FR2989631A1

FR2989631A1 - Aluminum sheet wheel for vehicle i.e. car, has spacer centered on central part of web that is arranged on side of hub so as to guarantee passage of web of wheel and authorize fixing of wheel via screws with flat base

Info

Publication number: FR2989631A1
Application number: FR1253705A
Authority: FR
Inventors: Eric Palpacuer; Frederic Goslis; Magnetto Gabriele Perris; Davide Rovarino; Eric Caille
Original assignee: MW FRANCE; Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: Mw France Fr; Stellantis Auto Sas Fr
Priority date: 2012-04-23
Filing date: 2012-04-23
Publication date: 2013-10-25
Anticipated expiration: 2032-04-23
Also published as: FR2989631B1

Abstract

The wheel has a web (11) presenting a curved shape annular part - or a curved part (11G). A plane central part (11C) comprises a central boring of the web and through holes of fastening screws (30) of a wheel for fastening the wheel on a hub (21). A spacer (40) is centered on a central part of the web that is arranged on a side of the hub so as to shift the wheel towards an outer side of a support face of the fastening screws, guarantee passage of the web of the wheel and authorize fixing of the wheel via the screws with a flat base.

Description

ROUE EN TÔLE D'ALUMINIUM POUR VEHICULE. [0001] L'invention concerne une roue en tôle d'aluminium pour véhicule, en particulier pour véhicule automobile. Elle concerne aussi un véhicule, en particulier un véhicule automobile, qui comporte au moins une telle roue en tôle d'aluminium. [0002] Par « roue en tôle d'aluminium », on entend, dans la suite du présent texte, non seulement une roue en tôle d'aluminium mais aussi une roue en tôle d'alliage d'aluminium. [0003] Une roue de véhicule automobile est composée de deux parties, à savoir le voile et la jante, qui sont assemblées par soudage. La jante est la partie cylindrique externe qui reçoit le pneumatique, et le voile est la partie centrale de la roue, dont la forme galbée permet, avec un minimum de masse, d'obtenir une bonne résistance sans employer des matériaux épais et lourds. [0004] Dans le cas d'une roue en tôle d'acier, il importe de noter que l'espace disponible entre le volume de l'étrier de frein et les vis de fixation de la roue sur le moyeu est très faible et permet difficilement le passage du voile, ce qui conduit à l'utilisation de vis à embase conique pour la fixation de la roue sur le moyeu, ces vis à embase conique étant moins encombrantes que des vis à embase plate. [0005] Toutefois, ces vis à embase conique sont beaucoup moins bien adaptées que les vis à embase plate en termes de résistance et de contraintes mécaniques. [0006] On a déjà cherché à répondre à cette problématique des contraintes mécaniques sur une roue en alliage léger. [0007] Ainsi, à titre d'exemple, le document JP 2008-230374A décrit un moyen d'améliorer la manoeuvrabilité et la stabilité d'un véhicule en apportant une rigidité de montage suffisante entre une roue en alliage léger et son moyeu. Il est prévu une pluralité de trous de montage sur le voile de la roue, lesquels trous sont disposés selon une direction circulaire et repartis selon un pas angulaire régulier. Une entretoise est disposée entre les plans de joint du voile de la roue et d'une pièce de fixation de la roue, respectivement, par conséquent entre les vis de fixation de la roue et le voile de cette dernière. Des trous de passage sont prévus sur l'entretoise, et sont positionnés de façon à correspondre aux trous de montage. Des vis de fixation pénètrent les trous de montage et les trous de passage. Des écrous sont vissés sur les extrémités des vis de fixation et viennent presser le voile de la roue contre la pièce de fixation de la roue. Des creux - ou enfoncements - sont formés à proximité et autour des bords périphériques des trous de passage sur une face et/ou l'autre face de l'entretoise. [0008] Le but de la présente invention est de fournir une roue en tôle d'aluminium pour véhicule, en particulier pour véhicule automobile, qui, malgré le très faible espace disponible entre le volume de l'étrier de frein et les vis de fixation de la roue sur le moyeu, puisse être fixée sur le véhicule au moyen de vis de fixation à embase plate. [0009] Un autre but de la présente invention est de fournir une telle roue, qui permette un gain en masse, et par conséquent, une diminution des émissions de CO2 du véhicule. [0010] Enfin, c'est également un but de la présente invention de fournir une telle roue, qui soit de conception et de fabrication simples, qui soit esthétique et économique. [0011] Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet une roue en tôle d'aluminium pour véhicule, en particulier pour véhicule automobile, qui comporte une jante et un voile, le voile présentant une partie annulaire de forme galbée - ou « partie