FR3137872A1 - Méthode de centrage de roue de véhicule automobile et ensemble de roue centrée - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne une méthode de centrage de roue et un ensemble de roue centrée de véhicule automobile obtenu selon ladite méthode. Elle comprend les étapes suivantes : on fournit un élément de structure comprenant un moyeu (10) présentant une partie d’appui (14) et une partie de centrage (16) présentant un diamètre externe d et s’étendant en saillie de ladite partie d’appui (14) ; on fournit une roue comprenant une jante en aluminium (22) présentant un alésage axial (24) de diamètre D, de manière à pouvoir ajuster ladite jante (22) contre ladite partie circulaire d’appui (14), tandis que ladite partie de centrage (16) s’étend à travers ledit alésage (24). On fournit en outre une bague en acier (30) présentant un diamètre interne Di compris entre ledit diamètre d’alésage D et ledit diamètre externe d, Di < D ; et on insère ladite bague en acier (30) à l’intérieur dudit alésage (24). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 5
Description
La présente invention se rapporte à une méthode de centrage de roue de véhicule automobile et à un ensemble de roue centrée.
Usuellement, les véhicules automobiles comprennent des moyeux sur lesquels on vient installer les roues par l’intermédiaire de leur jante.
Ainsi, le moyeu présente une partie circulaire d’appui axial et une partie de centrage cylindrique à courbe directrice circulaire, ou nez de moyeu, qui s’étend en saillie au centre de la partie circulaire d’appui axial.
Les roues comprennent une jante présentant un alésage axial, de manière à pouvoir ajuster la jante contre la partie circulaire d’appui axial, tandis que la partie de centrage s’étend à travers l’alésage pour ajuster radialement la jante par rapport audit moyeu.
Lorsque la jante est réalisée en acier l’alésage axial peut présenter un diamètre sensiblement équivalent au diamètre de la partie de centrage cylindrique, au jeu fonctionnel près, de manière à ce que cette partie centrale cylindrique puisse traverser l’alésage et jouer son rôle de guidage radial. On obtient de la sorte un centrage satisfaisant permettant d’éviter une trop grande excentricité. En effet, l’excentricité de la roue par rapport à son axe de rotation conduit à l’apparition d’un « balourd », lequel tend à provoquer des vibrations et à augmenter la vitesse d’usure des éléments tournants.
Lorsque la jante est réalisée en aluminium, bien que l’alésage axial puisse être réalisé avec plus de précision, il importe que le bord intérieur de la jante soit relativement écarté de la partie centrale cylindrique pour éviter un possible couplage galvanique.
En effet, la partie centrale cylindrique est réalisée en acier, et par conséquent contient essentiellement du fer, dont le potentiel électrochimique est éloigné de celui de l’aluminium. Partant, si la jante est en contact avec la partie centrale, en présence d’eau, l’aluminium tend à se corroder. Aussi, un tel pont galvanique entre l’acier et aluminium tend à opérer une soudure « galvanique ».
Aussi, un problème qui se pose et que vise à résoudre la présente invention est de fournir une méthode de centrage de roue présentant une jante en aluminium, sur un moyeu en acier, sans pour autant entraîner les désagréments du couplage galvanique.
Dans ce but, et selon un premier objet, il est proposé une méthode de centrage de roue de véhicule automobile comprenant les étapes suivantes : on fournit un élément de structure de véhicule automobile comprenant un moyeu, ledit moyeu présentant une partie circulaire d’appui axial et une partie de centrage cylindrique à courbe directrice circulaire présentant un diamètre externedet s’étendant en saillie au centre de ladite partie circulaire d’appui axial ; on fournit une roue comprenant une jante en aluminium présentant un alésage axial de diamètre d’alésageDsupérieur audit diamètre externed, de manière à pouvoir ajuster ladite jante contre ladite partie circulaire d’appui axial, tandis que ladite partie de centrage s’étend à travers ledit alésage pour ajuster radialement ladite jante par rapport audit moyeu. On fournit en outre une bague en acier présentant un diamètre interne compris entre ledit diamètre d’alésageDet ledit diamètre externed,Di<D; et on insère ladite bague en acier à l’intérieur dudit alésage.
