Brevet FR2714634A1 — publié le 19950707

Roue de véhicule à voile plein, en aluminium D'une manière générale, la présente invention concerne une roue de véhicule et, plus particulièrement, une roue de véhicule améliorée, à voile plein et en aluminium. Une roue de véhicule à voile plein comprend un disque formant "voile plein" et une jante "partielle" réunis l'un à l'autre par une opération de soudure. Le voile de cette association peut être moulé, forgé ou embouti à partir d'aluminium ou d'acier et la jante associée est emboutie à partir d'aluminium ou d'acier. Un exemple de roue de véhicule à voile plein, qui comprend un disque et une jante emboutis à partir d'acier, est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 610 482 de Overbeck et associés et est représenté dans la figure d'accompagnement 4 se référant à l'art antérieur. Comme on le voit sur cette figure, l'extrémité d'un siège 60 de talon extérieur de la jante en acier comporte un rebord 62 retourné radialement vers l'intérieur. Le rebord rentrant 62 est usiné pour donner une surface 64 qui s'étend axialement, une surfa- ce 66 inclinée radialement vers l'intérieur et une surface 68 qui s'étend radialement. La surface 66 inclinée radialement vers l'intérieur coopè- re avec une surface intérieure 70A du rebord 70 du voile servant à retenir le talon extérieur du pneumatique pour former un joint. Un cordon de soudure 72 est déposé dans le joint pour réunir ensemble le voile et la jante. D'autres exemples de roues à voile plein sont décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 5 027 508 de Cissell II et dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 506 311 de Nobach. Pour des roues en acier et en aluminium de dimensions identiques, l'épaisseur d'une jante d'aluminium dans la région du siège ou portée de talon extérieur vaut approximativement le double de l'épaisseur d'une jante en acier. Le demandeur a découvert que, pour certaines applications des voiles pleins, cette épaisseur accrue posait certains problèmes. Comme il est par exemple très difficile de retour- ner radialement vers l'intérieur le siège de talon extérieur de pneuma- tique dans une jante en aluminium, les enseignements du brevet évoqué plus haut de Overbeck et associés ne peuvent pas être utilisés efficacement. La présente invention concerne une roue de véhicule à voile plein et en aluminium améliorée, dans laquelle la jante associée comporte un siège de talon extérieur de pneumatique de forme unique qui facilite le soudage de la jante au voile de roue associé. En particulier, la roue de véhicule à voile plein et en alumi- nium de la présente invention comprend un voile annulaire et une jante circulaire. Le voile est fait d'aluminium moulé, forgé ou embouti et comprend un corps avec une surface de montage de roue placée de manière centrale et une partie extérieure annulaire. La partie extérieu- re annulaire définit pour la roue à voile plein un rebord de retenue du talon extérieur du pneumatique. La jante est également faite d'alumi- nium; elle définit un axe et comprend un rebord de retenue du talon intérieur du pneumatique, un siège ou portée de talon intérieur de pneumatique, une dépression s'étendant dans le sens axial et un siège ou portée de talon extérieur de pneumatique qui s'étend axialement. Le siège de talon extérieur de pneumatique a une épaisseur sensiblement uniforme et se termifne en une surface d'extrémité axiale. La surface d'extrémité axiale inclut une première surface d'extrémité qui s'étend radialement et une seconde surface d'extrémité, chanfreinée et qui ne s'étend pas radialement. Quand la surface d'extrémité axiale de la jante est placée contre le rebord du voile servant à retenir le talon extérieur du pneumatique, la première surface d'extrémité qui s'étend radialement de la jante porte contre le rebord du voile servant à retenir le talon extérieur du pneumatique et la seconde surface d'extrémité, chanfrei- née et qui ne s'étend pas radialement, de la jante est espacée du rebord du voile servant à retenir le talon extérieur du pneumatique pour former une gorge globalement annulaire. La gorge reçoit un cordon de soudure destiné à réunir ensemble la jante et le voile et donner la roue de véhicule terminée, en aluminium et à voile plein. La gorge formée entre la seconde surface d'extrémité chanfreinée de la jante et le rebord du voile servant à retenir le talon extérieur du pneumatique est spécifiquement dimensionnée pour permettre une pénétration suffisante de la soudure dans la jante et dans le voile. La gorge est en outre efficace pour espacer le cordon de soudure du bourrelet du talon du pneumatique associé. Selon un premier aspect de la présente invention, la première surface d'extrémité qui s'étend radialement s'étend radialement sur une distance de préférence inférieure à 50% de l'épaisseur du siège de talon extérieur du pneumatique. Selon un autre aspect de la présente invention, la première surface d'extrémité qui s'étend radialement s'étend radialement sur une distance valant de préférence environ 25% de l'épaisseur du siège de talon extérieur du pneumatique. Selon un premier aspect de la présente invention, la seconde surface d'extrémité, chanfreinée et qui ne s'étend pas radialement, fait un