La figure 1A des dessins annexés montre en demi- coupe une roue R moulée en alliage léger conventionnelle (X étant l'axe de rotation de la roue), comportant une face avant FA pourvue en son centre d'un moyeu M et de trous de fixation, une partie périphérique de creux de jante CJ, un crochet intérieur CI et un bourrelet anti- déjantage ( « hump » en terminologie anglo-saxonne) intérieur HI délimitant entre eux un appui intérieur API pour le pneumatique, et du côté opposé (côté face avant) un crochet extérieur CE et un bourrelet anti-déjantage extérieur HE délimitant entre eux un appui extérieur APE pour le pneumatique.

Il existe de nos jours une tendance à réaliser de telles roues avec un style dit « full face » en terminologie anglo-saxonne, de telles roues étant caractérisées par une face avant FA de style qui est peu décalée, voire pratiquement en tangence avec le crochet de roue extérieur CE. La figure 1B est une demi-coupe d'une telle roue « full face ». On a représenté sur cette mme figure une zone A relativement massive qui présente l'inconvénient d'alourdir la roue.

On a déjà tenté de résoudre ce problème de poids, ainsi que de la présence de cette zone A massive où la solidification est délicate et peut tre le siège de microretassures, en réalisant la roue en deux parties.

Mais on perd alors les avantages, en termes notamment de coût et de cadence, de la réalisation d'une pièce entièrement monobloc.

La présente invention vise à pallier ces limitations de l'état de la technique.

Elle propose à cet effet un procédé de fabrication d'une roue monobloc en alliage léger pour véhicule automobile, comprenant la réalisation par moulage d'une pièce comprenant une face avant, une partie périphérique de creux de jante et des aménagements pour l'appui et la retenue d'un pneumatique, procédé caractérisé en ce qu'il comprend la réalisation a posteriori par usinage, au-dessous d'un appui de pneumatique côté face avant, d'au moins une cavité d'allègement.

Certains aspects préférés, mais non limitatifs, du procédé selon l'invention sont les suivants : * l'usinage consiste en une série de perçages.

* les perçages sont réalisés à des profondeurs différentes.

* les perçages sont réalisés à au moins deux profondeurs différentes, l'une pour des régions correspondant à des bras de la face avant, l'autre correspondant à des zones de la face avant situées entre deux bras.

* le diamètre et la profondeur des perçages sont choisis de façon à laisser, au voisinage desdits perçages, des épaisseurs de pardi comprises entre 1 et 6 mm, de préférence entre 2 et 5 mm.

* le procédé comprend une étape d'ajustement de la profondeur de certains des perçages de manière à réaliser un équilibrage de la roue.

* l'étape d'ajustement de profondeur est mise en oeuvre sur trois perçages au moins.

* l'étape d'ajustement de profondeur est mise en oeuvre après une étape de perçage principale suivie d'une étape de mesure dynamique du balourd de la roue.

* l'étape d'ajustement de profondeur est réalisée au cours d'une étape de perçage principale, réalisée postérieurement à une mesure dynamique du balourd de la roue.

* l'usinage consiste en un tournage.

* le procédé comprend une étape préalable de détermination d'un décalage entre l'axe d'un tour sur lequel est réalisé le tournage et l'axe de la roue, de manière à réaliser par le tournage un équilibrage de la roue.

* le décalage comprend une légère inclinaison entre les axes.

* le décalage comprend une légère excentration entre les axes.

* le procédé comprend en outre la réalisation, dans la région du fond de la cavité tournée, d'un trou taraudé pour une valve du type vissé.

* l'usinage consiste en un fraisage.

* l'usinage est réalisé à une profondeur variable.

* le procédé comprend une étape préalable de calcul de paramètres de fraisage de manière à réaliser au cours du fraisage un équilibrage de la roue.

