ES2738545T3 - Rueda de vehículo, en particular de vehículo automóvil - Google Patents

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Abstract

Rueda de vehículo, en particular de vehículo automóvil, compuesta de un disco (10) y de una llanta (20), comprendiendo el disco (10) una parte central (11) de fijación al cubo del eje del vehículo y una parte periférica (13) que termina en un borde anular (15) destinado a la unión del disco (10) con la llanta (20), estando caracterizada la citada rueda por que, por una parte, el disco (10) es de chapa de acero y la llanta (20) de chapa de aluminio y, por otra, por que el disco (10) y la llanta (20) quedan fijados rígidamente uno a otro por un cordón de soldadura (« c ») obtenido por un procedimiento de soldadura « CMT ».

Description

DESCRIPCIÓN
Rueda de vehículo, en particular de vehículo automóvil
La invención concierne a una rueda de vehículo, en particular de vehículo automóvil. Concierne también a un procedimiento de ensamblaje de dicha rueda. Concierne finalmente a un vehículo, especialmente un vehículo automóvil, equipado con ruedas según la invención.
Una rueda de vehículo comprende, de manera general, por una parte, una parte central denominada « disco », cuya forma perfilada permite, con un mínimo de masa, obtener una buena resistencia sin emplear materiales gruesos y pesados y, por otra, una parte denominada « llanta » que recibe el neumático de la rueda y que es sensiblemente cilíndrica. El disco de la rueda está constituido de una parte central sensiblemente plana que comprende una superficie de apoyo que sirve para centrar y para fijar la rueda al cubo del eje del vehículo, y una parte periférica, que puede presentar al menos un radio ce curvatura y que termina en un borde anular cilíndrico destinado a la unión del disco a la superficie interna de la llanta.
Se conocen las ruedas con disco y llanta de chapa de acero, pero éstas son demasiado pesadas. Se conocen también las ruedas con disco y llanta de chapa de aluminio, pero las mismas necesitan grosores importantes de chapa para satisfacer las exigencias mecánicas.
En las ruedas conocidas de la técnica anterior, la llanta y el disco pueden estar remachados, soldados o engastados por magnetoconformado desde la superficie externa de la llanta.
Se conoce igualmente, según el documento FR 2580550, una rueda con estructura de material compuesto. En esta rueda, el perfil de la llanta con garganta se obtiene en su parte exterior por la periferia del disco realizado en un primer material moldeado, embutido o forjado, y en su parte interior por una pieza complementaria realizada en un segundo material embutido y que comprende un borde abatido que forma cara de apoyo, siendo el conjunto ensamblado y hecho estanco.
El documento CN-U-202 138147 presenta una rueda de automóvil realizada de acero y aluminio.
El objetivo de la presente invención es facilitar una rueda de vehículo, que permita un ahorro de masa relativamente importante con respecto a una rueda de chapa de acero al tiempo que tenga una excelente resistencia a la fatiga y una buena rigidez para el comportamiento dinámico. En otras palabras, este objetivo de la invención es permitir obtener una rueda que tenga cualidades mecánicas parecidas a las de una rueda de chapa de acero sin estar realizada de acero.
Otro objetivo de la presente invención es facilitar una rueda de este tipo, que permita, como consecuencia de su aligeramiento, una disminución de las emisiones de CO2 del vehículo.
Finalmente, un objetivo de la presente invención es igualmente facilitar una rueda de este tipo, que sea de diseño, de fabricación y de ensamblaje simples, que sea estética y económica.
Para lograr estos objetivos, la presente invención tiene por objeto una rueda de vehículo, en particular de vehículo automóvil, compuesta de un disco y de una llanta, comprendiendo el disco una parte central de fijación al cubo del eje del vehículo y una parte periférica que termina en un borde anular destinado a la unión del disco con la llanta. En esta rueda, nueva, el disco es realizado a partir de una chapa de acero y la llanta a partir de una chapa de aluminio. Además, el disco y la llanta están fijados rígidamente uno al otro por un cordón de soldadura obtenido por un procedimiento de soldadura « CMT » (acrónimo en lengua inglesa de « Cold Metal Transfer » que significa « Transferencia de metal en frío ») cuyo principio de funcionamiento se recuerda en lo que sigue del texto.
Segú un modo referido de realización de la invención, el cordón de soldadura queda dispuesto a la vez en la superficie interna de la llanta y en la superficie terminal libre del borde anular del disco destinado a la unión de este último con la llanta.
Según un modo preferido de realización de la invención igualmente, el ajuste del disco en la llanta es un ajuste apretado, sin « holgura ».
Preferentemente, el disco es ajustado a la parte de llanta denominada « hueco » de la llanta.
La presente invención tiene también por objeto un procedimiento de ensamblaje del disco de chapa de acero y de la llanta de chapa de aluminio de una rueda de vehículo, comprendiendo el disco una parte central de fijación al cubo del eje del vehículo y una parte periférica que termina en un borde anular destinado a la unión del disco con la llanta, comprendiendo el citado procedimiento las etapas siguientes:
- se ajusta de manera « apretada », sin holgura, el disco sobre la llanta de rueda, encajándose el borde anular de la parte periférica del disco « con fuerza » en la superficie interna de la llanta, y
- se suelda por un procedimiento de soldadura « CMT » el disco así « encajado » en la llanta, aplicándose el cordón de soldadura a la vez en la cara radial terminal libre del citado borde anular de la parte periférica del disco y en la superficie interna de la llanta.