angle compris de préférence entre 25 et 45 par rapport à la première surface d'extrémité. Selon un autre aspect de la présente invention, la seconde surface d'extrémité, chanfreinée et qui ne s'étend pas radialement, fait de préférence un angle d'environ 35 par rapport à ladite première surface d'extrémité. D'autres avantages de la présente invention apparaîtront à l'homme du métier à la lecture de la description détaillée suivante du mode préféré de réalisation de l'invention, prise en liaison avec les dessins d'accompagnement dans lesquels: la figure 1 est une vue en plan de face d'une roue de véhicule à voile plein et en aluminium produite par emboutissage et conçue d'après la présente invention; la figure 2 est une vue agrandie et en coupe d'un partie sélec- tionnée de la figure 1 et montre la géométrie du joint de soudure qui réunit le voile à la jante pour donner la roue de véhicule à voile plein; la figure 3 est une vue en coupe agrandie de l'extrémité extérieure de la jante représentée à la figure 2; et la figure 4 est une vue similaire à la figure 2 et montre une géométrie de joint de soudure utilisée pour produire une roue de véhi- cule à voile plein de l'art antérieur. Si on se rapporte maintenant aux dessins, on voit représentée sur la figure 1 une roue de véhicule à voile plein, désignée globale- ment par la référence 10 et conçue d'après la présente invention. La roue de véhicule à voile plein 10 comprend un voile 12 et une jante 14 qui sont réunis ensemble par une opération de soudage. Le voile 12 est un disque moulé, forgé ou embouti, fait en aluminium et comprend une surface 20 de montage de la roue placée globalement de manière centrale ainsi qu'un rebord extérieur 22 annulaire. La surface 20 de montage de la roue est pourvue d'un orifi- ce pilote 24 placé de manière centrale. Une pluralité de trous équidis- tants 26 de montage d'attaches (dont un seul est représenté) sont placés à égale distance de l'orifice pilote 24. Les trous 26 de montage d'attaches reçoivent des boulons et des écrous de fixation (non repré- sentés) pour assembler la roue 10 sur l'essieu (non représenté) d'un véhicule. Comme on le décrira ultérieurement, le rebord extérieur annulaire 22 du voile 12 définit pour la roue de véhicule à voile plein terminée 10 un rebord de retenue du talon extérieur du pneumatique. La jante 14 est également faite d'aluminium et comprend un rebord 30 de retenue du talon intérieur de pneumatique, un siège ou portée 32 de talon intérieur de pneumatique, une dépression 34 qui s'étend globalement dans le sens axial et un siège ou portée 36 de talon extérieur de pneumatique. Comme on le voit mieux sur la figure 2, le siège 36 de talon extérieur de pneumatique de la jante 14 comprend une surface extérieure 40, cylindrique et s'étendant axialement, et une surface intérieure 42, cylindrique et s'étendant axialement, qui est sensible- ment parallèle à la surface extérieure cylindrique 40 pour définir une épaisseur T globalement constante sur toute la longueur du siège 36 de talon extérieur. L'épaisseur T de la jante 14 dans la région du siège 36 de talon extérieur se situe typiquement dans la fourchette allant de 6,35 à 6,98 mm (de 0,250 à 0,275 pouces). Le siège 36 de talon extérieur de pneumatique se termine par une surface 38 d'extrémité axiale. Comme on le voit mieux sur la figu- re 3, la surface 38 d'extrémité axiale comprend une première surface d'extrémité 38A qui s'étend radialement et une seconde surface d'extrémité 38B, chanfreinée et qui ne s'étend pas radialement. La première surface d'extrémité 38A qui s'étend radialement va d'un point A à un point B pour définir une distance radiale X. Comme on le verra ci-après, la seconde surface d'extrémité 38B, chanfreinée et qui ne s'étend pas radialement, est de préférence formée lors d'une opération ultérieure d'usinage pour conserver des tolérances étroites. Pour assembler la roue à voile plein 10, on place la surface d'extrémité axiale 38 de la jante 14 contre le rebord 22 du voile 12 servant à retenir le talon extérieur du pneumatique. Dans cette posi- tion, la première surface d'extrémité 38A de la jante 14 porte contre une surface intérieure 22A s'étendant radialement du rebord 22 du voile 12 servant à retenir le talon extérieur du pneumatique, et la seconde surface d'extrémité 38B qui est chanfreinée est espacée de la surface intérieure 22A, ce qui forme une région en retrait globalement désignée par la référence 50 entre la seconde surface d'extrémité 38B qui est chanfreinée et le rebord 22 du voile 12 servant à retenir le talon extérieur du pneumatique. La région en retrait 50 définit une gorge annulaire qui reçoit un cordon de soudure 52 circonférentiel, destiné à réunir ensemble la jante 14 et le voile 12 pour produire la roue de véhicule terminée 10 à voile plein et en aluminium. Comme la taille de la région en retrait 50 est déterminée par l'angle particulier de la seconde surface d'extrémité 38B qui est chanfreinée et par la distance radiale X de la première surface d'extré- mité 38A, on peut réaliser une région en retrait 50 de taille prédéter- minée pour garantir que la soudure 52 pénètre suffisamment dans la jante 14 et dans le voile 12. En particulier, la distance radiale X de la première surface