Brevet FR3004145A1 — publié le 20141010

ROUE DE VEHICULE, EN PARTICULIER DE VEHICULE AUTOMOBILE [0001] L'invention concerne une roue d'un véhicule, en particulier d'un véhicule automobile. Elle concerne aussi un véhicule, notamment un véhicule automobile, équipé d'au moins d'une roue selon l'invention. [0002] Elle concerne plus particulièrement une roue qui comporte un voile comprenant une partie centrale de fixation sur un moyeu d'un essieu du véhicule, prolongée en bordure d'une partie périphérique et comprenant une jante solidarisée à la partie périphérique du voile et formant un support pour un pneumatique du véhicule. Pour ce faire, la partie périphérique du voile comporte une surface latérale en appui contre une surface latérale de la jante, les surfaces en appui se faisant le long d'une zone dite d'appui, le voile étant solidarisé à la jante par un cordon de soudure formé en bordure de la zone d'appui. [0003] On connaît du document, dont le numéro de dépôt est le FR-1257900, une roue qui comporte un voile en tôle d'acier comprenant une partie centrale de fixation sur un moyeu d'un essieu du véhicule, prolongé en bordure d'une partie périphérique et comprenant une jante en tôle d'aluminium solidarisée à la partie périphérique du voile et formant un support pour un pneumatique du véhicule. Dans cette roue, la partie périphérique du voile comporte une surface latérale en appui contre une surface latérale de la jante, les surfaces en appui se faisant le long d'une zone dite d'appui, le voile étant solidarisé à la jante par un cordon de soudure formé en bordure de la zone d'appui. Le cordon de soudure est formé par un procédé de soudage « CMT ». Le procédé « CMT » est un procédé qui offre des qualités mécaniques et technologiques très satisfaisantes, mais il présente l'inconvénient d'avoir une accroche difficile sur de la tôle d'acier si celle-ci présente des traces de corrosion ou d'oxydation. Dans le document, le cordon de soudure fait par le procédé de soudage « CMT » est formé entre le chant de la partie périphérique du voile à la surface latérale intérieure de la jante. La protection du voile en tôle d'acier se fait généralement par un procédé de zingage ou de galvanisation et se limite à un traitement formé en surface de la tôle d'acier. Comme le chant du voile d'une jante est une partie où la tôle d'acier est en générale refendue avant son assemblage, le chant se retrouve de ce fait non protégé de la corrosion ou de l'oxydation, faisant que l'accroche du cordon de soudure n'est pas optimale et risque de se dégrader lors de la durée normale d'utilisation du véhicule. [0004] La présente invention vise à palier se problème en proposant une roue pour un véhicule composé d'un voile et d'une jante solidarisés par un cordon de soudure qui, tout en restant simple à mettre en oeuvre et sans augmenter le prix de fabrication de la jante, présente une bonne accroche du cordon de soudure sur le voile et sur la jante. La roue ainsi obtenue devant garder toutes ces qualités de solidité dans la durée normale d'utilisation du véhicule. [0005] A cet effet, la présente invention a pour objet une roue pour un véhicule, en particulier pour un véhicule automobile, qui comporte un voile comprenant une partie centrale de fixation sur un moyeu d'un essieu du véhicule, prolongée en bordure d'une partie périphérique et une jante, la partie périphérique comportant une surface latérale en appui contre une surface latérale de la jante le long d'une zone dite d'appui, le voile étant solidarisé à la jante par un cordon de soudure formé en bordure de la zone d'appui, telle qu'en bordure de la zone d'appui, le voile et la jante comportent une zone dite de liaison délimitée par une surface latérale de la partie périphérique du voile et par une surface latérale de la jante, ladite zone de liaison présente un écartement qui augmente progressif en s'éloignant de la zone d'appui, le cordon de soudure étant formé dans ladite zone de liaison. Ainsi, comme la surface latérale de la partie périphérique du voile comporte un traitement de surface contre la corrosion ou contre l'oxydation, contrairement à son chant, le cordon de soudure ainsi formé dans cette zone de liaison n'est plus en contact