galbée » - et une partie centrale sensiblement plane contenant l'alésage central du voile et les trous de passage des vis de fixation de la roue sur le moyeu, et cette roue en tôle d'aluminium, nouvelle, comporte une entretoise centrée sur la partie centrale du voile, côté moyeu. Avec cette entretoise centrée et sertie sur la partie centrale du voile de la roue, la face d'appui des vis de fixation de la roue est décalée vers l'extérieur de la roue, le passage du voile de la roue est garanti et on peut utiliser des vis de fixation qui sont à embase plate, mieux adaptées que les vis à embase conique en termes de résistance et de contraintes mécaniques. [0012] Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, il est prévu un moyen d'indexation de l'entretoise, de façon à positionner les trous de passage des vis de fixation de la roue sur le moyeu. [0013] Ce moyen d'indexation est, de préférence, constitué par une pluralité de languettes en extension radiale externe à la périphérie de l'entretoise, lesdites languettes étant destinées à être rabattues dans des renfoncements du voile de la roue, de façon à réaliser le sertissage de l'entretoise sur l'alésage central dudit voile. [0014] A titre d'exemple non limitatif de l'objet et de la portée de la présente invention, ces languettes peuvent être au nombre de trois, réparties de manière circonférentielle selon un pas angulaire régulier de 120° d'angle, lesdites languettes étant destinées à être rabattues dans le renfoncement du voile. [0015] L'entretoise présente avantageusement la forme d'une rondelle circulaire, plane, et son épaisseur est choisie de façon à permettre de décaler d'une distance optimale la face d'appui des vis de fixation de la roue. A titre d'exemple non limitatif de l'objet et de la portée de la présente invention, l'épaisseur de la rondelle peut être de l'ordre - ou voisine de 8 mm. [0016] Enfin, le voile de la roue présente une épaisseur qui est essentiellement liée à la charge de la roue, par exemple sensiblement de l'ordre de 5,5 mm. [0017] L'invention a aussi pour objet un véhicule, en particulier un véhicule automobile, qui comprend au moins une roue en tôle d'aluminium conforme à celle décrite ci-dessus dans ses grandes lignes. [0018] 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 lesquels : [0019] - la figure 1 est une demi vue, en coupe longitudinale, schématique, d'une roue en tôle d'aluminium selon l'art antérieur, [0020] - la figure 2 est une demi vue, en coupe longitudinale, schématique, d'une roue en tôle d'aluminium selon la présente invention, [0021] - la figure 3 est une vue agrandie de la partie centrale du voile de la roue de la figure 2, montrant l'environnement d'une vis de fixation de la roue sur le moyeu, [0022] - la figure 4 est une vue en perspective, schématique, de la face extérieure de la partie centrale de la roue selon l'invention, [0023] - la figure 5 est une vue en perspective, agrandie, d'une languette d'indexation de l'entretoise de l'invention, et [0024] - la figure 6 est une vue en coupe, schématique, de la partie centrale de la roue selon la présente invention. [0025] En référence au dessin de la figure 1, on a représenté une roue de véhicule automobile en tôle d'aluminium, de référence générale 10, d'axe de rotation YY, composée, de manière classique, d'un élément cylindrique externe destiné à recevoir un pneumatique ou « jante » 12 et d'un élément central ou « voile » 11, les deux éléments étant soudés l'un à l'autre. [0026] Le voile 11 présente une partie annulaire, de forme galbée, dite aussi « partie galbée » et référencée 11G dans la suite du texte, et une partie centrale 11C, sensiblement plane, contenant l'alésage central 11D du voile 11 et les trous de passage 11V (figures 3 et 6) d'axe « yy » des tiges filetées 32 des vis de fixation 30 de la roue sur le moyeu 21. [0027] L'espace disponible entre le volume VE de l'étrier de frein et la vis de fixation 30 est trop faible pour permettre le passage du voile 11 de la roue (espace « e » très faible). La référence « INT » désigne la zone d'interférence de l'embase 31 de la vis de fixation 30 avec le voile 11 de la roue dans sa partie sensiblement courbe de liaison entre la partie centrale 11C et la partie galbée 11G du voile. Il est à noter que, compte tenu du fait que les caractéristiques mécaniques de la tôle en aluminium sont inférieures à celles d'une tôle en acier, l'épaisseur de tôle d'aluminium nécessaire est plus importante (5,5 mm au lieu de 3,5mm) et l'emboutissage d'une telle tôle, plus épaisse, impose un rayon de pliage plus important du voile dans la zone d'interférence. [0028] La référence 25 désigne le roulement de moyeu, qui assure, de manière classique, la liaison mobile entre la roue et le pivot de roue 50. [0029] Pour remédier à l'interférence dans la zone « INT » (figure 