Brevet FR2680730A1 — publié le 19930305

i La présente invention concerne un dispositif pour roues de véhicules automobiles en métal léger, notamment pour voitures de tourisme, comportant: un voile de roue qui s'étend à peu près perpendiculairement à l'axe de rotation géométrique, un flasque périphérique annulaire sur le voile de roue, une pluralité de premiers trous débouchants pratiqués dans le flasque périphérique et s'étendant exactement de façon parallèle à l'axe de rotation, une jante coaxiale à l'axe de rotation, un flasque intérieur partant de la jante et s'appliquant parallèlement au flasque périphérique contre celui-ci, et une pluralité de deuxièmes trous débouchants qui coïncident avec les premiers trous débouchants, une pluralité de moyens de serrage dont les tiges traversent les premiers et les deuxièmes trous débouchants, leur tête reposant sur la face avant de l'un des flasques et une douille d'assemblage par concordance de formes s'appliquant sur la face arrière de l'un des flasques. Jusqu'à présent, le voile de roue était assemblé par une pluralité d'assemblages de vis/écrous, la tête de vis étant disposée vers le côté apparent de la roue et l'écrou étant serré sur le côté opposé Ceci comporte une série d'inconvénients: a) le serrage du boulon endommage la couche de laque, b) le boulon doit être bloqué, ce, par un moyen résistant à la chaleur, à cause de la chaleur dégagée par les freins, c) si par exemple à des fins de réparations ou parce qu'ils doivent être changés, les écrous sont à nouveau desserrés puis resserrés, la couche de laque ou tout autre couche de protection se trouvant sous la tête du boulon est aussi endommagée; d) les têtes de boulon en saillie provoquent des turbulences et entraînent donc une résistance à l'air; e) les turbulences donnent lieu à des bruits f) les vis et les écrous sont en acier mais doivent subir un traitement de surface; ils doivent être par exemple nickelés noirs Etant donné qu'ils ont des arêtes, en certains points, le nickelage noir ou la couche de protection similaire s'use, ce qui pose des problèmes techniques et esthétiques; g) en raison de la limitation des couleurs, il ne reste plus comme couleur pour les vis en acier et les écrous en acier pratiquement que le noir; h) dans l'ordre des tensions et dilatations, l'acier est relativement éloigné du métal léger de la roue du véhicule; i) des abus peuvent être commis par des personnes non autorisées qui desserreraient les écrous Le voile de roue n'est assemblé de façon sure à la jante qu'avec une précontrainte bien déterminée; j) en raison des arêtes relativement vives des têtes des boulons, le nettoyage sur le côté apparent de la roue est difficile; k) l'acier possède certes une résistance mécanique spécifique élevée, mais aussi un poids important Il s'ensuit que les masses accélérées en rotation et en translation sont relativement grandes 1) or les masses entraînent aussi au départ un déséquilibre pour une précision de fabrication donnée m) lors de l'élimination des épaves, il faut enlever les boulons/écrous afin qu'ils ne parviennent pas dans le bain du métal léger en refusion; n) seuls quelques types bien déterminés de têtes de vis peuvent être utilisés pour les types de véhicule en métal léger Ceci limite le concepteur dans ses possibilités de variations esthétiques. L'invention a pour but d'éliminer au moins une partie des inconvénients cités ci-dessus. Suivant l'invention, ce but est atteint par le fait que: a la tête et la tige sont réalisées dans un alliage de titane; b dans la région faisant saillie du flasque intérieur, la tige comporte une pluralité de rainures étroites; c sur les rainures est pressée une douille cylindrique circulaire fermée, réalisée dans un alliage d'aluminium - Suivant d'autres caractéristiques de l'invention la force de traction à laquelle est soumise la tige presse conjointement les flasques avec la pression de service, la tête est une tête plate, la tête est une tête fraisée. l'alliage de titane est du type Ti A 16 V 4. chaque roue comporte 20 + 5 boulons. la tête plate repose sur un flasque plan, plat sur toute son étendue. la tête plate repose, sur une partie de sa hauteur, dans un creux correspondant du flasque. la tête plate repose sur un relief moins grand du flasque. le moyen de serrage est du type "GP Tension Pull Type" et "GP Shear Type Collar" de la société Huck. le moyen de serrage est du type "GP Shear Pull Type" et "GP Shear Type Collar" de la société Huck. le moyen de serrage est dans ce cas du type "GP( 1) 8 TC-VO 8 ". le moyen de serrage est, dans ce cas, du type "GP( 1) 8 TC-V 1 O". le moyen de serrage est, dans ce cas, du type "GP( 1) 8 TC-V 12 ". le moyen de serrage est, dans ce cas, du type " 2 TC-C" de calibre 0,8; 10; 12. les reliefs sont ceux du flasque périphérique et le flasque périphérique se situe devant le flasque intérieur, vu à partir du côté apparent. