<Desc/Clms Page number 1>
L'invention se rapporte à la fabrication des pignons et concerne plus particulièrement un pignon avec corps-ébauche métallique muni de sa denture et recevant sur cette denture un revêtement de faible épaisseur en matière plastique.
La fabrication des pignons peut être divisée en trois classes principales.
Dans la première, des pignons entièrement métalliques sont obtenus en réalisant la denture à partir d'une couronne périphérique, par taillage, roulage à froide emboutissage, etc.**
Dans la deuxième classe, des pignons sont réalisés entièrement en plastique, la denture venant finie de moulage, en même temps que le corps.
On réslise @@@@ la troisième classe des pignons
<Desc/Clms Page number 2>
mixtes métal-plastique, comportant une denture entièrement en plastique, surmoulée sur un moyeu métallique.
Les pignons entièrement métalliques sont d'un prix relativement élevé par suite des opérations coûteuses nécessi- tées par la fabrication des dentures, et leur fonctionnement est bruyant en dépit des profils de denture et des modes de taillage mis au point, ce qui élimine leur emploi dans certains cas comme par exemple celui des pignons de distribution. Les pignons entièrement en plastique ou mixtes métal-plastique sont . d'une réalisation incertaine, car leurs cotes sont peu précises en raison des retraits de moulage et de stabilisation des par- ties en plastique épaisses et des caractéristiques mécaniques relativement peu élevées des plastiques utilisés. De plus, leurs résistancesmécaniques sont diminuées dans le second cas, par suite des tensions internes résultant du surmoulage.
L'invention concerne un nouveau mode de fabrication des pignons permettant d'éviter les inconvénients signalés ci- dessus et consistant à partir d'un moyeu métallique avec den- ture-ébauche, à constituer la denture définitive par surmoulage d'une couche de plastique de faible épaisseur sur cette denture @ ébauche métallique.
- Au dessin annexé :
La fig. 1 est une coupe perpendiculaire à l'axe d'un pignon fabriqué suivant le procédé objet de l'invention et dans laquelle sont représentées diverses variantes ;
La fige 2 est une coupe suivant la ligne A-A' de la figure 1.
Si l'on se reporte au dessin, on voit que le pignon, dans son ébauche, comporte une partie centrale métallique 1, munie d'une denture-ébauche 2, sous-cotées par rapport à la cote définitive de la denture désirée. Cette dernière est réalisée par surmoulage d'une couche de plastique 3 de faible épaisseur sur la denture-ébauche 2.
<Desc/Clms Page number 3>
La partie centrale métallique et, en particulier, la denture-ébauche ne nécessitent par une exécution de grande p récision. Il est donc possible d'en envisager la fabrication par des méthodes rapides et peu coûteuses.
A titre d'exemple, non limitatif, cet élement peut être réalisé avec une denture-ébauche drpite ou hélicoïdale, en aluminium coulé sous pression de préférence à un métal ferreux du fait de son coefficient de dilatation plus voisin de celui des plastiques. Le démoulage dans le cas d'une den- ture hélicoïdale se fait sans difficulté par un mouvement combi- né de translation et de rotation de la pièce.
On peut envisager la fabrication de la partie mé- tallique, dans le cas des dentures droites, par extrusion, fila- g e à chaud, etc.
Après exécution, cette pièce est mise en place dans un moule, où sa position angulaire est déterminée avec pré- cision en utilisant par exemple une broche qui s'engage dans un trou de centrage tel que 4. afin de recouvrir la denture-ébauche .'une pellicule de plastique donnant avec précision les cotes le la denture définitive désirée.
Ce surmoulage peut, par exemple, être effectué à t'aide de superpolyamides injectées sous pression et il est pos- @ible, si on le désire, d'assujettir de façon positive le re- vêtement ainsi constitué en prévoyant par exemple sur la partie centrale métallique : , - une contre-dépouille à la base des dents telle que 5, - des encoches en queu d'aronde telles que 6, - des encoches à section circulaire droites ou hélicol- dales telles que 7, - des stries à la surface des dents 8, - un retour du revêtement en plastique sur le moyeu sui- vant 9, etc...
De plus, il est possible de prévoir, lors de l'opé-
<Desc/Clms Page number 4>
ration de surmoulage, la réalisation simultanée d'éléments an- nexes destinés à améliorer le fonctionnement du pignon telles que, par exemple, des bagues en matière plastique suivant 10 moulées dans l'alésage central,, ces bagues pouvant être obte- nues de moulage, lisses, cannelées ou suivant toute forme dési- rée,
Les pignons métalliques à denture revêtue de plasti- que présentent les avantages suivants : a) Au point de vue fabrication - La fabrication des pi- gnons peut être effectuée à des cotes précises à l'aide de méthodes rapides et à un prix de revient peu élevé.
La partie extérieure de la denture est surmoulée en plastique, par exemple par injection, technique susceptible ' d'une grande cadence, et la quantité de plastique employée est très faible. Ceci présente un double avantage :prix de revient de l'opération de surmoulage limité et précision de cotes obtenue grande, les retraits de moulage et de stabilisa- tion ne portait- que sur de faibles épaisseurs. Pour la même raison,les tensions internes développées au moulage restent limitées. b) Au point de vue fonctionnement - La denture métalli- . que-ébauche sert de renfort à la denture en plastique et absorbe la majeure partie des efforts de flexion et de cisaillement résultant du fonctionnement.