1) mentionnée précédemment, la présente invention propose une nouvelle roue, représentée notamment sur les figures 2 et 3, dans lesquelles les pièces et les parties de pièces qui sont identiques ou similaires aux pièces et parties de pièces de la roue de la figure 1 sont désignées par les mêmes références numériques. [0030] Cette roue nouvelle, selon la présente invention, comporte une entretoise 40 centrée et sertie sur la partie centrale 11C du voile 11, côté moyeu 21, de façon à décaler vers l'extérieur la face d'appui 31 des vis de fixation 30 et garantir, ainsi, un espace suffisant pour le passage du voile 11, et ce malgré le peu d'espace disponible évoqué précédemment pour le passage du voile. [0031] Cette entretoise 40 permet également l'utilisation de vis de fixation 30 à embase plate, mieux adaptées que les vis à embase conique. [0032] Un moyen d'indexation de l'entretoise 40 est prévu de façon à positionner les trous de passage 11V des vis de fixation 30 de la roue sur le moyeu 21. [0033] A titre d'exemple non limitatif de l'objet et de la portée de la présente invention, ce moyen d'indexation est constitué par trois languettes 45 (figure 5, notamment) en extension radiale externe à la périphériques de l'entretoise 40. Ces languettes 45 sont destinées, comme mieux représenté sur le dessin des figures 3 et 6, à être rabattues dans le renfoncement du voile. [0034] Les trois languettes d'indexation 45 sont avantageusement réparties, de manière circonférentielle, à la périphérie de l'entretoise 40 selon un pas angulaire régulier de 120° d'angle. [0035] L'entretoise 40 présente la forme d'une rondelle plane, circulaire, d'épaisseur « E » de l'ordre de 8 mm. Il va de soi que cette valeur de l'épaisseur de l'entretoise est donnée seulement à titre d'exemple, La valeur « E » étant, de manière générale, définie pour permettre de décaler vers l'extérieur de la roue, de façon optimale, la face d'appui des vis de fixation 30. [0036] A titre d'exemple et d'exemple seulement, le voile peut être d'épaisseur de l'ordre de 5,5 mm. [0037] On a représenté sur le dessin de la figure 4 la face extérieure de la partie centrale de la roue selon l'invention, avec ses cinq vis de fixation 30 de la roue sur le moyeu 21 et l'entretoise 40 sertie et centrée sur l'intérieur 11D du voile 11 de la roue pour garantir le centrage de la roue 10 sur le moyeu 21. [0038] Une languette d'indexation 45 de l'entretoise est représentée de manière détaillée sur le dessin de la figure 5, la languette 45 étant en position avant pliage sur l'intérieur du voile 11. Les lignes 45a et 45b représentent les lignes de pliage de la languette 45 à fin de pliage sur l'alésage intérieur 11 D du voile. [0039] Une fois repliée sur l'intérieur du voile, l'extrémité de la languette 45 vient se plaquer sur la face extérieure de la roue, de manière à réaliser le sertissage de l'entretoise 40 sur le voile 11 de la roue, comme représenté aussi sur le dessin de la figure 6. [0040] La roue en tôle d'aluminium décrite ci-dessus présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants : [0041] - elle permet de réaliser un important gain en masse par rapport aux roues réalisées en tôle d'acier, lequel gain peut être de l'ordre de 30%, soit plus de deux kilogrammes de gain par roue ou plus de 8 kilogrammes sur le véhicule, [0042] - elle permet, du fait de ce gain en masse, de diminuer les émissions de CO2 du véhicule équipé de telles roues selon l'invention, et [0043] - son montage sur un véhicule est sans impact sur l'architecture du véhicule. ALUMINUM SHEET WHEEL FOR VEHICLE. The invention relates to a wheel made of aluminum sheet for a vehicle, in particular for a motor vehicle. It also relates to a vehicle, in particular a motor vehicle, which comprises at least one such aluminum sheet wheel. By "aluminum sheet wheel" means, in the following text, not only a wheel made of aluminum sheet but also a wheel made of aluminum alloy sheet. [0003] A motor vehicle wheel is composed of two parts, namely the sail and the rim, which are assembled by welding. The rim is the external cylindrical part which receives the tire, and the veil is the central part of the wheel, whose curved shape allows, with a minimum of mass, to obtain a good resistance without using thick and heavy materials. In the case of a sheet steel wheel, it is important to note that the space available between the volume of the brake caliper and the screws fixing the wheel on the hub is very low and allows it is difficult to pass the web, which leads to the use of conical flange screws for fixing the wheel to the hub, these conical flange screws being less bulky than flanged screws. However, these conical flange screws are much less well suited than flat flange screws in terms of strength and mechanical stresses. We have already sought to address this problem