De manera preferente, el ajuste del disco en la llanta se realiza de tal modo que el borde anular de la parte periférica del disco quede aplicado sobre la superficie interna de la llanta, en la parte de « de hueco » de la llanta.
La presente invención finalmente tiene por objeto una rueda de vehículo, en particular de vehículo automóvil, que comprenda al menos una rueda conforme a la descrita anteriormente a grandes rasgos y obtenida según el procedimiento descrito anteriormente igualmente a grandes rasgos.
Otros objetivos, ventajas y características de la invención se pondrán de manifiesto en la descripción que sigue de un ejemplo de realización, no limitativo del objeto y del alcance de la presente solicitud de patente, acompañada de dibujos en los cuales:
- la figura 1 es una vista de frente de la mitad de una rueda de vehículo automóvil,
- la figura 2 es una vista en corte, esquemática, de una rueda de vehículo automóvil según la presente invención, y
- la figura 3 es una vista en corte, agrandada, de la parte de unión entre el disco y la llanta de la rueda de la figura 2.
En referencia a los dibujos de las figuras 1 y 2, se ha representado una rueda de vehículo automóvil, de eje YY', que está compuesta de un disco 10 y de una llanta 20 cilíndrica. El disco 10 está constituido de una parte central 11 sensiblemente plana que comprende una superficie de apoyo 12 que sirve para centrar y fijar la rueda sobre el cubo del eje (no representado) del vehículo, y una parte periférica 13, que puede presentar al menos una parte perfilada y que termina en un borde anular 15, cilíndrico, destinado a la unión del disco 10 a la superficie interna 20A (véase la figura 3) de la llanta 20. En el dibujo de la figura 1, la referencia 14 designa aberturas circulares repartidas concéntricamente en la parte preferencia del disco 10 para aligerar la rueda y la referencia 30 los cinco tornillos de fijación de la rueda al cubo del eje (no representado) del vehículo, repartidos igualmente de manera concéntrica según un paso angular constante.
Según el principio de la presente invención, el disco 10 de rueda se obtiene a partir de una hoja o chapa de acero, preferentemente por embutición, y la llanta 20 se realiza a partir de una chapa de aluminio. Según el principio de la presente invención igualmente, el borde anular 15 de la parte periférica 13 del disco 10 se fija rígidamente a la llanta 20 por un cordón de soldadura obtenido por un procedimiento de soldadura denominado « CMT », en sí conocido. Como está representado mejor en el dibujo de la figura 3, este cordón de soldadura, indicado por « c », se dispone en la superficie interna 20A de la llanta y en la superficie terminal libre del borde anular 15 de la parte periférica 13 del disco 10. Preferentemente, el ensamblaje del borde anular 15 con la llanta 20 se hace en la parte de la llanta, que se denomina « hueco » de la llanta y que está indicada por 25 en las figuras 2 y 3.
Por soldadura « CMT », se entiende un procedimiento de soldadura con arco eléctrico que es una variante de los procedimientos de soldadura de tipo « MIG/MAG » (acrónimos en lengua inglesa de « Metal Inert Gas » y « Metal Active Gas » en los cuales la fusión de los metales se obtiene por la energía calorífica desprendida por el arco eléctrico que irrumpe en una atmósfera de protección entre un alambre electrodo fusible y las piezas que haya que ensamblar. En el procedimiento de soldadura « CMT », fruto de una adaptación de estos procedimientos MIG/MAG a las necesidades del ensamblaje de chapas de acero y de chapas de aluminio, el material de base aluminio se funde al mismo tiempo que el material de aportación de aluminio y la fusión humedece el acero galvanizado. El alambre de soldadura se desplaza a intervalos rápidos en el sentido opuesto al sentido de avance. Este retorno del alambre definido con precisión genera un drenaje controlado, para una transferencia de material limpia y sin proyecciones. El desplazamiento del alambre se hace a muy alta frecuencia y necesita un accionamiento del alambre directo y reactivo situado directamente en la antorcha de soldadura.
El procedimiento « CMT » es un procedimiento que ofrece cualidades mecánicas y tecnológicas muy satisfactorias. El mismo es, además, muy estable, muy reproducible y, por consiguiente económicamente rentable.
Previamente a la operación de soldadura, se ajusta el borde anular 15 de la parte periférica 13 del disco 10 sobre la pared cilíndrica interna 20A de la llanta 20 según un ajuste apretado, « sin holgura ».
Así pues, el procedimiento de ensamblaje de las dos partes de la rueda (disco 10 y llanta 20) comprende las etapas siguientes:
- ajuste apretado, sin holgura, del disco 10 en la llanta 20, encajándose el borde anular 15 de la parte periférica 13 del disco 10 « con fuerza » en la superficie interna 20A de la llanta 20, en la parte de hueco 25 de la llanta 20, y
- soldadura por un procedimiento « CMT » del disco así encajado en la llanta, siendo aplicado el cordón de soldadura « c » en la cara radial terminal libre del citado borde anular 15 de la parte periférica 13 del disco 10 y en la superficie interna 20A de la llanta 20.
El procedimiento de soldadura « CMT » permite un ensamblaje simple de poner en práctica entre el acero del disco 10 y el aluminio de la llanta 20, más simple y más robusto que los ensamblajes realizados por vía mecánica o por pegados.
La rueda anteriormente descrita, obtenida por el procedimiento de ensamblaje igualmente descrito anteriormente, presenta numerosas ventajas, entre las cuales las ventajas siguientes:
- permite realizar un ahorro importante de masa con respecto a una rueda realizada de chapa de acero, pudiendo llegar este ahorro aproximadamente a un 10%,
- permite, debido a este ahorro de masa, disminuir las emisiones de CO2, del vehículo equipado con tales ruedas según la invención, y
- su montaje en un vehículo no tiene ningún impacto sobre la arquitectura del vehículo.

