Brevet FR3102971A1 — publié le 20210514

Procédé de fabrication d'une roue de véhicule, comprenant les étapes suivantes : fourniture d'une jante (2) en tôle métallique comprenant, sur son côté axialement extérieur, un rebord extérieur (27), une portée de talon extérieure (26) et une bosse de retenue (25), ainsi qu'une base de jante (24) raccordée à la portée de talon extérieure (26) par l'intermédiaire de la bosse de retenue (25), fourniture d'un disque (3) en alliage léger comprenant une partie couvrante (31) et une partie de raccordement (32) faisant axialement saillie de la partie couvrante (31), dans lequel la partie couvrante (31) comprend une pluralité de rayons angulairement espacés, qui s'étendent radialement vers l'extérieur à partir d'une partie centrale de la partie couvrante (31), dans lequel au moins un évidement (34 ; 34') est formé sur la partie de raccordement (32), un insert respectif (35) en tôle métallique étant disposé dans ledit au moins un évidement, montage de la partie de raccordement (32) du disque (3) sur une surface radialement intérieure de la jante (2), et application d'un faisceau à haute énergie sur une région (28) de la jante (2) qui est superposée sur l'insert (35) de la partie de raccordement (32), pour souder l'insert (35) à la jante (2). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 2 Roue de véhicule fabriquée par soudage par faisceaux à haute énergie La présente invention concerne une roue d'un véhicule automobile comprenant une jante en tôle métallique et un disque en alliage léger assemblés l'un à l'autre. Dans le domaine des roues assemblées, on connaît différents procédés pour solidariser la jante et le disque l'un à l'autre. Ces procédés comprennent des systèmes de raccordement mécaniques connus, tels que des rivets et analogue, des adhésifs structurels ou des techniques de soudure de différentes sortes. L'un des objets de la présente invention consiste à proposer un procédé alternatif pour la production de roues assemblées. L'objet de l'invention est un procédé de fabrication d'une roue de véhicule, comprenant les étapes suivantes : fourniture d'une jante en tôle métallique comprenant, sur son côté axialement extérieur, un rebord extérieur, une portée de talon extérieure et une bosse de retenue, ainsi qu'une base de jante raccordée à la portée de talon extérieure par l'intermédiaire de la bosse de retenue, fourniture d'un disque en alliage léger comprenant une partie couvrante et une partie de raccordement faisant axialement saillie de la partie couvrante, dans lequel la partie couvrante comprend une pluralité de rayons angulairement espacés, qui s'étendent radialement vers l'extérieur à partir d'une partie centrale de la partie couvrante, dans lequel au moins un évidement est formé sur la partie de raccordement, un insert respectif en tôle métallique étant disposé dans ledit au moins un évidement, montage de la partie de raccordement du disque sur une surface radialement intérieure de la jante, et application d'un faisceau à haute énergie sur une région de la jante qui est superposée sur l'insert de la partie de raccordement, pour souder l'insert à la jante. Selon l'invention, un soudage par faisceaux à haute énergie produit des soudures profondes permettant à l'insert disposé en dessous de l'épaisseur de la jante d'être soudé à la jante. Une fois que l'insert a été soudé à la jante, un accouplement stable entre la jante et le disque est produit par coopération mécanique entre l'insert et l'évidement respectif formé dans le disque. La présente invention a également pour objet une roue obtenue par un procédé selon l'invention, et incluant une jante en tôle métallique comprenant, sur son côté axialement extérieur, un rebord extérieur, une portée de talon extérieure et une bosse de retenue, ainsi qu'une base de jante raccordée à la portée de talon extérieure par l'intermédiaire de la bosse de retenue, et un disque en matériau métallique comprenant une partie couvrante et une partie de raccordement faisant axialement saillie de la partie couvrante, dans lequel la partie couvrante comprend une pluralité de rayons angulairement espacés et s'étendant radialement vers l'extérieur à partir d'une partie centrale de la partie couvrante, dans lequel au moins un évidement est formé sur la partie de raccordement, un insert respectif en tôle métallique étant disposé dans ledit au moins un évidement, la partie de raccordement du disque étant montée sur une surface radialement intérieure de la jante, et la jante ayant au moins une région qui est respectivement superposée sur et soudé à l'insert de la partie de raccordement de telle sorte que le disque soit maintenu axialement par ledit insert. Des modes de réalisation préférées de l'invention sont définies dans les revendications dépendantes, qui sont destinées à faire partie intégrante de la présente description. Des caractéristiques et avantages de la roue selon l'invention seront mieux comprises à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention, en référence aux dessins joints, donnés à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, dans lesquels : est une vue en perspective d'un disque de roue selon l'invention ; est une vue en coupe montrant une roue formée par le disque de la Figure 1 assemblé