Ainsi, une caractéristique de l’invention réside dans la mise en œuvre d’une bague en acier entre la partie de centrage cylindrique du moyeu et l’alésage de la jante. Aussi, la bague en acier est préinstallée et centrée à l’intérieur de l’alésage. De la sorte, le centrage de la roue par rapport au moyeu, autrement dit le guidage radial, est opéré par la position relative de la bague en acier et de la partie de centrage cylindrique.
Bien évidemment, le diamètre intérieur de la bague est strictement inférieur au diamètre d’alésageD.
On comprend alors qu’aucun couplage galvanique ne se produit entre la bague en acier et la partie de centrage cylindrique qu’elle entoure.
Par exemple, la bague en acier présente un diamètre interneDicompris entre ledit diamètre externedet la somme du diamètre d’alésageDet du diamètre externed, divisée par deux.
Selon une caractéristique de l’invention particulièrement avantageuse, ladite bague présente une fente sensiblement radiale. La fente peut présenter une largeur relativement importante, par exemple quelques millimètres, de manière à pouvoir enserrer la bague et réduire son diamètre, pour faciliter ainsi son insertion à l’intérieur de l’alésage de la jante. La bague est réalisée dans un acier élastiquement déformable de manière à pouvoir reprendre sa forme originelle après avoir été enserrée.
Préférentiellement, ladite bague présente une surface interne munie d’un bossage. Autrement dit, la largeur de la portée d’appui circulaire interne de la bague est réduite. De la sorte, la surface de contact de la bague contre la partie de centrage est réduite ce qui permet de faciliter le montage et le démontage de la roue.
De plus, ladite bague présente une surface externe cylindrique et deux flancs opposés l’un de l’autre définissant deux arêtes circulaires, et, préférentiellement, on chanfreine l’une desdites arêtes. De la sorte, la bague peut être appliquée contre la jante de façon à ce que le chanfrein vienne en appui contre les bords de l’alésage. Ensuite, en appliquant un effort axial sur la bague, le chanfrein forme alors rampe et permet le resserrement de la bague grâce à sa fente radiale. Ainsi, la bague peut être engagée à force à l’intérieur de l’alésage.
Selon un mode de mise en œuvre de l’invention particulièrement avantageux, on creuse une gorge à l’intérieur dudit alésage pour accueillir ladite bague. De la sorte, on vient insérer la bague à l’intérieur de l’alésage de manière à la maintenir en position fixe par rapport à la jante. Il est aisé d’insérer la bague à l’intérieur de la gorge en l’enserrant pour réduire son diamètre et en l’engageant à force axialement à l’intérieur de l’alésage jusqu’à la gorge où elle reprend son diamètre originel.
Selon un autre mode de mise en œuvre, on ménage un épaulement à l’intérieur dudit alésage pour former un appui axial à ladite bague. De la sorte, la bague est bloquée en translation à l’intérieur de l’alésage contre l’épaulement.
Préférentiellement, on usine une gorge en demi-lune en avant dudit épaulement. De la sorte, après avoir engagé la bague à l’intérieur de l’alésage et l’avoir portée en appui contre l’épaulement, on engage un jonc d’arrêt torique à l’intérieur de la gorge en demi-lune pour emprisonner la bague à l’intérieur de l’alésage.
Selon un autre objet, il est proposé un ensemble de roue centrée de véhicule automobile. L’ensemble comprend : un élément de structure de véhicule automobile comportant un moyeu, ledit moyeu présentant une partie circulaire d’appui axial et une partie de centrage cylindrique à courbe directrice circulaire présentant un diamètre externe d et s’étendant en saillie au centre de ladite partie circulaire d’appui axial ; une roue comportant une jante en aluminium présentant un alésage axial de diamètre d’alésageDsupérieur audit diamètre externed, ladite jante étant ajustée contre ladite partie circulaire d’appui axial, tandis que ladite partie de centrage s’étend à travers ledit alésage pour ajuster radialement ladite jante par rapport audit moyeu ; et, une bague en acier présentant un diamètre interneDicompris entre ledit diamètre d’alésageDet ledit diamètre externed,Di<D ,et ladite bague en acier est insérée à l’intérieur dudit alésage.
On obtient de la sorte une roue dont la jante est en aluminium, qui est parfaitement centré sur son moyeu, et sans avoir les désagréments d’un couplage galvanique.
Préférentiellement, ladite bague présente une fente sensiblement radiale. Une telle bague fendue présente tous les avantages décrits ci-dessus.
