FR3039094A1 - Enjoliveur deformable anti-desserrage de roue et procede de fabrication - Google Patents

Abstract

Un enjoliveur (2) comprend des trous de passage (25) de vis (3), pour la fixation conjointe de l'enjoliveur à une roue (12) et un moyeu (5). Sa structure est configurée géométriquement dans au moins une zone (26) au voisinage d'un des trous de façon à entraîner dans cette zone, en l'absence de serrage de vis à travers ce trou, au moins un espacement (d) entre cette structure et la face externe (46) de la roue, et lors du serrage d'une telle vis, une déformation élastique de la structure supprimant cet espacement et produisant un contact de serrage correspondant. La structure comprend préférentiellement dans cette zone au moins un renfoncement (71) opposé à cette face externe, avec rebord(s) de serrage (76). Procédé de fabrication et véhicule, en particulier véhicule automobile, muni d'un tel enjoliveur.

Description

ENJOLIVEUR DEFORMABLE ANTI-DESSERRAGE DE ROUE ET PROCEDE DE FABRICATION

La présente invention concerne un enjoliveur de roue et un procédé de fabrication d’un tel enjoliveur, ainsi qu’un véhicule, en particulier un véhicule automobile, comprenant un tel enjoliveur. Elle est plus particulièrement relative à des systèmes anti-desserrage de roues.

Les enjoliveurs sont couramment utilisés pour recouvrir les faces externes de roues assurant la liaison au sol d’un véhicule. Ils permettent d’assurer une fonction esthétique, en recouvrant des parties de roues en tôle conçues essentiellement comme fonctionnelles. Ils sont le plus souvent fabriqués en polyamide, bien que certains enjoliveurs conçus en cuivre ou en acier inoxydables deviennent disponibles sur le marché.

Les roues de véhicules automobiles sont quant à elles habituellement réalisées en tôle d’acier ou d’aluminium. La fixation d’une roue à un moyeu est généralement assurée, en partie centrale de la roue, par des vis traversant la roue, le moyeu et un disque de frein monté solidairement entre la roue et le moyeu.

Dans des réalisations avantageuses de roues en tôle d’acier, on leur confère des formes particulières appelées « cul d’œuf » autour des trous de vis de fixation aux moyeux. Une telle forme, obtenue par emboutissage, comprend autour d’un trou de vis un renflement sensiblement circulaire orienté vers l’extérieur. Ce renflement laisse, lors du montage de roue sur moyeu avant serrage de vis, un petit espacement entre la roue et la surface extérieure du disque de frein. Cela procure à la roue une réserve élastique, qui empêche un desserrage de vis une fois la roue fixée sur le moyeu. La déformation élastique absorbe en effet le serrage de la vis et évite ainsi des déformations plastiques de la roue dans la zone de fixation, susceptibles d’entraîner l’affaissement de cette dernière après quelques serrages.

Une telle réalisation est par exemple divulguée dans le document brevet FR-2511305 (inventeur: Jean Bonafous), qui concerne un dispositif de fixation d’un enjoliveur. La roue décrite comprend, autour de trous de passage prévus pour des vis de fixation au véhicule, des renflements offrant une réserve élastique lors du serrage de vis. De plus, il est proposé de monter l’enjoliveur au moyen de deux des vis de fixation de la roue, via une agrafe de maintien métallique adaptée à la configuration géométrique de la roue au niveau des trous de passage de ces vis. Les efforts exercés par les vis sont ainsi supportés principalement par l’agrafe plutôt que par l’enjoliveur.

Or, les roues en tôle d’aluminium sont particulièrement attractives pour réduire le poids du véhicule, une telle roue permettant typiquement un gain de l’ordre de 2 kg par rapport à une roue en tôle d’acier, donc un gain cumulé de 8 kg pour une automobile. Les technologies de mise en forme ci-dessus ne leur sont cependant pas aisément transposables, en raison de l’épaisseur de tôle nécessaire et des contraintes d’environnement. L’utilisation de roues en tôle d’aluminium conduit donc à des parties plates autour des vis de fixation aux moyeux, ces vis présentant alors des risques élevés de desserrage en cours d’utilisation.

La présente invention a notamment pour but d’éviter les inconvénients des systèmes connus, en proposant un montage de roues pouvant, dans ses meilleures réalisations, procurer à la fois un serrage fiable et stable des vis de fixation des roues au véhicule, et un poids réduit de ces roues. L’invention est ainsi susceptible de permettre une réduction d’émissions de dioxyde de carbone et des économies d’énergie, sans concessions sur la sécurité. Elle rend aussi possible des mises en oeuvre simples et économiques, y compris avec des vis de roue tôle standard. A cet effet, l’invention a pour objet un enjoliveur de roue comprenant une structure adaptée à recouvrir au moins partiellement une face externe de cette roue. Cette structure est pourvue de trous de passage de vis, ces trous étant adaptés à la fixation conjointe de l’enjoliveur à la roue et à un moyeu associé à la roue.