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, aux dessins annexés. La fig 1 est une vue de dessus à l'échelle d'une roue en métal léger. La fig 2 est une vue en coupe ouverte à gauche de la ligne 2-2 de la fig 1. La fig 3 est une vue de la région 3 de la fig 2, à l'échelle 1:1. La fig 4 est une vue latérale d'un rivet à tête plate à l'état non encore traité, à l'échelle 1:1. La fig 5 est une vue semblable à celle de la fig 4 d'un rivet également utilisable à l'échelle 1:1. La fig 6 est une vue latérale d'une douille de serrage, à l'échelle 1:1. La fig 7 est une vue latérale d'un rivet à tête creuse à l'échelle 1:1. La fig 8 est une vue partielle en perspective d'une roue d'un troisième exemple de réalisation. Dans une roue en métal léger pour voitures de tourisme, la jante 12 est en aluminium et le voile de roue 13 en aluminium ou en magnésium On voit ici que les épaisseurs de parois sont nettement plus grandes par rapport à celles d'une roue en acier Le voile de roue comporte une pluralité de rayons 14, 16, 17 Dans ce cas, les extrémités 18, 19 des rayons 14, 16 sont plus proches angulairement les unes des autres que les extrémités 19, 21 des rayons 16, 17 Le voile de roue 17 se prolonge extérieurement par un flasque extérieur 22 fermé Celui-ci présente une rainure 23 de forme annulaire, orientée vers la gauche, selon la fig 2, dans la direction "extérieure" Son fond 24 est exactement perpendiculaire à l'axe longitudinal géométrique 26 qui est perpendiculaire au plan du dessin de la fig 1 A des distances exactement régulières angulairement, il est prévu dans le flasque extérieur 22, des trous débouchants traversant le fond 24 qui s'étendent exactement parallèlement à l'axe longitudinal géométrique 26 Dans la région des trous débouchants 27, la face arrière 28 du flasque extérieur 22 est aussi exactement perpendiculaire à l'axe longitudinal géométrique 26 Dans la rainure 23 s'engage un flasque intérieur 29 de la jante 12 Sa face arrière 31 est exactement perpendiculaire à l'axe longitudinal géométrique 26, comme le fond 24 qui la touche Des trous débouchants 32, identiques aux trous débouchants 27 sont prévus dans le flasque intérieur 29 Là o ceux-ci débouchent sur le côté apparent, c'est-à-dire vers la gauche à la fig 2, il est prévu un creux 33 dont le fond est exactement parallèle aussi à l'axe longitudinal géométrique 26 Comme le montre la fig 1, les trous débouchants 27, 32 ne se trouvent pas à l'extrémité des rayons 18, 19, 21, là o ceux-ci se prolongent par le flasque extérieur 22, par des rayons doux Au contraire, ces trous débouchants, vu dans le sens des aiguilles d'une montre, se trouvent derrière le rayon 18, devant le rayon 19 et devant le rayon 21 Ce rapport est le même partout. Comme moyens de serrage, on utilise ici un rivet 33 ou 34, tel qu'il est représenté aux fig 4 et 5, ainsi qu'une douille de serrage 36 selon la fig 6. Chaque rivet possède une tête plate 37, une tige 38 cylindrique circulaire qui s'engage dans les trous débouchants 27, 32 avec un jeu réduit Dans leurs parties terminales, les deux rivets 33, 34 possèdent une pluralité de rainures 39 qui s'étendent en continu tout autour et sur lesquelles, lors du montage, on enfile la douille de serrage 36 qui y est pressé radialement ce qui fait que les rainures 39 sont pressées contre la paroi intérieure de la douille de serrage 36 et qu'il en résulte ainsi un assemblage par concordance de formes A 1 o l'état monté, la face inférieure de la tête 41 est perpendiculaire à l'axe longitudinal géométrique 26, de même la face frontale gauche 42 de la douille de serrage 36. Le dispositif selon la fig 4 possède, à droite des rainures 39, un étranglement 43 et à droite de celui-ci fait suite coaxialement une tige de traction 44 qui présente à droite aussi des rainures 46 Pour le montage, on insère le rivet 33 dans le trou débouchant 27, 32, on enfile sur les rainures 39, avec un jeu réduit, la douille de serrage 36 réalisée dans un alliage d'aluminium, on serre avec un outil spécial axialement contre les rainures 46, on coince la douille de serrage 36 lorsque la force de traction est suffisamment grande et, en augmentant la force de traction, on casse la tige de traction 44. L'étranglement 43 empêche de façon fiable qu'une force de traction déterminée ne soit dépassée Dans ce cas, la tige de traction 44 est jetée Comme on le voit, cet assemblage n'est pas un véritable assemblage riveté, car un rivet ne transmet normalement pas de force de traction Or, on a ici une pure force de traction, aussi grande que celle que l'on ne peut produire autrement, de manière définie qu'avec un assemblage avec vis et écrous. Pour un nombre plus grand de pièces, le rivet 34 convient mieux Pour le montage, on presse le flasque extérieur 22 et le