En outre, ladite jante présente une gorge creusée à l’intérieur dudit alésage pour accueillir ladite bague. La bague est ainsi parfaitement maintenue en translation selon une direction axiale. De la sorte, elle demeure en position fixe lors des changements de roue.
D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après de modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
La montre en coupe axiale, un moyeu 10 situé à l'extrémité d'un arbre de roue 12 et présentant un axe de symétrie A. Le moyeu 10 présente une partie circulaire d'appui axial 14, ou flasque, et une partie de centrage cylindrique à base circulaire 16, s'étendant en saillie au centre de la partie circulaire d'appui axial 14. La partie circulaire d'appui 14 et la partie de centrage cylindrique 16 sont en acier.
La partie de centrage cylindrique à base circulaire 16, dénommé également « nez de moyeu », permet le centrage de la roue comme on l'expliquera plus en détail ci-après. Aussi, son axe de symétrie correspond précisément à l'axe de symétrie A du moyeu 10 et son diamètre externed, définit par sa surface cylindrique externe 15, est précis. Il est ici par exemple de 60 mm.
En outre, la montre deux taraudages 18, 20 opposés l'un de l'autre et pratiqués selon une direction parallèle à l'axe de symétrie A du moyeu, à travers la partie circulaire d'appui axial 14. La partie circulaire d’appui 14 présente d’autres taraudages n’apparaissant pas sur la .
La illustre partiellement, en coupe axiale, la partie centrale d'une jante 22 en aluminium, d'une roue de véhicule automobile. Elle présente un axe de symétrie circulaire S et un alésage 24 centré sur l'axe de symétrie circulaire S.
Aussi, la jante 22 présente, sur la , deux orifices traversant diamétralement opposés 26, 28 adaptés à recevoir des éléments de vissage comme on l'expliquera ci-après. La jante comporte d’autres orifices, correspondant auxdits autres taraudages, pour pouvoir la solidariser parfaitement à la partie circulaire d’appui 14.
L'alésage 24 présente un diamètreD, d'une valeur de 68 mm dans l'exemple présenté ici et dans un intervalle de tolérance de 0,04 mm, correspondant à une tolérance d'usinage et non pas à une tolérance d'embouti.
En outre, la jante 22, en aluminium, est munie d'une bague en acier 30 insérée dans l'alésage 24 comme on va l'expliquer plus en détail ci-après en référence à la .
On retrouve plus en détail sur la , le centre de la jante 22, et plus précisément l'alésage 24, débarrassé de la bague en acier 30. L'alésage 24 présente une portée, soit une profondeur relativement importante, supérieure à 5 mm, par exemple 8 mm. Aussi, une gorge 32 est pratiquée à l'intérieur de l'alésage 24.
La gorge 32 présente une largeur, voisine par exemple de 5 mm et une profondeur de l'ordre de 1 mm. Elle est de section rectangulaire. En outre, la gorge 32 définit un rebord de gorge 35.
Par ailleurs, le rebord de gorge 35 se prolonge vers l'extérieur de la jante 22 par une entrée chanfreinée 29, dont on précisera l’utilité dans la suite de la description.
Ainsi, la bague en acier 30 telle qu'illustrée en perspective sur la va pouvoir venir se loger à l'intérieur de l'alésage 24 dans la gorge 32 comme on va l'expliquer ci-après.
La bague en acier 30 représentée sur la est de section droite, autrement dit de section radiale, rectangulaire. Elle présente une surface cylindrique externe 31 définissant un diamètre extérieurDeet une surface cylindrique interne opposée 33, définissant un diamètre intérieur Di. Au surplus, la bague 30 présente deux flancs opposés 37, 39.
La bague en acier 30 est préférentiellement obtenue à partir d’un tube cylindrique à base circulaire obtenu en tournage fin, puis tronçonné à la largeur requise.
En outre, elle est fendue, et sa fente 34 est plus ou moins large. En l'espèce, elle correspond à une troncature définissant deux extrémités libres en regard 36, 38.
La bague 30 présente ici une largeurLde 5 mm et une épaisseur radialeede 4 mm. Les tolérances sur l'épaisseur sont de 0,01 mm, soit l'intervalle de tolérance d'écart des rayons intérieur et extérieur.