of mechanical stress on a light alloy wheel. Thus, for example, JP 2008-230374A describes a way to improve the maneuverability and stability of a vehicle by providing sufficient mounting rigidity between a light alloy wheel and its hub. There is a plurality of mounting holes on the wheel web, which holes are arranged in a circular direction and distributed in a regular angular pitch. A spacer is disposed between the seal planes of the web of the wheel and a fastener of the wheel, respectively, therefore between the fastening screws of the wheel and the web of the latter. Through holes are provided on the spacer, and are positioned to correspond to the mounting holes. Fixing screws penetrate mounting holes and through holes. Nuts are screwed on the ends of the fastening screws and press the web of the wheel against the fastener of the wheel. Hollowings - or depressions - are formed near and around the peripheral edges of the through holes on one face and / or the other face of the spacer. The object of the present invention is to provide a wheel made of aluminum sheet for a vehicle, particularly for a motor vehicle, which, despite the very small space available between the volume of the brake caliper and the fastening screws of the wheel on the hub, can be attached to the vehicle by means of flat-plate fastening screws. Another object of the present invention is to provide such a wheel, which allows a gain in mass, and therefore a reduction of CO2 emissions of the vehicle. Finally, it is also an object of the present invention to provide such a wheel, which is simple design and manufacturing, which is aesthetic and economical. To achieve these objects, the subject of the present invention is a wheel made of aluminum sheet for a vehicle, in particular for a motor vehicle, which comprises a rim and a sail, the veil having an annular portion of curved shape - or "Curved portion" - and a substantially planar central portion containing the central bore of the web and the holes for the wheel mounting screws on the hub, and this new aluminum sheet wheel has a spacer centered on the central part of the web, hub side. With this spacer centered and crimped on the central part of the web of the wheel, the bearing face of the fixing screws of the wheel is shifted towards the outside of the wheel, the passage of the web of the wheel is guaranteed and it is possible to use mounting screws that are flanged, better than conical flange screws in terms of strength and mechanical stress. According to a preferred embodiment of the invention, there is provided an indexing means of the spacer, so as to position the passage holes of the fixing screws of the wheel on the hub. This indexing means is preferably constituted by a plurality of tongues in radial extension external to the periphery of the spacer, said tabs being intended to be folded into recesses of the web of the wheel, so as to crimping the spacer on the central bore of said web. By way of non-limiting example of the object and scope of the present invention, these tongues may be three in number, distributed circumferentially in a regular angular pitch of 120 ° angle, said tabs being intended to be folded into the recess of the veil. The spacer advantageously has the shape of a circular washer, flat, and its thickness is selected to allow to shift the optimum distance of the support face of the wheel fixing screws. As a non-limiting example of the object and scope of the present invention, the thickness of the washer can be of the order - or close to 8 mm. Finally, the web of the wheel has a thickness which is essentially related to the load of the wheel, for example substantially of the order of 5.5 mm. The invention also relates to a vehicle, in particular a motor vehicle, which comprises at least one wheel made of aluminum sheet conforming to that described above in outline. Other objects, advantages and features of the invention will appear in the following description of an exemplary embodiment, not limiting the object and scope of the present patent application, accompanied by drawings in which : [0019] - Figure 1 is a half view, in longitudinal section, schematic, of an aluminum sheet wheel according to the prior art, [0020] - Figure 2 is a half view, in longitudinal section, schematic, an aluminum sheet wheel according to the present invention, [0021] - Figure 3 is an enlarged view of the central portion of the web of the wheel of Figure 2, showing the environment of a screw of fixing the wheel on the hub, [0022] - Figure 4 is a schematic perspective view of the outer face of the central portion of the wheel according to the invention, [0023] - Figure 5 is a view of perspective, enlarged, an indexing tab of the spacer of the invention, and [0024] - Figure 6 is a view in co upe, schematic, of the central part of