La surface extérieure en plastique supprime ou dimi- nue considérablement les bruits transmis aussi bien par voie solide que par voie aérienne, résultant de l'engrènement des pignons entikrement métalliques .
Enfin, les inconvénients pouvant résulter des dif- ferences entre les coefficients de dilatation du métal et du plastique lorsque de tels pignons fonctionnent dans un milieu à température variable sont pratiquement supprimés.
En résumé, les pignons, objet de l'invention, per-
<Desc/Clms Page number 5>
mettent une réalisation peu onéreuse en combinant les avanta- ges du pignon métallique ;robustesse, précision d'exécution, et ceux des pignons en plastique : rapidité de fabrication et silence de fonctionnement.
<Desc / Clms Page number 1>
The invention relates to the manufacture of pinions and relates more particularly to a pinion with a metal body-blank provided with its toothing and receiving on this toothing a thin plastic coating.
The manufacture of sprockets can be divided into three main classes.
In the first, all-metal pinions are obtained by making the teeth from a peripheral ring gear, by cutting, cold stamping rolling, etc. **
In the second class, the pinions are made entirely of plastic, the teeth being finished molding, at the same time as the body.
We solve @@@@ the third class of gears
<Desc / Clms Page number 2>
mixed metal-plastic, comprising a toothing entirely in plastic, overmolded on a metal hub.
All-metal sprockets are relatively expensive due to the expensive operations involved in manufacturing the gears, and their operation is noisy despite the gear profiles and cutting methods developed, eliminating their use. in certain cases such as for example that of the timing gears. All-plastic or mixed metal-plastic sprockets are. of uncertain realization, because their dimensions are imprecise due to the molding and stabilization shrinkages of the thick plastic parts and the relatively low mechanical characteristics of the plastics used. In addition, their mechanical resistance is reduced in the second case, as a result of the internal stresses resulting from the overmolding.
The invention relates to a new method of manufacturing pinions making it possible to avoid the drawbacks mentioned above and consisting in starting from a metal hub with blank toothing, in constituting the final toothing by overmolding a layer of plastic. thin on this toothing @ metal blank.
- In the attached drawing:
Fig. 1 is a section perpendicular to the axis of a pinion produced according to the method which is the subject of the invention and in which various variants are shown;
Figure 2 is a section taken along line A-A 'in figure 1.
If we refer to the drawing, we see that the pinion, in its blank, comprises a central metal part 1, provided with a blank toothing 2, undersized relative to the final dimension of the desired toothing. The latter is produced by overmolding a thin plastic layer 3 on the toothing-blank 2.
<Desc / Clms Page number 3>
The central metal part and, in particular, the blank teeth do not require a high precision execution. It is therefore possible to envisage their manufacture by rapid and inexpensive methods.
By way of nonlimiting example, this element can be produced with a drpite or helical blank toothing, in die-cast aluminum preferably with a ferrous metal because of its coefficient of expansion closer to that of plastics. The mold release in the case of a helical toothing is done without difficulty by a combined movement of translation and rotation of the part.
It is possible to envisage the manufacture of the metal part, in the case of straight teeth, by extrusion, hot extrusion, etc.
After execution, this part is placed in a mold, where its angular position is determined with precision, for example using a spindle which engages in a centering hole such as 4. in order to cover the toothing-blank. 'a plastic film giving with precision the dimensions and the desired final teeth.
This overmolding can, for example, be carried out using superpolyamides injected under pressure and it is possible, if desired, to positively secure the coating thus formed by providing for example on the part central metal:, - an undercut at the base of the teeth such as 5, - dovetail notches such as 6, - notches with a straight or helical circular section such as 7, - striations at the surface of the teeth 8, - a return of the plastic coating on the next hub 9, etc ...
In addition, it is possible to provide, during the operation
<Desc / Clms Page number 4>
overmolding ration, the simultaneous production of attached elements intended to improve the operation of the pinion such as, for example, following plastic rings molded in the central bore, these rings being obtainable from molding , smooth, fluted or in any shape desired,
Metal sprockets with plastic coated teeth have the following advantages: a) From a manufacturing point of view - The manufacture of the sprockets can be carried out at precise dimensions using rapid methods and at a low cost. Student.
The outer part of the toothing is molded in plastic, for example by injection, a technique capable of high speed, and the quantity of plastic used is very small. This has a double advantage: cost price of the overmolding operation limited and dimensional precision obtained high, the molding and stabilization shrinkage only applied to small thicknesses. For the same reason, the internal tensions developed during molding remain limited. b) From the point of view of operation - The metal teeth. that-blank serves as a reinforcement for the plastic teeth and absorbs most of the bending and shearing forces resulting from operation.
The plastic outer surface suppresses or considerably reduces noise transmitted both solidly and by air, resulting from the meshing of all-metal gears.
Finally, the drawbacks which may result from the differences between the expansion coefficients of the metal and the plastic when such gears operate in a variable temperature environment are practically eliminated.
In summary, the pinions, object of the invention, per-
<Desc / Clms Page number 5>
make an inexpensive realization by combining the advantages of the metal pinion: robustness, precision of execution, and those of the plastic pinions: speed of manufacture and silence of operation.