D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de formes de réalisation préférées de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels outre les figures 1A et 1B déjà décrites : La figure 2 illustre schématiquement-le principe d'un allègement par enlèvement de matière selon la présente invention ; Les figures 3A et 3B illustrent schématiquement, par deux demi-vues en coupe radiale dans des plans différents, une première forme de réalisation de l'invention, La figure 4 illustre en perspective une partie de la roue des figures 3A et 3B, Les figures 5,6A et 6B illustrent l'agencement sur la roue de certains types de trous d'allègement, et

Les figures 7A et 7B illustrent schématiquement, par deux vues partielles en coupe radiale, une deuxième forme de réalisation de l'invention.

Sur ces figures, des éléments ou parties identiques ou similaires à ceux des figures 1A et 1B sont désignés dans la mesure du possible par les mmes signes de référence, et ne seront pas décrits à nouveau.

En référence tout d'abord à la figure 2, on a illustré le principe général de la présente invention, selon lequel on usine des évidements EU sous l'appui extérieur de pneumatique APE en vue d'alléger la roue sans compromettre ses propriétés mécaniques.

Dans une première forme de réalisation, et en référence aux figures 3A, 3B et 4, ces évidements sont constitués par des trous d'allègement TA réalisés par perçage. Ces perçages sont réalisés à différentes profondeurs de façon à maximiser l'allègement par rapport à la masse à évider, ainsi que cela est représenté dans les figures 3A et 3B, sans compromettre la résistance mécanique. A cet égard, chaque perçage est réalisé en laissant des épaisseurs résiduelles e2 à e5 appropriées, de l'ordre de quelques millimètres et de préférence voisines de 2 à 3 mm (le cas de l'épaisseur el étant abordé plus loin).

Ainsi l'on a représenté sur la figure 3A le cas d'un perçage TA1 réalisé au niveau d'un bras de roue et qui peut donc tre profond, la profondeur étant déterminée par l'épaisseur admissible e3 de la zone de la roue en fond de perçage. La figure 3B illustre un perçage moins profond TA2 réalisé dans la zone de la roue située entre deux bras, la cote minimale e5 déterminant la profondeur de ce perçage.

Les perçages TA ont un diamètre rendant l'évidement maximal. Plus précisément, et en référence à la figure 4, le diamètre des perçages est tel qu'il tangente à peu près la surface externe des creux de jante CJ et que sur

la génératrice diamétralement opposée, ils laissent une épaisseur el (voir également figure 3A) de l'ordre de 2 à à 6 mm, de préférence 3 à 5 mm.

L'espacement entre les trous percés TA est de préférence minimisé jusqu'à une épaisseur interperçages eIP de 1 à 4 mm, et de préférence de 2 à 3 mm.

Enfin l'inclinaison a des axes des trous (qui peut tre la mme pour tous les trous ou varier) est déterminée en fonction de la géométrie de la roue et d'éventuelles contraintes apportées par l'équipement de perçage. Cette inclinaison varie entre 0 et 40° par rapport à l'axe de la roue.

Selon une variante avantageuse de cette forme de réalisation, le fait que la profondeur des trous puisse tre variée est exploité pour réaliser à l'occasion de cette opération d'allégement, l'équilibrage de la roue.

Plus précisément, la roue est de préférence d'abord usinée sur l'ensemble des surfaces et percée pour la majorité des trous d'allègement TA aux cotes finales.

Un certain nombre de trous, dits trous d'équilibrage TAe, restent toutefois percés à une certaine distance, typiquement quelques millimètres, de la cote finale d'épaisseur résiduelle e3 ou e5. Dans le cas d'une roue à quatre bras (voir schéma en figure 5), on prévoit quatre trous d'équilibrage TAe dans les régions des extrémités des bras. Plus généralement, on place de préférence les trous d'équilibrage soit dans les régions des extrémités des bras, ou d'une partie seulement des bras (la figure 6A illustrant une configuration d'un nombre de bras impair), soit selon un système symétrique d'axes se croisant au niveau de l'axe central de la roue (voir figure 6B), en corrélation ou non avec l'agencement des bras, les trous d'équilibrage TAe devant se trouver de préférence à peu près répartis à la périphérie de la roue.