the wheel according to the present invention. Referring to the drawing of Figure 1, there is shown a motor vehicle wheel of aluminum sheet, general reference 10, axis of rotation YY, composed, in a conventional manner, an outer cylindrical member intended to receive a tire or "rim" 12 and a central element or "sail" 11, the two elements being welded to one another. The web 11 has an annular portion, of curved shape, also called "curved portion" and referenced 11G in the following text, and a central portion 11C, substantially flat, containing the central bore 11D of the web 11 and the passage holes 11V (FIGS. 3 and 6) with axis "yy" of the threaded rods 32 of the fixing screws 30 of the wheel on the hub 21. The space available between the volume VE of the brake caliper and the fixing screw 30 is too weak to allow the passage of the web 11 of the wheel (space "e" very low). The reference "INT" designates the interference zone of the base 31 of the fixing screw 30 with the web 11 of the wheel in its substantially curved portion of connection between the central portion 11C and the curved portion 11G of the web. It should be noted that, given that the mechanical characteristics of the aluminum sheet are lower than those of a steel sheet, the thickness of the aluminum sheet required is greater (5.5 mm instead of 3.5mm) and the stamping of such a thicker sheet, imposes a larger bending radius of the web in the interference zone. The reference 25 designates the hub bearing, which provides, in a conventional manner, the movable connection between the wheel and the wheel pivot 50. To remedy the interference in the "INT" zone (FIG. 1) ) mentioned above, the present invention proposes a new wheel, shown in particular in Figures 2 and 3, in which parts and parts of parts which are identical or similar to parts and parts of parts of the wheel of Figure 1 are designated by the same numerical references. This new wheel, according to the present invention, comprises a spacer 40 centered and crimped on the central portion 11C of the web 11, hub side 21, so as to shift outwardly the bearing face 31 of the fastening screws 30 and thus ensure sufficient space for the passage of the veil 11, despite the lack of available space previously mentioned for the passage of the veil. This spacer 40 also allows the use of fastening screws 30 with a flat base, better suited than screws with a conical base. An indexing means of the spacer 40 is provided so as to position the passage holes 11V of the fixing screws 30 of the wheel on the hub 21. As a non-limiting example of the object and scope of the present invention, this indexing means is constituted by three tabs 45 (Figure 5, in particular) in radial extension external to the device of the spacer 40. These tabs 45 are intended, as best shown on the drawing of Figures 3 and 6 to be folded into the recess of the veil. The three indexing tabs 45 are advantageously distributed, circumferentially, at the periphery of the spacer 40 at a regular angular pitch of 120 ° angle. The spacer 40 has the shape of a flat washer, circular, of thickness "E" of the order of 8 mm. It goes without saying that this value of the thickness of the spacer is given only by way of example. The value "E" is, in general, defined to enable the wheel to be shifted outwardly, so that optimal, the bearing face of the fixing screws 30. By way of example and example only, the web may be of the thickness of about 5.5 mm. Is shown in the drawing of Figure 4 the outer face of the central portion of the wheel according to the invention, with its five screws 30 for fixing the wheel on the hub 21 and the spacer 40 crimped and centered on the inside 11D of the web 11 of the wheel to ensure the centering of the wheel 10 on the hub 21. An indexing tab 45 of the spacer is shown in detail in the drawing of Figure 5, the tongue 45 being in position before folding on the inside of the web 11. The lines 45a and 45b represent the fold lines of the tongue 45 at the end of folding on the inner bore 11 D of the web. Once folded over the inside of the sail, the end of the tongue 45 is pressed against the outer face of the wheel, so as to achieve the crimping of the spacer 40 on the web 11 of the wheel, as shown also in the drawing of Figure 6. [0040] The aluminum sheet wheel described above has many advantages, among which the following advantages: [0041] it allows to realize a large gain in mass by compared to wheels made of sheet steel, which gain can be of the order of 30%, more than two kilograms of gain per wheel or more than 8 kilograms on the vehicle, [0042] it allows, because of this gain in mass, to reduce the CO2 emissions of the vehicle equipped with such wheels according to the invention, and [0043] - its mounting on a vehicle has no impact on the architecture of the vehicle.