Selon l’invention, la structure de l’enjoliveur est configurée géométriquement dans au moins une zone au voisinage d’au moins un de ces trous de façon à entraîner dans cette zone lorsque la structure est disposée contre la face externe de la roue : - en l’absence de serrage d’une vis à travers ce trou, au moins un espacement entre la structure et la face externe de la roue, et - lors d’un serrage d’une vis à travers ce trou, une déformation élastique de cette structure supprimant cet espacement et produisant au moins un contact de serrage correspondant entre la structure et la face externe de la roue.

De manière surprenante, alors que les solutions connues se focalisent généralement sur des propriétés de la roue, la solution proposée repose sur l’enjoliveur. La présence de l’espacement entre l’enjoliveur et la roue génère une réserve élastique disponible pour la fixation de la roue au moyeu. Le serrage de vis met, au niveau de l’espacement supprimé, l’enjoliveur au contact de la roue sous l’effet de la déformation élastique, maintenant la vis en tension et évitant son desserrage. L’invention peut ainsi rendre possible la pérennité de la fixation de la roue, y compris lorsque cette dernière n’est pas adaptée à une forme de « cul d’œuf » autour des trous de vis. En particulier, elle est applicable à des roues en tôle d’aluminium, plus légères que des roues en tôle d’acier.

Dans une réalisation préférée, la structure de l’enjoliveur comprend, dans la zone au voisinage du trou, au moins un renfoncement adapté à être opposé à la face externe de la roue lorsque la structure est disposée contre la face externe de la roue pour un montage de l’enjoliveur sur la roue. Ce renfoncement comporte au moins un rebord de serrage adapté : - à être distant de la face externe de la roue selon l’espacement en l’absence de serrage d’une vis à travers le trou, et - à être en contact avec la face externe de la roue lors du serrage d’une vis à travers le trou, par déformation élastique de la structure dans cette zone.

Avantageusement, la structure est alors conforme aux caractéristiques suivantes, considérées isolément ou en combinaison(s) : - le renfoncement est sensiblement circulaire et concentrique par rapport au trou ; - le renfoncement comprend au moins une surface inclinée vers le trou et terminée à proximité du trou par le(s) rebord(s) de serrage, cette surface inclinée étant adaptée à subir une pression d’une vis produisant la déformation élastique sous l’effet du serrage de cette vis à travers le trou ; - le renfoncement est prolongé dans cette zone par au moins une surface d’appui opposée au(x) rebord(s) de serrage par rapport à ce renfoncement, la ou les surface(s) d’appui étant adaptée(s) à être en contact permanent avec la face externe de la roue lorsque la structure est disposée contre la face externe de la roue, et à servir de support de pivotement dans la déformation élastique lors du serrage d’une vis à travers le trou.

De préférence, l’espacement est compris entre 0,4 et 0,6 millimètres.

De plus, la structure est préférentiellement en tôle d’acier au moins dans la zone au voisinage du trou.

De manière avantageuse, les vis sont intégrées à l’enjoliveur et ce dernier est solidarisé à la roue au moyen d’éléments de fixation indépendants des trous de passages de vis. L’invention a également pour objet un procédé de fabrication d’un enjoliveur de roue comprenant une structure adaptée à recouvrir au moins partiellement une face externe de la roue. La structure est pourvue de trous de passage de vis, ces trous étant adaptés à la fixation conjointe de l’enjoliveur à la roue et à un moyeu associé à la roue. Selon l’invention, le procédé de fabrication comprend une étape d’emboutissage de la structure dans au moins une zone au voisinage d’au moins un des trous. Cet emboutissage confère à la structure dans cette ou ces zone(s) une configuration géométrique, telle que l’enjoliveur est conforme à l’invention. L’invention concerne aussi un véhicule, en particulier un véhicule automobile, comprenant au moins un ensemble formé d’un moyeu, d’une roue fixée sur ce moyeu et d’un enjoliveur monté sur cette roue. La roue et le moyeu sont solidarisés au moyen d’au moins une vis traversant l’enjoliveur, la roue et le moyeu. Selon l’invention, l’enjoliveur de roue est conforme à l’une quelconque des définitions ci-dessus. L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lumière de la description ci-après d’exemples de réalisation, donnée à titre non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d’une roue équipée munie d’un enjoliveur conforme à l’invention, dans un premier mode de réalisation ; - la figure 2 montre la roue de la figure 1 en vue de face ; - la figure 3 est une vue en coupe A-A agrandie de la roue équipée des figures 1 et 2, une fois montée sur un véhicule ; - la figure 4 détaille une région B de la vue montrée en figure 3, cette région B étant focalisée sur une zone de vissage de la roue ; - la figure 5 montre en perspective arrière une partie de roue avec enjoliveur selon l’invention, dans un deuxième mode de réalisation ; - la figure 6 détaille en coupe latérale une région de l’enjoliveur et de la roue de la figure 5, focalisée sur une zone de vissage de la roue, une fois la roue montée sur un véhicule.

