pour le recto et le verso voile. Si la technique d'extrusion donne une qualité de jet et, par conséquent, de voile équivalente au matriçage ou à l'estampage, elle permet en revanche d'abaisser le prix de revient de la pièce d'une manière importante ; la pratique de l'extrusion est courante et sûre. Pour procéder à la fabrication de cette roue, il faut donc créer une filière à partir des informations recueillies avec la photoélasticimétrie produire donc le jet de métal léger ; après refroidissement et stabilisation, tronçonner les ébauches ; usiner ensuite le recto (c), puis le verso (d) du voile ; exécuter 1 'ensemble des perçages nécessaires aux fixations de la roue sur le moyeu du véhicule, au passage, si besoin est, du dit moyeu; aux fixations - par vis ou par rivets - du voile sur la jante ; assembler le voile sur la jante, soit par système mécanique (e), soit par rivets (f), soit par systèm mécaniques souples (g), soit par adhérisation (h) à 1 aide d'un cordon d'élastomère vulcanisé sous pression. On peut sur la planche voir aussi les croquis représentant les différents systèmes d'assemblage qui ont une importance capitale. Il est à noter qu'une roue conforme à l'invention doit après usinage être grenaillée, puis sablée au niveau notamment des recto et verso de voile afin de faire disparaitre toute amorce de rupture. Il est aussi nécessaire de rappeler que les chutes de métal qui peuvent être importantes au incrE'ent de l'usinage sont couramment récupérées ce qui a pour effet de réduire le coût final de la roue conforme à l'invention. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exesple. Au contraire, l'invention comprend tous les moyens, constituant des équivalents techniques de ceux décrits et illustrés, considérés séparé ment, ou en combinaison, et mis en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS - 1. Roue allégée constituez d'un voile en alliage léger, fixé à une jante, soit par un procédé mécanique solide, ou souple, soit par rivetage, soit par liaison adherisée d'élastomère. - 2. Déterminer la section minimale efficace par photoélasticimétrie. - 3. Tirer d'une ébauche, issue d'un tronçonnage de jet de métal léger obtenue par extrusion, un voile de jante ensuite usiné recto verso.