à une jante ; et est une vue en perspective montrant la roue. Dans la description ci-après, l'expression "direction axiale" signifie une direction parallèle à l'axe de la roue. Les indications "vers l'intérieur" et "vers l'extérieur", relativement à la direction axiale, font référence à la condition d'installation de la roue sur le véhicule, "vers l'intérieur" signifiant "en direction du véhicule" et "vers l'extérieur" signifiant "en direction opposée du véhicule". Une roue pour véhicules selon l'invention est représentée sur la Figure 3 et globalement désignée par la référence 1. La roue 1 comprend une jante 2 constituée d'une tôle métallique, par exemple de l'acier, et fabriquée, par exemple, par laminage et soudage, et un disque 3 constitué d'un alliage léger et obtenu par une opération de coulée en moule. La jante 2 comprend classiquement, en succession le long de la direction axiale, de l'intérieur vers l'extérieur, et raccordés les uns aux autres, un rebord intérieur 21, une portée de talon intérieure 22, une bosse de retenue intérieure 23, une base de jante 24, une bosse de retenue extérieure 25, une portée de talon extérieure 26 et un rebord extérieur 27. Le disque 3 est du type à rayons et comprend une partie centrale destinée à être couplée à un moyeu d'essieu (non représenté), depuis laquelle une pluralité de rayons angulairement espacés s'étend vers l'extérieur. Les extrémités radialement extérieures des rayons sont reliées entre elles par un anneau de raccordement périphérique qui s'étend concentriquement à l'axe de la roue 1. En général, dans le disque 3, il peut être défini une partie couvrante 31, disposée sur le côté axialement extérieur de la jante 2 et qui, dans l'exemple illustré, est constituée de la partie centrale du disque, des rayons et de l'anneau périphérique qui relie les rayons entre eux, et une partie de raccordement périphérique 32 faisant saillie axialement de la partie couvrante 31, vers l'intérieur, qui est insérée coaxialement dans la jante 2. La partie de raccordement périphérique 32 qui fait saillie axialement de la partie couvrante 31 est constitué d'une partie de l'anneau périphérique du disque qui relie les rayons entre eux. En référence tout particulièrement aux Figures 1 et 2, au moins un évidement 34, tel qu'une gorge, est formé sur la partie de raccordement 32 du disque 3. Selon le mode de réalisation représentée sur les dessins, il y a un évidement 34 s'étendant tout autour de la partie de raccordement 32 du disque. Selon d'autres modes de réalisation (non représentées), l'évidement peut ne s'étendre que sur une partie de la circonférence de la partie de raccordement 32. Selon d'autres modes de réalisation, il peut y avoir une pluralité d'évidements répartis angulairement sur la circonférence de la partie de raccordement 32. L'évidement 34 peut être obtenu par l'intermédiaire de contre-dépouilles pratiquées dans le moule utilisé pour fabriquer le disque 3. D'une autre manière, l'évidement 34 peut être obtenu par usinage de la partie de raccordement 32 du disque. Un insert respectif 35, tel qu'une bande, en tôle métallique, par exemple en acier, est disposé dans l'évidement 34. De préférence, l'insert 35 est constitué du même matériau que la jante 2. L'insert 35 peut être coextensif avec l'évidement 34 dans la direction circonférentielle et/ou dans la direction radiale. L'insert 35 est placé sur la partie de raccordement 32 du disque avant que le disque 3 soit assemblé à la jante 2. A cette fin, l'insert 35 peut être fixé à l'évidement respectif 34 par ajustement serré ou par collage à l'aide d'un adhésif. Tout interstice entre l'insert 35 et l'évidement respectif 34 peut être rempli d'un matériau d'apport. Le disque 3 avec l'insert 35 est monté sur la jante 2, par accouplement de la partie de raccordement 32 à une surface radialement intérieure de la jante 2, en particulier avec une surface intérieure au niveau de la portée de talon extérieure 26. En particulier, la partie de raccordement 32 du disque 3 est montée en ajustement serré sur la surface intérieure correspondante de la jante 2 grâce à une légère inclinaison de cette surface intérieure par rapport à la direction axiale, avec pour effet indirect de réduire tout interstice entre les parties à souder. Cette réduction d'interstice est un paramètre important pour obtenir une bonne soudure. Un faisceau à haute énergie, comme par exemple un faisceau laser ou un faisceau d'électrons, est ensuite appliqué sur une région 28 de la jante 2, qui est superposée sur l'insert 35 de la partie de raccordement 32 du disque, de telle sorte que l'insert 35 soit soudé à la jante 2. Sur la Figure 2 sont représentées des soudures profondes, désignées par W, pénétrant dans l'épaisseur de la jante 2 et au moins partiellement à travers l'insert 35. Le disque 3 est maintenu axialement par l'insert 35 soudé à la jante 2 et disposé dans l'évidement respectif 34 du disque. Une solidarisation en rotation entre le disque 3 et la jante 2 peut également être obtenue au moyen de l'insert 35, lorsque l'insert 35 est collé à l'évidement 34 ou bien lorsque l'évidement ne s'étend que sur une partie de la circonférence de la partie de raccordement 32 du disque. Selon d'autres modes de réalisation, une solidarisation en rotation peut