Les différentes échelles choisies pour les figures répondent à un souci de clarté des représentations. De plus, les mêmes références sont employées dans des modes de réalisation distincts pour désigner des éléments identiques ou similaires.

Une roue équipée 1 d’un train avant ou arrière d’un véhicule automobile, telle que représentée sur les figures 1,2, 3 et 4 dans un premier mode de réalisation, inclut une roue 12 (voir fig. 3) sur laquelle est installé un pneumatique 11, et un enjoliveur 2. Des vis ou boulons 3 traversant l’enjoliveur 2 permettent de solidariser la roue 12 à un véhicule, tout en fixant l’enjoliveur 2 à la roue 12.

La roue 12 comprend une jante 13, de forme sensiblement cylindrique, qui reçoit le pneumatique 11 sur une surface périphérique extérieure. Elle comprend également un voile 4 solidaire de la jante 13, qui comporte une partie galbée périphérique 41 emmanchée dans la jante 13 et percée de fenêtres 42, et une partie centrale 43 sensiblement plate et circulaire. Cette dernière est pourvue d’un alésage central 44 adapté au positionnement et au maintien de la roue 12 sur un moyeu 5, ainsi que de trous 45 de passage des vis 3, au nombre de quatre dans l’exemple détaillé, répartis selon une périodicité circonférentielle à proximité de l’alésage central 44. La roue 12 est en tôle d’aluminium, mais dans des variantes, peut être conçue dans d’autres matériaux, notamment en tôle d’acier. L’enjoliveur 2, métallique, forme un disque recouvrant la face externe de la roue 12, c’est-à-dire la face externe 46 du voile 4 et une partie périphérique de la jante 13. Il est ajouré d’ouvertures 22, correspondant sensiblement aux fenêtres 42 (assurant ainsi une circulation d’air à travers la roue 12), d’un alésage central 24 correspondant à l’alésage central 44, et de trous 25 de passage des vis 3 correspondant respectivement aux trous 45. La structure de l’enjoliveur 2 présente dans des zones 26 aux voisinages des trous 25 une forme particulière, exposée plus bas. L’enjoliveur 2 est en tôle d’acier dans l’exemple décrit, mais dans des variantes de réalisation, il est en polyamide et équipé d’inserts métalliques au niveau des zones 26.

Une fois montée au véhicule (fig. 3 et 4), la roue 12 est fixée au moyeu 5 par les vis 3, le moyeu 5 étant articulé en rotation dans un porte-essieu 6 par l’intermédiaire d’un roulement à billes 61. Un disque de frein 62 interposé entre le moyeu 5 et le voile 4 est pourvu d’un alésage central 64 correspondant à l’alésage central 44, et de trous 65 de passage correspondant respectivement aux trous 45, qui permettent de solidariser le disque 62 au moyeu 5 par les vis 3.

Le moyeu 5 comporte une partie tubulaire 51 de réception d’un essieu (non représenté), un anneau 52 de fixation de la roue 12 au véhicule, et une bague 53 de centrage et maintien de la roue 12. L’anneau 52, bosselé vers l’intérieur du véhicule, est percé de trous de fixation traversants 55, correspondant respectivement aux trous 45 et permettant de serrer et desserrer les vis 3. La bague 53 est dimensionnée de façon à se positionner dans les alésages centraux 24, 44 et 64 (voir fig. 4).

Dans la zone 26 au voisinage de chacun des trous 25, l’enjoliveur 2 a une structure particulière comprenant un renfoncement 71 sensiblement circulaire, ayant une concavité opposée à la face externe 46 du voile 4 et formant donc, en vue extérieure, une protubérance encerclant le trou. Ce renfoncement 71 est déterminé successivement, en suivant une direction radiale convergeant vers le trou 25, par une surface d’appui 72 épousant sensiblement la face externe 46 et prenant appui sur elle, une surface montante 73 sensiblement perpendiculaire à la face externe 46 et culminant en une crête circulaire 74, et une surface 75 inclinée vers le trou 25 définissant une forme sensiblement tronconique terminée par un rebord 76. Ce rebord 76, une fois l’enjoliveur 2 en position sur la roue 13 avant serrage de vis, est décalé de la face externe 46, d’une distance d avantageusement comprise entre 0,4 et 0,6 mm, et préférentiellement d’environ 0,5 mm.