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Rueda de vehículo, en particular de vehículo automóvil, compuesta de un disco (10) y de una llanta (20), comprendiendo el disco (10) una parte central (11) de fijación al cubo del eje del vehículo y una parte periférica (13) que termina en un borde anular (15) destinado a la unión del disco (10) con la llanta (20), estando caracterizada la citada rueda por que, por una parte, el disco (10) es de chapa de acero y la llanta (20) de chapa de aluminio y, por otra, por que el disco (10) y la llanta (20) quedan fijados rígidamente uno a otro por un cordón de soldadura (« c ») obtenido por un procedimiento de soldadura « CMT ».
2. Rueda según la reivindicación 1, caracterizada por que el citado cordón de soldadura (« c ») es depositado en la superficie interna (20A) de la llanta (20) y en la superficie terminal libre del borde anular (15) del disco (10) destinado a la unión de este último con la llanta (20)
3. Rueda según una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que el ajuste del disco (10) en la llanta (20) es un ajuste apretado.
4. Rueda según una cualquiera de las reivindicaciones 2 y 3, caracterizada por que el disco (10) queda ajustado en el hueco (25) de la llanta (20).
5. Procedimiento de ensamblaje del disco (10) de chapa de acero y de la llanta (20) de chapa de aluminio de una rueda de vehículo, comprendiendo el disco (10) una parte central (11) de fijación al cubo del eje del vehículo y una parte periférica (13) que termina en un borde anular (15) destinado a la unión del disco (10) con la llanta (20), estando caracterizado el citado procedimiento por que el mismo comprende las etapas siguientes:
- se ajusta de manera « apretada », sin holgura, el disco (10) en la llanta (20) de rueda, encajándose el borde anular (15) de la parte periférica (13) del disco « con fuerza » en la superficie interna (20A) de la llanta (20), y
- se suelda por un procedimiento de soldadura « CMT » el disco (10) así encajado en la llanta (20), siendo aplicado el cordón de soldadura (« c ») en la cara radial terminal libre del citado borde anular (15) de la parte periférica (13) del disco (10) y en la superficie interna (20A) de la llanta (20).
6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado por que el ajuste del disco (10) en la llanta (20) se realiza de tal modo que el borde anular (15) de la parte periférica (13) del disco (10) quede aplicado en la superficie interna (20A) de la llanta (20), en la parte de hueco (25) de la llanta (20).
7. Vehículo, en particular vehículo automóvil, caracterizado por que comprende al menos una rueda de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.
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