flasque intérieur 29 ensemble avec une force suffisante Lorsque celle-ci est atteinte, on comprime la douille de serrage 36. Si l'on prévoit les creux appropriés à l'extrémité côté apparent du trou débouchant du côté apparent, on peut alors utiliser un rivet à tête fraisée 47 selon la Fig 7, mais aussi un type de rivet qui ne comporte pas la tige de traction. Selon la fig 8, le flasque extérieur 48 du voile de roue 49 coulé/ou forgé recouvre ici le flasque intérieur situé derrière, donc non apparent de la jante 51 A l'extérieur sur le flasque extérieur, il est prévu des reliefs 52 plats qui sont réalisés d'une seule pièce avec le flasque extérieur 48 et qui constituent ainsi des troncs de pyramides circulaires ou troncs de cône plats qui se prolongent à l'extérieur par une nervure 53 étroite, saillante, s'étendant sur un cercle Sur ces reliefs 52 repose la face inférieure des têtes 42. La disposition des rivets 33, 34 est la même que celle représentée en trait plein à la fig 1 Mais dans les deux cas, les têtes de rivet peuvent être placées au milieu des rayons 18, 19, 21, là o sont prévus les cercles 54 en pointillés de la fig 1. Vingt vis en acier avec leurs écrous pèsent 260 grammes Vingt rivets en titane avec douilles d'aluminium pèsent 180 grammes On économise donc environ cent grammes Ceci est énorme si l'on tient compte des possibilités d'économie; par ailleurs, il faut considérer que les rivets ou les boulons d'une roue se situent très loin à l'extérieur et que donc ils ont une grande influence, dans le sens connu par les lois de la physique. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour roues de véhicules automobiles en métal léger, notamment pour voitures de tourisme, comportant: un voile de roue qui s'étend à peu près perpendiculairement à l'axe de rotation géométrique, un flasque périphérique circulaire sur le voile de roue, une pluralité de premiers trous débouchants pratiqués dans le flasque périphérique qui s'étendent exactement parallèlement à l'axe de rotation, une jante coaxiale à l'axe de rotation, un flasque intérieur partant de la jante, qui s'applique parallèlement au flasque périphérique contre celui-ci et une pluralité de deuxièmes trous débouchants qui coïncident avec les premiers trous débouchants, une pluralité de moyens de serrage dont les tiges traversent les premiers et les deuxièmes trous débouchants, leur tête reposant sur la face avant de l'un des flasques et une douille d'assemblage par concordance de formes s'appliquant sur la face arrière de l'un des flasques, caractérisé par les caractéristiques suivantes: a la tête ( 33, 37) et la tige ( 32) sont réalisées dans un alliage de titane; b dans la région faisant saillie du flasque intérieur ( 28), la tige comporte une pluralité de rainures étroites; c sur les rainures est pressée une douille cylindrique circulaire fermée, réalisée dans un alliage d'aluminium; d la force de traction à laquelle est soumise la tige presse conjointement les flasques ( 29, 22) avec la pression de service. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête ( 37) est une tête plate. 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête est une tête fraisée. 4 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alliage de titane est du type Ti Al V 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque roue comporte 20 + 5 boulons. 6 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête plate ( 37) repose sur un flasque plan, plat sur toute son étendue. 7 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête plate repose, sur une partie de sa hauteur, dans un creux ( 33) correspondant du flasque. 8 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête plate ( 37) repose sur un relief moins grand du flasque. 9 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de serrage est du type "GP Tension Pull Type" et "GP Shear Type Collar" de la société Huck. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de serrage est du type "GP Shear Pull Type" et "GP Shear Type Collar" de la société Huck. 11 Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moyen de serrage est, dans ce cas, du type "GP( 1) 8 TC-VO 8 ". 12 Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moyen de serrage est, dans ce cas, du type "GP( 1) 8 TC-V 1 O". 13 Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moyen de serrage est, dans ce cas, du type "GP( 1) 8 TC-V 12 ". 14 Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moyen de serrage est, dans ce cas, du type " 2 TC-C" de calibre 0,8; 10; 12. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen de serrage correspond aux revendications 11 à 14. 16 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les reliefs sont ceux du flasque périphérique et le flasque périphérique ( 48) se situe devant le flasque intérieur, vu à partir du côté apparent.