Claims

1. A wheel made of aluminum sheet for a vehicle, in particular for a motor vehicle, which comprises a rim (12) and a sail (11), the sail (11) having an annular portion of curved shape - or "curved portion "(11G) - and a substantially flat central portion (11C) containing the central bore (11D) of the web (11) and the through holes (11V) of the fixing screws (30) of the wheel (10) on the hub (21), characterized in that said wheel further comprises a spacer (40) centered on the central portion (11C) of the web (11), hub side (21), so as to shift outward the bearing surface of the fixing screws (30), thereby ensuring the passage of the web (11) of the wheel and allow the fixing of the wheel by means of flat-base screws.

2. Wheel according to claim 1, characterized in that there is provided an indexing means of said spacer (40), so as to position the passage holes (11V) of the fastening screws (30) of the wheel ( 10) on the hub (21).

3. Wheel according to claim 2, characterized in that said indexing means is constituted by a plurality of tongues (45) in radial extension external to the periphery of the spacer (40), said tabs (45) being intended for be folded into the recess of the veil (11).

4. Wheel according to claim 3, characterized in that said tongues (45) are three in number, distributed in a regular angular pitch of 120 ° angle.

5. Wheel according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said spacer (40) has the shape of a flat washer, circular, thickness of about 8 mm.

Vehicle, in particular a motor vehicle, characterized in that it comprises at least one aluminum sheet wheel according to any one of claims 1 to 5.25.