avec le chant de la partie périphérique du voile. [0006] Selon une première caractéristique de l'invention, le voile est réalisé en tôle d'acier, dont au moins la zone de liaison est protégée par zingage ou par galvanisation. La jante pouvant être réalisée en alliage léger tel qu'une tôle d'aluminium. [0007] Selon une deuxième caractéristique de l'invention, la zone de liaison est positionnée en bordure intérieure de la zone d'appui, ladite bordure intérieure de la zone d'appui correspondant au côté où la partie périphérique du voile présente une 3004 14 5 3 extrémité libre. La partie périphérique du voile est prolongée au-delà de la zone d'appui pour former une des deux surfaces latérale de la zone de liaison, ledit prolongement présentant au moins le long de la zone de liaison un profil courbé orienté en direction opposée de la surface latérale de la jante, présentant un 5 écartement qui augmente progressif en s'éloignant de la zone d'appui, formant la seconde surfaces latérale de ladite zone de liaison. Le prolongement de la partie périphérique du voile est alors prolongé sur une longueur au moins suffisante pour que le chant de l'extrémité libre de la partie périphérique soit au-delà de ladite zone de liaison. 10 [0008] Selon un second mode de réalisation de l'invention, la zone de liaison est positionnée en bordure extérieure de la zone d'appui, ladite bordure extérieure de la zone d'appui correspondant au côté où la partie périphérique du voile est prolongée par ladite partie centrale. la partie périphérique du voile ou la partie de la jante qui est positionnée dans la zone de liaison présente alors un profil courbé 15 adapté pour que ladite zone de liaison présente un écartement qui augmente progressif en s'éloignant de la zone d'appui. [0009] Selon l'invention, le cordon de soudure est formé par un procédé de soudage « CMT ». [0010] La présente invention a aussi pour objet un véhicule, en particulier un 20 véhicule automobile, qui comprend au moins une roue comportant au moins une des caractéristiques précédentes. [0011] D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagné de dessins dans 25 lesquels : [0012] - Les figures 1 et 2 représentent une roue d'un véhicule selon l'invention, respectivement, en cours d'assemblage et dans son état final d'assemblage prête à recevoir un pneumatique pour être fixée sur un moyeu d'un essieu d'un véhicule ; 30 [0013] - La figure 3 représente une vue en coupe de la roue selon l'invention ; [0014] - La figure 4 représente une vue partielle en coupe de la zone d'appui et de la zone de liaison de la roue selon l'invention; et [0015] - La figure 5 représente une vue partielle en coupe de la zone d'appui et de la zone de liaison de la roue selon un second mode de réalisation de l'invention. [0016] Les figures 1 et 2 représentent une roue 1 selon l'invention, respectivement, en cours d'assemblage et dans son état final d'assemblage prête à recevoir un pneumatique pour être fixée sur un moyeu d'un essieu d'un véhicule (le pneumatique et le moyeu de l'essieu n'étant pas représentés). La roue 1 comporte un voile 2 permettant la fixation de la roue 1 sur le moyeu de l'essieu du véhicule et une jante 3 cylindrique destinée à former un support pour le pneumatique. Le voile 2 comprend une première partie centrale 21 de fixation sur le moyeu et une seconde partie périphérique 22 cylindrique dont la surface latérale extérieure est destinée à être emmanchée en force dans la jante 3 pour former la roue 1. Une fois l'étape d'emmanchement du voile 2 dans la jante 3 réalisée, une partie de la surface latérale extérieure de la partie périphérique 22 du voile 2 est en appui contre une partie de la surface latérale intérieure de la jante 3, définissant une zone d'appui. Pour finaliser l'assemblage, en bordure de la zone d'appui, est formé un cordon de soudure. Selon l'invention, le voile 2 est obtenu à partir d'un flan en tôle d'acier, de préférence par emboutissage, protégé de la corrosion et de l'oxydation par zingage ou par galvanisation et la jante 3 est réalisée à partir d'une tôle d'aluminium. Le cordon de soudure est réalisé par un procédé de soudage dit soudage « CMT », connu en soit. [0017] Par soudage « CMT », on entend un procédé