Cette géométrie de l’enjoliveur 2 métallique au voisinage des trous 25 est obtenue par emboutissage.

La vis 3 comprend une tige 31 adaptée à être fixée dans le trou 55 de l’anneau 52, une tête creuse circulaire 32 et une section tronconique 33 entre la tige 31 et la tête 32. Elle peut consister en un modèle usuel pour des roues en tôle d’acier. La forme tronconique définie par la surface inclinée 75 de l’enjoliveur 2 est conjuguée à celle de la section tronconique 33 de la vis 3 et en épouse sensiblement la surface.

Dans des réalisations avantageuses, les vis 3 sont intégrées à la structure de l’enjoliveur 2, la section tronconique 33 restant fixée à la surface inclinée 75 et la tige 31 étant mue en rotation directement par la tête 32.

Lors d’un serrage de la vis 3 à travers l’enjoliveur 2, l’espacement d est éliminé par déformation élastique locale de la structure de l’enjoliveur 2, le renfoncement 71 basculant légèrement vers le trou 25 dans un mouvement pivotant par rapport à la surface d’appui 72. Le rebord 76 vient alors en pression contre la face externe 46. Inversement, un desserrage de la vis 3 réduit ou supprime la déformation élastique locale de l’enjoliveur 2, qui se redresse alors par un mouvement pivotant inverse du précédent, reconstituant ainsi un espacement entre le rebord 76 et la face externe 46. L’enjoliveur 2 offre de ce fait une réserve élastique qui permet d’éliminer ou de réduire significativement les déformations plastiques des trous 45 du voile 4, et d’assurer par conséquent la fiabilité et la pérennité des fixations des vis 3 en évitant leur desserrage en cours d’utilisation.

On notera que même lorsque l’enjoliveur 2 est entièrement en acier, ce qui entraîne un surplus de masse typiquement de l’ordre de 0,2 à 0,3 kg par rapport à un enjoliveur en polyamide, le gain de poids global lié à une conception en tôle d’aluminium au lieu d’acier de la roue 12 est important, car l’allègement de la roue 12 est de l’ordre de 2 kg.

Dans un deuxième mode de réalisation, représenté aux figures 5 et 6, une roue 18 comprend un voile 8 de face externe 86, pourvu d’un alésage central 84 et de trous 85 de passage des vis 3. Par rapport à la roue 12, elle diffère en ce que sa face interne en bordure de l’alésage 84 est pourvue de découpes 87 radialement alignées avec respectivement les trous 85.

Un enjoliveur 9 associé comprend des trous 95 de passage des vis 3 intégrées à l’enjoliveur 9, et une structure similaire à celle du premier mode de réalisation dans des zones 96 au voisinage des trous 95. Il diffère de l’enjoliveur 2 en ce qu’il est muni d’ergots 97 disposés en bordure de l’alésage central de l’enjoliveur 9, radialement alignés avec respectivement les trous 95 et prévus pour être rabattus sur les découpes 87. Cette réalisation renforce la sécurité en évitant qu’un utilisateur ne dissocie l’enjoliveur de la roue, compromettant ainsi la fixation de la roue au véhicule.

Dans des variantes de réalisation, d’autres moyens robustes sont utilisés à la place des ergots 97 pour solidariser l’enjoliveur à la roue, tels que des vis ou rivets. De plus, dans des réalisations avantageuses, ces moyens sont complémentaires de systèmes périphériques de fixation à la jante ou au voile, tels que des pattes circonférentielles de montage ou un fil de rétention ou fil ressort formé d’un ressort périphérique de maintien.