Dans tous les cas, on prévoit au minimum trois trous d'équilibrage TAe.

Concrètement, après mesure dynamique du balourd de la roue, on détermine par un calculateur appropriée la profondeur de consigne des trous d'équilibrage propre à annul. er, ou au moins à réduire sensiblement, ce balourd.

Naturellement, la marge laissée pour cette opération est suffisante pour ne pas tomber en deçà des épaisseurs résiduelles souhaitables e3 (ou e5 le cas échéant).

Selon une variante de cet aspect de l'invention, on peut effectuer. une mesure du balourd avant de commencer le perçage des trous d'allègement, et effectuer le perçage des trous d'allègement TA en ajustant la profondeur de certains trous TAe réalisant l'équilibrage. On simplifie ainsi le processus de fabrication. Cette variante implique bien entendu que les perçages soient réalisés avec la symétrie appropriée pour ne pas rajouter du balourd.

Enfin, selon une forme de réalisation préférée, les perçages sont omis à l'endroit de la roue où est formé le trou de valve.

En référence maintenant aux figures 7A et 7B, on va décrire une autre forme de réalisation de l'invention où l'allègement de la roue au-dessous de l'appui de pneumatique extérieur est réalisé par tournage.

Ainsi la figure 7A illustre une cavité d'allègement CA formée par tournage, le matériau de la roue dans cette zone avant tournage étant délimité par la ligne L.

La profondeur de la cavité tournée est déterminée en fonction de la géométrie de la roue sur l'ensemble de sa périphérie, et principalement par ses zones situées entre les bras, où le degré de creusement est nécessairement plus limité.

On notera ici, en référence à la figure 7B, que du fait de la perte d'épaisseur de la roue liée à la cavité tournée sur l'ensemble de sa périphérie, y compris à

l'endroit où doit se situer la valve, on utilise de préférence une valve de type vissé. A cet effet, on forme dans la roue un trou de valve TV avec un passage standard doté d'un filetage F, délimité du côté extérieur de la roue par un épaulement EP.

On notera également que la cavité d'allègement est, dans cette forme de réalisation, tournée de façon à préserver un rayon de courbure R suffisamment élevé pour ne pas faire obstacle à la-montabilité du pneumatique sur la roue.

On comprend que cette forme de réalisation n'autorise pas un équilibrage de la roue comme dans la forme de réalisation précédente car la profondeur du creusement n'est pas ajustable. Toutefois, on peut ici réaliser un équilibrage de la roue, par rapport à un balourd mesuré dynamiquement, en calculant un léger décalage entre l'axe du tour sur lequel est réalisé le tournage et l'axe de la roue, et en effectuant le tournage avec ce décalage. Concrètement, ce décalage peut tre une légère inclinaison entre les deux axes, et/ou une légère excentration entre les deux axes.

Selon une autre forme de réalisation de l'invention, non illustrée, on réalise l'allègement en-dessous de l'appui de pneumatique extérieur par fraisage. Cette troisième forme de réalisation permet à nouveau, en travaillant à profondeur variable, de maximiser l'allègement sans compromettre les propriétés mécaniques de la roue. Elle permet également de réaliser, soit lors des passes de fraisage principales, soit lors d'une passe spécifique, de réaliser un équilibrage de la roue.

Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et représentées, mais l'homme du métier saura y apporter de nombreuses variantes et modifications.

Exemple

On a réalisé une roue pour véhicule léger d'un diamètre standard de 16 pouces, à tendance « full face », conforme aux spécifications de l'ETRTO. La roue était réalisée en un alliage normalisé AS7G.

Un allègement par perçages a permis de réaliser un allègement de la roue de 650 grammes, tandis qu'un allègement par tournage a permis de réduire le poids de 400 grammes.

Dans la pratique, les allègements obtenus dépendent de la forme de la roue dans la région de l'appui de pneumatique extérieur, du diamètre de la roue, de la géométrie de la face avant, de divers facteurs d'optimisation, etc.