de soudage à l'arc électrique qui est une variante des procédés de soudage de type « MIG/MAG » (acronymes en langue anglaise de « Metal Inert Gas » et « Metal active Gas ») dans lesquels la fusion des métaux est obtenue par l'énergie calorifique dégagée par l'arc électrique qui éclate dans une atmosphère de protection entre un fil électrode fusible et les pièces à assembler. Dans le procédé de soudage « CMT », fruit d'une adaptation de ces procédés MIG/MAG aux besoins de l'assemblage de tôles d'acier et de tôles d'aluminium. Le soudage « CMT » repose sur la fusion du métal d'apport (un fil de soudage en aluminium) avec la jante 3 (en aluminium) et sur la liaison par diffusion assimilable à du brasage avec le voile 2 qui est en acier, de préférence galvanisé ou zingué pour une meilleure accroche. L'aluminium lors de cette opération de soudage est porté à l'état liquide alors que l'acier reste solide. Pour former le cordon de soudure 4, le fil de soudage se déplace à intervalles rapides dans le sens opposé au sens d'avancement. Ce retour du fil défini avec précision génère un égouttement contrôlé, pour un transfert de matière propre et sans projections. Le déplacement du fil se fait à très haute fréquence et nécessite un entraînement du fil direct et réactif situé directement sur la torche de soudage. [0018] La figure 3 représente une vue en coupe de la roue 1 selon l'invention. Sur cette figure est plus particulièrement visible le cordon de soudure 4, formé en bordure de la zone d'appui de la partie périphérique 22 du voile 2 et de la jante 3. Selon l'invention, le cordon de soudure 4 est formé dans une zone dite de liaison, positionnée en bordure de la zone d'appui. [0019] La figure 4 représente une vue partielle en coupe de la zone d'appui et de la zone de liaison de la roue 1. Sur cette figure est plus particulièrement visible la zone d'appui, défini précédemment comme la zone dans laquelle une partie de la surface latérale extérieure de la partie périphérique 22 du voile 2 est en appui contre une partie de la surface latérale intérieure de la jante 3, est la zone de liaison en bordure de la zone d'appui. La zone de liaison est délimitée d'une part par un prolongement au-delà de la zone de liaison de la partie périphérique 22 du voile 2 et d'autre part par une partie de la jante 3. Ainsi, le cordon de soudure 4 formé dans la zone de liaison, lie la surface latérale extérieure de la partie périphérique 22 du voile 2 à la surface latérale intérieure de la jante 3. Le chant 23 de la partie périphérique 22 du voile 2 est au-delà de la zone de liaison, faisant que la soudure 4 ne se prolonge pas jusqu'à ce chant 23. De plus, le profil progressivement courbé de la zone de liaison, augmente sensiblement la surface de contact du cordon de soudure 4 et limite les effets de cisaillement qui risquent de fragiliser un tel cordon de soudure 4 durant la durée normale d'utilisation du véhicule. [0020] Le procédé d'assemblage des deux parties de la roue 1 (le voile 2 et la jante 3) comprend les étapes suivantes : 3004 14 5 6 [0021] - ajustement serré, sans jeu, du voile 2 sur la jante 3, la partie périphérique 22 du voile 2 étant emmanchée « en force » dans la jante 3, et [0022] - soudage par un procédé « CMT » du voile 2 ainsi emmanché dans la jante 3, le cordon de soudure 4 étant appliqué dans la zone de liaison, en bordure 5 de la zone d'appui, dans l'espacement défini entre la partie périphérique 22 en saillie de la zone d'appui et la jante 3. [0023] La figure 5 représente une vue partielle en coupe de la zone de d'appui et de la zone de liaison d'une roue 1' selon un second mode de réalisation de l'invention. La jante 3 reste identique au précédent mode de réalisation. Selon le 10 second mode de réalisation, la partie périphérique 22' du voile 2' ne se prolonge plus au-delà de la zone de liaison. Pour que le chant 23' du voile 2' ne soit pas dans la zone de liaison, la zone de liaison est positionnée du côté opposé de la zone d'appui, au niveau de la face visible de la roue. Comme précédemment, la surface de la zone de liaison est alors uniformément zinguée ou galvanisée, 15 garantissant une accroche optimale du cordon de soudure 4', réalisé selon un même procédé de soudage