d'extrémité 38A et l'angle de la seconde surface d'extrémité 38B qui est chanfreinée sont prédéterminés pour donner une région en retrait 50 qui permet à la soudure 52 de pénétrer d'au moins 60% dans la jante 14. Pour donner une pénétration de la soudure d'au moins 60%, la distance radiale X de la première surface d'extrémité 38A de la jante est de préférence inférieure à 1,5 mm (0,06 pouce) soit environ 25% de l'épaisseur T de la jante 14 dans la région du siège 36 de talon exté- rieur de pneumatique et l'angle A que fait la seconde surface d'extré- mité 38B qui est chanfreinée par rapport à la première surface d'extré- mité 38A vaut de préférence au moins 35 . Par exemple, dans une jante 14 en aluminium ayant une épaisseur T dans la région du siège 36 de talon extérieur de pneumatique qui vaut de 6,35 à 6,98 mm (de 0,250 à 0, 275 pouces), la distance radiale X de la première surface d'extrémité 38A se situe dans la fourchette de 1,27 à 1,9 mm (de 0,050 à 0,075 pouce) et l'angle de chanfrein de la seconde surface d'extrémi- té 38B est compris entre 30 et 40 . Un avantage de la présente invention est que la seconde surface d'extrémité 38B qui est chanfreinée de la jante 14 peut être usinée pour donner une gorge 50 de dimensions spécifiques afin de garantir que le cordon de soudure 52 pénètre suffisamment dans la jante 14 et dans le voile 12. Un autre avantage de la présente invention est que la gorge 50 est efficace pour espacer le cordon de soudure 52 du bourrelet du talon du pneumatique (non représenté). De ce fait, on empêche "l'abrasion" du pneumatique par le cordon de soudure. On appelle "abrasion" l'usure du matériau du pneumatique provoquée par le frottement du pneumatique contre le cordon de soudure. Il est important d'empêcher l'abrasion de se produire car elle entaille et endommage le pneumatique en conduisant à une perte de pression dans ce pneumatique. Le principe et le mode de fonctionnement de la présente invention ont été décrits et représentés pour son mode préféré de réali- sation. On comprendra toutefois que l'invention peut être mise en oeuvre autrement que comme précisément décrit et représenté sans quitter l'esprit ni la portée de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Roue de véhicule à voile plein, caractérisée en ce qu'elle comprend: un voile (12) globalement annulaire, fait en aluminium et incluant un corps avec une surface (20) de montage de roue placée de manière centrale et une partie extérieure annulaire, ladite partie extérieure annulaire définissant pour la roue à voile plein un rebord (22) de retenue du talon extérieur de pneumatique, et - une jante (14) globalement circulaire, faite d'aluminium, définissant un axe et comprenant un rebord (30) de retenue du talon intérieur de pneumatique, un siège (32) de talon intérieur de pneumati- que, une dépression (34) s'étendant dans le sens axial et un siège (36) de talon extérieur de pneumatique s'étendant axialement, ledit siège (36) de talon extérieur de pneumatique ayant une épaisseur sensiblement uniforme et définissant des surfaces extérieure (40) et intérieure (42), cylindriques, s'étendant axialement et globalement parallèles, qui se terminent en une surface d'extrémité axiale (38), ladite surface d'extrémité axiale comprenant une première surface d'extrémité (38A) qui s'étend radialement et une seconde surface d'extrémité (38B), chanfreinée et qui ne s'étend pas radialement, dans laquelle lorsque ladite surface d'extrémité axiale de ladite jante est placée adjacente audit rebord (22) de retenue du talon intérieur de pneumatique dudit voile, ladite première surface d'extrémité (38A) qui s'étend radialement de ladite jante porte contre une surface intérieure (22A) s'étendant radialement dudit rebord (22) de retenue du talon extérieur de pneumatique du voile et ladite seconde surface d'extrémi- té (38B), chanfreinée et qui ne s'étend pas radialement, de la jante est espacée dudit rebord (22) de retenue du talon extérieur de pneumati- que du voile pour former une gorge (50) globalement annulaire, desti- née à recevoir un cordon de soudure (52) pour réunir ensemble ladite jante et ledit voile et produire la roue de véhicule à voile plein terminée. 2. Roue de véhicule à voile plein selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite première surface d'extrémité (38A) qui s'étend radialement s'étend radialement sur une distance inférieure à % de l'épaisseur dudit siège de talon extérieur du pneumatique. 3. Roue de véhicule à voile plein selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite première surface d'extrémité (38A) qui s'étend radialement s'étend radialement sur une distance d'approxima- tivement 25% de l'épaisseur dudit siège de talon extérieur du pneumatique. 4. Roue de véhicule à voile plein selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite seconde surface d'extrémité (38B), chanfreinée et qui ne s'étend pas radialement, fait un angle compris entre 25 et 45 par rapport à ladite première surface d'extrémité. 5. Roue de véhicule à voile plein selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite seconde surface d'extrémité (38B), chanfreinée et qui ne s'étend pas radialement, fait un angle d'environ par rapport à ladite première surface d'extrémité.