Aussi, le diamètre intérieurDiest de 60 mm dans l’exemple ici présenté et le diamètre extérieurDeest de 68 mm. Le diamètre intérieurDiest bien compris entre le diamètreDde l’alésage 24 et le diamètre externed, de la partie de centrage 16.
Le diamètre intérieurDide la bague 30 est également compris entre 60 mm et 64 mm, correspondant à la demi-somme du diamètreDde l’alésage 24 et le diamètre externedde la partie de centrage 16.
En outre, le défaut de coaxialité des diamètres intérieurDiet extérieurDeest également de 0,01 mm.
Selon un autre exemple de mise en œuvre, la bague présente une épaisseur de 3 mm et son diamètre intérieurDiest de 62 mm. L’alésage 24 conserve lui les dimensions données ci-dessus.
Grâce à la fente 34, la bague en acier 30 est élastiquement déformable de sorte qu’elle peut être enserrée, tandis que ces deux extrémités libres en regard 36, 38 se rapprochent l'une de l'autre. Son diamètre moyen se réduit alors et elle peut être insérée aisément à l'intérieur de l'alésage 24 en franchissant le rebord 35 pour pouvoir être relâchée au droit de la gorge 32 où elle reprend sa forme originelle.
La Illustre la bague 30 ainsi ajustée à l'intérieur de la gorge 32. Elle est alors maintenue en position fixe selon la direction axiale.
De la sorte, on peut venir ajuster la jante 22 et plus largement la roue sur le moyeu 10, comme illustré sur la . La jante 22 est ajustée de manière à engager la partie de centrage cylindrique 16 à travers l'alésage 24. La partie de centrage cylindrique 16 permet de guider alors radialement la jante 22 par l'intermédiaire de la bague en acier 30 qui est entraînée axialement en glissement sur la surface cylindrique 15 de la partie de centrage cylindrique 16.
La jante 22 est alors portée en applique contre la partie circulaire d'applique 14. Et après la mise en regard des orifices 26, 28 avec les taraudage 18, 20 respectivement, on engage des vis de fixation 40, 42 à travers les orifices 26, 28 pour les visser dans les taraudages 18, 20.
On aboutit alors, compte tenu des tolérances précitées, à une excentration moyenne de 0,0 35 mm et à une excentration maximale de 0,0 65 mm.
La bague en acier 30 qui vient naturellement en contact avec la partie de centrage cylindrique 16, elle-même en acier, n'induit aucun couplage galvanique puisque par nature, ces deux éléments présentent le même potentiel électrochimique.
On se référera à présent à la , laquelle présente une section droite d'une bague en acier 30' selon un autre mode de mise en œuvre. Les éléments de l'objet de la possédant les mêmes fonctions que ceux de l'objet de la présenteront la même référence affectée d'un signe : « ‘ ».
Ainsi, la bague en acier 30' présente deux flancs opposés 37', 39' et une surface cylindrique externe 31' opposée à une surface cylindrique interne 33'.
On observera, d'une part que l'arête définie par la surface cylindrique externe 31', et le flanc 39' a été abattue pour former un chanfrein 46, et d'autre part, que la portée d'appui de la surface cylindrique interne 33' a été réduite par la formation d'un bossage circulaire 48 au centre de la surface cylindrique interne 33'.
Ainsi, on vient appliquer la bague en acier 30' contre la jante 22 de manière à ce que le chanfrein 46, vienne précisément en appui contre l'entrée chanfreinée 29 de la jante 22. Et en entraînant à force la bague 30' contre la jante 22, l'entrée chanfreinée 29 forme alors rampe de sorte que la bague 30' se contracte et voit son diamètre se réduire à mesure que la bague 30' pénètre à l'intérieur de l'alésage 24, tandis que le chanfrein 46 est entraîné en frottement contre l'entrée chanfreinée 29.
Lorsque la bague 30' arrive au droit de la gorge 32', alors la bague 30' se détend à l'intérieur et retrouve son diamètre d'origine, comme l'illustre la .
Bien entendu, une telle mise en œuvre doit être opérée avant le montage de la roue sur le moyeu 10.
Aussi, grâce au bossage 48, la surface de contact de la bague 30' avec la partie circulaire d'appui axial 14 du moyeu 10 est plus faible. Cette caractéristique permet de faciliter le démontage et le remontage de la roue. Et elle ne nuit aucunement aux qualités de centrage de la jante.