dit soudage « CMT ». Ce mode de réalisation présente comme inconvénient d'avoir le cordon de soudure 4' qui reste visible une fois la roue 1' montée sur le véhicule, mais présente aussi une très bonne accroche du cordon de soudure sur le voile 2'. Un enjoliveur doit alors être positionné sur la 20 roue 1' pour masquer entre autre le cordon de soudure 4'. [0024] Dans les deux modes de réalisations tels que présentés, la jante 3 est réalisée par emboutissage à partir d'une tôle d'aluminium, mais une telle jante peut aussi être réalisé, toujours par emboutissage, dans une tôle d'acier, ou être réalisée en fonte d'un matériau léger tel que de l'aluminium, par moulage ou 25 forgeage. Le voile pouvant lui aussi être réalisé en tôle d'aluminium, où le profil progressivement courbé de la zone de liaison, qui augmente sensiblement la surface de contact du cordon de soudure, permet toujours de limiter les effets de cisaillement qui risquent de fragiliser un tel cordon de soudure durant la durée normale d'utilisation du véhicule. REVENDICATIONS1. Roue (1, 1') de véhicule, en particulier de véhicule automobile, qui comporte un voile (2, 2') comprenant une partie centrale (21) de fixation sur un moyeu d'un essieu du véhicule, prolongée en bordure d'une partie périphérique (22, 22') et une jante (3), la partie périphérique (22, 22') comportant une surface latérale en appui contre une surface latérale de la jante (3) le long d'une zone dite d'appui, le voile (2, 2') étant solidarisé à la jante (3) par un cordon de soudure (4, 4') formé en bordure de ladite zone d'appui, caractérisée en ce qu'en bordure de la zone d'appui, le voile (2, 2') et la jante (3) comportent une zone dite de liaison délimitée par une surface latérale de la partie périphérique (22, 22') du voile (3) et par une surface latérale de la jante (3), ladite zone de liaison présentant un écartement qui augmente progressif en s'éloignant de la zone d'appui, le cordon de soudure (4, 4') étant formé dans ladite zone de liaison. 2. Roue selon la revendication 1, caractérisée en ce que le voile (2, 2') est réalisé en tôle d'acier, dont au moins la zone de liaison est protégée par zingage ou par galvanisation. 3. Roue selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la jante (3) est réalisée dans un alliage léger tel qu'une tôle d'aluminium. 4. Roue selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la zone de liaison est positionnée en bordure intérieure de la zone d'appui, ladite bordure intérieure de la zone d'appui correspondant au côté où la partie périphérique (22) du voile (2) présente une extrémité libre. 5. Roue selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la partie périphérique (22) du voile (2) est prolongée au-delà de la zone d'appui pour former une des deux surfaces latérale de la zone de liaison, ledit prolongement présentant au moins le long de la zone de liaison un profil courbé adapté pour que ladite zone de liaison présente un écartement qui augmente progressif en s'éloignant de la zone d'appui. 6. Roue selon la revendication précédente, caractérisée en ce que ledit prolongement de la partie périphérique (22) du voile (2) est prolongé sur unelongueur au moins suffisante pour que le chant (23) de l'extrémité libre de la partie périphérique (22) soit au-delà de ladite zone de liaison. 7. Roue selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la zone de liaison est positionnée en bordure extérieure de la zone d'appui, ladite bordure extérieure de la zone d'appui correspondant au côté où la partie périphérique (22') du voile (2') est prolongée par ladite partie centrale. 8. Roue selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la partie périphérique (22') du voile (2') ou la partie de la jante (3) qui est positionnée dans la zone de liaison présente un profil courbé adapté pour que ladite zone de liaison présente un écartement qui augmente progressif en s'éloignant de la zone d'appui. 9. Roue selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le cordon de soudure (4, 4') est formé par un procédé de soudage « CMT ». 10. Véhicule, en particulier véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une roue conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.