Dans le cadre de la présente description, d’autres enjoliveurs que ceux détaillés ci-dessus sont aptes à générer une réserve élastique au niveau des trous de passage de vis, en relation avec des vis appropriées. Par exemple, la surface de l’enjoliveur s’élève concentriquement vers le trou (par rapport à la face externe du voile) jusqu’à former un plateau circulaire ajouré, à travers lequel passe une vis. Celle-ci dispose d’un rebord adapté, formé à la base de sa tête, qui appuie sur le plateau lors d’un vissage.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Enjoliveur (2 ; 9) de roue (12 ; 18) comprenant une structure adaptée à recouvrir au moins partiellement une face externe (46 ; 86) de ladite roue, ladite structure étant pourvue de trous de passage (25 ; 95) de vis (3), lesdits trous étant adaptés à la fixation conjointe de l’enjoliveur à ladite roue et à un moyeu (5) associé à ladite roue, caractérisé en ce que ladite structure de l’enjoliveur est configurée géométriquement dans au moins une zone (26 ; 96) au voisinage d’au moins un desdits trous de façon à entraîner dans ladite zone lorsque ladite structure est disposée contre la face externe de la roue, en l’absence de serrage d’une vis à travers ledit trou, au moins un espacement (d) entre ladite structure et la face externe de la roue, et lors d’un serrage d’une vis (3) à travers ledit trou, une déformation élastique de ladite structure supprimant ledit espacement et produisant au moins un contact de serrage correspondant entre ladite structure et la face externe de la roue.
2. 2. Enjoliveur (2 ; 9) de roue selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite structure comprend, dans ladite zone (26 ; 96) au voisinage dudit trou, au moins un renfoncement (71) adapté à être opposé à la face externe (46 ; 86) de la roue lorsque ladite structure est disposée contre la face externe de la roue pour un montage de l’enjoliveur sur la roue, ledit renfoncement comportant au moins un rebord de serrage (76) adapté à être distant de la face externe de la roue selon ledit espacement (d) en l’absence de serrage d’une vis à travers ledit trou, et à être en contact avec la face externe de la roue lors du serrage d’une vis (3) à travers ledit trou, par déformation élastique de ladite structure dans ladite zone.
3. 3. Enjoliveur (2 ; 9) de roue selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit renfoncement (71) est sensiblement circulaire et concentrique par rapport audit trou (25 ; 95).
4. 4. Enjoliveur (2 ; 9) de roue selon l’une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit renfoncement (71) comprend au moins une surface inclinée (75) vers ledit trou (25 ; 95) et terminée à proximité dudit trou par ledit au moins un rebord de serrage (76), ladite surface inclinée étant adaptée à subir une pression d’une vis produisant ladite déformation élastique sous l’effet du serrage de ladite vis à travers ledit trou.
5. 5. Enjoliveur (2 ; 9) de roue selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ledit renfoncement (71) est prolongé dans ladite zone (26 ; 96) par au moins une surface d’appui (72) opposée audit au moins un rebord de serrage (76) par rapport audit renfoncement, ladite surface d’appui étant adaptée à être en contact permanent avec la face externe (46 ; 86) de la roue lorsque ladite structure est disposée contre la face externe de la roue, et à servir de support de pivotement dans ladite déformation élastique lors du serrage d’une vis (3) à travers ledit trou.
6. 6. Enjoliveur (2 ; 9) de roue selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit espacement (d) est compris entre 0,4 et 0,6 millimètres.
7. 7. Enjoliveur (2 ; 9) de roue selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite structure est en tôle d’acier au moins dans ladite zone (26 ; 96) au voisinage dudit trou (25 ; 95).
8. 8. Enjoliveur (9) de roue selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites vis (3) sont intégrées audit enjoliveur et ledit enjoliveur est solidarisé à ladite roue (18) au moyen d’éléments de fixation (97) indépendants desdits trous de passages (95) de vis.
9. 9. Procédé de fabrication d’un enjoliveur (2 ; 9) de roue (12 ; 18) comprenant une structure adaptée à recouvrir au moins partiellement une face externe (46 ; 86) de ladite roue et pourvue de trous de passage (25 ; 95) de vis (3), lesdits trous étant adaptés à la fixation conjointe de l’enjoliveur à ladite roue et à un moyeu (5) associé à ladite roue, ledit procédé de fabrication étant caractérisé en ce qu’il comprend une étape d’emboutissage de ladite structure dans au moins une zone (26 ; 96) au voisinage d’au moins un desdits trous, ledit emboutissage conférant à ladite structure dans ladite zone une configuration géométrique, telle que ledit enjoliveur est conforme à l’une quelconque des revendications 1 à 8.
10. 10. Véhicule, en particulier véhicule automobile, comprenant au moins un ensemble formé d’un moyeu (5), d’une roue (12 ; 18) fixée sur ledit moyeu et d’un enjoliveur (2 ; 9) monté sur ladite roue, ladite roue et ledit moyeu étant solidarisés au moyen d’au moins une vis (3) traversant ledit enjoliveur, ladite roue et ledit moyeu, caractérisé en ce que ledit enjoliveur de roue est conforme à l’une quelconque des revendications 1 à 8.