être obtenue avec d'autres dispositifs non liés à l'insert 35. La Figure 2 montre deux cordons de soudure W. Cependant, il est préféré qu'un seul cordon de soudure soit formé, en particulier un cordon de soudure ayant une trajectoire en zig-zag le long de la direction circonférentielle de la roue, afin d'élargir la zone fondue dans l'interface entre la jante 2 et l'insert 35. Tel que représenté sur la Figure 3, le rebord extérieur 27 de la jante 2 est interrompu, et la partie couvrante 31 du disque 3 comprend donc un bord radialement extérieur 33 qui, lorsque le disque 3 est monté sur la jante 2, coopère avec le rebord extérieur 27 de la jante 2 pour définir un profil de rebord extérieur de la roue. Selon le procédé décrit ci-dessus, l'insert 35 est placé dans un évidement correspondant 34 formé dans la partie de raccordement 32 du disque. En d'autres termes, l'insert 35 est placé sur un disque préalablement formé 2. Selon un mode de réalisation alternatif, l'insert 35 peut être un insert noyé, c'est-à-dire que l'insert est placé dans un moule, et que l'alliage fondu est versé autour de lui pour produire le disque de roue contenant l'insert noyé. Dans ce cas, l'évidement correspondant 34 est imprimé directement par l'insert 35 dans la partie de raccordement 32 du disque lors de l'opération de moulage de l'alliage. Procédé de fabrication d'une roue de véhicule, comprenant les étapes suivantes : fourniture d'une jante (2) en tôle métallique comprenant, sur son côté axialement extérieur, un rebord extérieur (27), une portée de talon extérieure (26) et une bosse de retenue (25), ainsi qu'une base de jante (24) raccordée à la portée de talon extérieure (26) par l'intermédiaire de la bosse de retenue (25), fourniture d'un disque (3) en alliage léger comprenant une partie couvrante (31) et une partie de raccordement (32) faisant axialement saillie de la partie couvrante (31), dans lequel la partie couvrante (31) comprend une pluralité de rayons angulairement espacés, qui s'étendent radialement vers l'extérieur à partir d'une partie centrale de la partie couvrante (31), dans lequel au moins un évidement (34 ; 34') est formé sur la partie de raccordement (32), un insert respectif (35) en tôle métallique étant disposé dans ledit au moins un évidement, montage de la partie de raccordement (32) du disque (3) sur une surface radialement intérieure de la jante (2), et application d'un faisceau à haute énergie sur une région (28) de la jante (2) qui est superposée sur l'insert (35) de la partie de raccordement (32), pour souder l'insert (35) à la jante (2). Procédé selon la revendication 1, dans lequel la fourniture d'un disque (3) comprend : la formation de l'évidement (34 ; 34') sur la partie de raccordement (32) du disque (3), et la mise en place de l'insert respectif (35) en tôle métallique dans ledit évidement. Procédé selon la revendication 1, dans lequel ledit insert est un insert noyé. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le disque (3) est maintenu axialement par ledit insert soudé à la jante (2). Procédé selon la revendication 4, dans lequel le disque (3) est aussi maintenu en rotation par ledit insert (35) soudé à la jante (2). Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la région (28) de la jante (2) qui est superposée à l'insert (35) est disposée au niveau de la portée de talon extérieure (26). Roue de véhicule (1) obtenue par un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, et incluant une jante (2) en tôle métallique comprenant, sur son côté axialement extérieur, un rebord extérieur (27), une portée de talon extérieure (26) et une bosse de retenue (25), ainsi qu'une base de jante (24) raccordée à la portée de talon extérieure (26) par l'intermédiaire de la bosse de retenue (25), et un disque (3) en alliage léger comprenant une partie couvrante (31) et une partie de raccordement (32) faisant axialement saillie de la partie couvrante (31), dans lequel la partie couvrante (31) comprend une pluralité de rayons angulairement espacés, qui s'étendent radialement vers l'extérieur à partir d'une partie centrale de la partie couvrante (31), dans lequel, sur la partie de raccordement (32), au moins un évidement (34 ; 34') est formé sur la partie de raccordement (32), un insert respectif (35) en tôle métallique étant disposé dans ledit au moins un évidement (34),la partie de raccordement (32) du disque (3) étant montée sur une surface radialement intérieure de la jante (2), et la jante ayant au moins une région (28) qui est respectivement superposée sur et soudé à l'insert (34) de la partie de raccordement (32) de telle sorte que le disque (3) soit maintenu axialement par ledit insert (35) soudé à la jante (2). Roue selon la revendication 7, dans laquelle le disque (3) est aussi maintenu en rotation par ledit insert (35) soudé à la jante (2). Roue selon la revendication 7 ou 8, dans laquelle la région (28) de la jante (2) qui est superposée sur l'insert (35) est disposée au niveau de la portée de talon extérieure (26). Roue selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans laquelle la partie couvrante (31) du disque (3) comprend un bord radialement extérieur (33) coopérant avec le rebord extérieur (27) de la jante (2) pour définir un profil de rebord extérieur de la roue.