On se référera à présent à la illustrant un autre mode de mise en œuvre de jante 22’, associé à la bague en acier 30’ telle que représentée sur la .
Ainsi, l’alésage ne comporte plus de gorge, mais simplement un épaulement 50, contre lequel vient en appui axial le flanc 39’ de la bague 30’.
Autrement dit, selon cet autre mode de mise en œuvre, par rapport au premier, le rebord 35 tel qu’illustré sur la a disparu. Ainsi, la bague en acier 30’ a pu être engagée à force dans l’alésage 24’ sans contraction significative, jusqu’à venir en butée contre l’épaulement 50.
Par ailleurs, une gorge en demi-lune 52 est ménagée à l’entrée de l’alésage 24’ afin de pouvoir y porter un jonc 54 élastiquement déformable. Ce jonc 54 élastiquement déformable est aisé engagé à force à l’intérieur de la gorge en demi-lune 52 et il permet de maintenir la bague 30’en position fixe à l’intérieur de l’alésage 24’.
Claims (10)
- Méthode de centrage de roue de véhicule automobile comprenant les étapes suivantes :
- on fournit un élément de structure de véhicule automobile comprenant un moyeu (10), ledit moyeu présentant une partie circulaire d’appui axial (14) et une partie de centrage cylindrique (16) à courbe directrice circulaire présentant un diamètre externedet s’étendant en saillie au centre de ladite partie circulaire d’appui axial (14) ;
- on fournit une roue comprenant une jante en aluminium (22) présentant un alésage axial (24) de diamètre d’alésageDsupérieur audit diamètre externed, de manière à pouvoir ajuster ladite jante (22) contre ladite partie circulaire d’appui axial (14), tandis que ladite partie de centrage (16) s’étend à travers ledit alésage (24) pour ajuster radialement ladite jante (22) par rapport audit moyeu (10) ;
caractérisée en ce qu’on fournit en outre une bague en acier (30) présentant un diamètre interneDicompris entre ledit diamètre d’alésageDet ledit diamètre externed,Di<D; et en ce qu’on insère ladite bague en acier (30) à l’intérieur dudit alésage (24). - Méthode de centrage selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite bague (30) présente une fente sensiblement radiale.
- Méthode de centrage selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ladite bague (30) présente une surface interne munie d’un bossage (48).
- Méthode de centrage selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ladite bague (30’) présente une surface externe (31’) cylindrique et deux flancs opposés l’un de l’autre (37’, 39’) définissant deux arêtes circulaires, et en ce qu’on chanfreine l’une desdites arêtes.
- Méthode de centrage selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu’on creuse une gorge (32) à l’intérieur dudit alésage (24) pour accueillir ladite bague (30).
- Méthode de centrage selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu’on ménage un épaulement (50) à l’intérieur dudit alésage (24) pour former un appui axial à ladite bague (30’).
- Méthode de centrage selon la revendication 6, caractérisée en ce qu’on usine une gorge en demi-lune (52) en avant dudit épaulement (50).
- Ensemble de roue centrée de véhicule automobile comprenant :
- un élément de structure de véhicule automobile comportant un moyeu (10), ledit moyeu présentant une partie circulaire d’appui axial (14) et une partie de centrage cylindrique à courbe directrice circulaire (16) présentant un diamètre externedet s’étendant en saillie au centre de ladite partie circulaire d’appui axial (14) ;
- une roue comportant une jante en aluminium (22) présentant un alésage axial (24) de diamètre d’alésageDsupérieur audit diamètre externed, ladite jante (22) étant ajustée contre ladite partie circulaire d’appui axial (14), tandis que ladite partie de centrage (16) s’étend à travers ledit alésage (24) pour ajuster radialement ladite jante par rapport audit moyeu (10) ;
caractérisé en ce qu’il comprend en outre une bague en acier (30) présentant un diamètre interneDicompris entre ledit diamètre d’alésageDet ledit diamètre externed,Di<D, et en ce que ladite bague en acier (30) est insérée à l’intérieur dudit alésage (24). - Ensemble selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite bague (30) présente une fente sensiblement radiale (34).
- Ensemble selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que ladite jante (22) présente une gorge (32) creusée à l’intérieur dudit alésage (24) pour accueillir ladite bague (30).
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