EP2273322A1 - Procédé d'assemblage d'une piece sur un organe de pivotement - Google Patents

Procédé d'assemblage d'une piece sur un organe de pivotement Download PDF

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EP2273322A1
EP2273322A1 EP09165254A EP09165254A EP2273322A1 EP 2273322 A1 EP2273322 A1 EP 2273322A1 EP 09165254 A EP09165254 A EP 09165254A EP 09165254 A EP09165254 A EP 09165254A EP 2273322 A1 EP2273322 A1 EP 2273322A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
hard part
malleable element
washer
malleable
recess
Prior art date
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Granted
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EP09165254A
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German (de)
English (en)
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EP2273322B1 (fr
Inventor
Christophe Gigandet
Armin Behrend
Francisco Dias
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Chopard Technologies SA
Original Assignee
Chopard Technologies SA
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Publication date
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Priority to JP2010155144A priority patent/JP5600504B2/ja
Priority to US12/832,294 priority patent/US20110005055A1/en
Publication of EP2273322A1 publication Critical patent/EP2273322A1/fr
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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B13/00—Gearwork
    • G04B13/02—Wheels; Pinions; Spindles; Pivots
    • G04B13/021—Wheels; Pinions; Spindles; Pivots elastic fitting with a spindle, axis or shaft
    • G04B13/022—Wheels; Pinions; Spindles; Pivots elastic fitting with a spindle, axis or shaft with parts made of hard material, e.g. silicon, diamond, sapphire, quartz and the like
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining

Definitions

  • Pivot member means an axis or barrel for receiving an axis.
  • the document EP1850193 proposes a method of driving a first piece in a second piece without plastic deformation, comprising introducing into a first hole of the second piece a deformable intermediate piece comprising a second hole, and driving the first piece into the second hole so as to tighten the intermediate piece against the wall of the first hole by deformation of the intermediate piece.
  • the present invention aims to provide a method of assembling a hard part on an axis or, more generally, on a pivot member, free from the above disadvantages.
  • pivot member this term encompassing various parts intended to be assembled to a mobile to allow the rotational mounting of the latter.
  • the pivot member may be an axis 10, having a tubular portion and whose unrepresented ends form pivots.
  • the axis 10 comprises a cup 12 extending radially about the axis 10.
  • the cup 12 defines a bearing surface. It can be disk-shaped.
  • the cup is provided on one of its faces with an annular recess 14 located around the axis.
  • the shape of the hollow is indifferent. Particularly to the method described in this example, the recess is located immediately at the base of the axis, with at least one open area on the axis.
  • a malleable element typically a malleable washer 16 of generally annular shape, is also used in the method according to the invention.
  • This washer 16 may be metallic or synthetic and possibly have elastic properties. It is likely to be deformed by creep, cold or hot, by the application of a mechanical stress.
  • a material in the pasty state, which can be deformed and then stiffened, for example by polymerization, can also be used.
  • This washer 16 is dimensioned so as to take place in the recess 14. It thus comprises a central opening, intended to allow the introduction of the axis 10.
  • the central opening is circular, a diameter slightly more large than the outer diameter of the axis 10, allowing a free positioning of the washer 16.
  • the shape of the outer contour of the washer 16 is indifferent, it must simply be adapted to the shape of the recess 14. In this example, the thickness of the washer 16 is greater than the depth of the recess 14, so that the washer 16 protrudes therefrom.
  • the hard part 18 there is a hard part 18, without a plastic field or with a small plastic field, made of materials having a hardness typically greater than 500 Vickers.
  • the hard part 18 may in particular be made of silicon, diamond, nickel or steel.
  • the piece 18 may, for example, be a wheel or a rocker, intended to be assembled on the axis.
  • the hard part 18 has a through opening, whose shape is adjusted to that of the axis 10 to be inserted freely on the axis. Depending on the accuracy of the positioning of the desired part, it can have a slight play or a slight elastic strength, but without applying radial stress on the hard part 18.
  • the latter still has at least one housing 20 defining an inlet, positioned so as to open opposite the washer 16.
  • the hard part 18 is traversed by two tubular orifices, preferably cylindrical, playing the role of housing.
  • a cover 22 may also be provided. It has an opening sized to allow a driving on the axis 10.
  • the dimensions of the cover 22 are typically similar to those of the cup 12, in order to hide the visible parts of the assembly. resulting from the method and further allowing to balance the assembly. Note that in the case where the washer 16 is made of a resilient material, the cover is particularly important to ensure the axial positioning of the washer with reference to the pivot member.
  • the washer 16 is placed in the recess 14. Then, the hard part 18 is mounted on the axis 10 and is pressed against the washer 16 which protrudes from the recess 14. Thanks to the fact that , as described above, the opening of the housing 20 is located opposite the washer 16, the pressure exerted on the part 18 is sufficient to cause the flow of the washer 16 inside the housing 20. This induced deformation the creation of pins 24, parts of the washer 16 and deformed, inserted without degree of freedom in the housing 20 of the part 18. The part 18 and the washer 16 are absolutely integral in rotation.
  • the washer 16 being positioned near the axis 10, the pressure exerted on the washer 16 also induces, as shown in the figures, a deformation of the washer 16 in the direction of the axis 10. The latter is located thus strongly tightened by the washer 16.
  • the hard part 18 is fixed on the axis 10, without degree of freedom.
  • the force to be applied to the hard part 18 to separate it from its axis has a component relating to the shear stress required to break the lugs 24.
  • shearing which exerted on the lugs 24 during the rotation of the part, which allows a better distribution of the constraints related to the applied torque.
  • FIGS. 2a and 2b show another embodiment of the invention, wherein the pivoting member is a barrel 26 having a tubular portion and intended to receive an axis 28.
  • the barrel 26 is provided with a cup 12, like what has been described above with reference to the figure 1 , provided with a recess 14 for receiving a washer 16.
  • a hard part 18 is freely assembled on the barrel 26, in a manner similar to that described with reference to FIG. figure 1 .
  • a cover 22 has been used to mask the visible parts of the assembly resulting from the process.
  • an independent and functional assembly is obtained, comprising the barrel 26, the washer 16 and the hard part 18, with, possibly the cover 22.
  • the shaft 28 can then be mounted inside the barrel 26 but, as will be understood, it is not the axis of the hunting that allows the holding of all previously mentioned.
  • the figure 3 also illustrates an implementation of the invention with a barrel 26.
  • the axis directly comprises a mobile 30, acting as a lid.
  • the mobile is a wheel or a pinion gear.
  • the barrel 26 does not protrude beyond the hard part 18, so that, after the assembly of the axle 28 and the mobile 30, the latter bears against the hard part 18, without gap between the two elements .
  • the Figures 4a and 4b represent a further implementation of the method according to the invention.
  • the washer 16 does not need to protrude from the recess 14.
  • the thickness of the washer 16 is preferably equal to or close to the depth of the recess.
  • At least some of the housings 20 in the room 18 are through.
  • the cup 12 is provided with cavities 32, at least some of which are through, opening out facing the washer 16.
  • the housings 20 of the hard part 18 and the cavities 32 of the cup 12 are positioned so as to be screwed two to two.
  • the washer 16 first, is arranged in the recess 14, then, the hard part 18 is disposed on top, so that the housing 20 of the hard part 18 and the cavities 32 of the cup 12 are in opposite two to two.
  • Those skilled in the art can provide an indexing means for easily orienting the two elements one with reference to the other.
  • a tool 33 is passed through the cavities 32 and the through-holes 20 of the cup 12 and, respectively, of the hard part 18, which are therefore accessible and pressure is exerted on the washer 16.
  • the latter will flow in the housings 20 of the hard part 18 and, respectively, in the cavities 32 of the cup 12 to form lugs 24.
  • the piece 18 lasts and the cup 12 of the pivot member are thus perfectly secured, with no degree of freedom between the two.
  • the recess 14 is located immediately at the base of the tubular portion of the pivot member.
  • the washer 16 may also be of any shape. Indeed, the lugs 24 created inside the cup directly ensure the connection of the washer with the pivot member.
  • the deformation of the washer 16 can be done thermally, for example by melting the washer, during which under the effect of the pressure applied, the material of the washer 16 simply flows into the housings 20 of the hard part 18 and, where appropriate, in those of the cup 12.
  • the washer 16 is fixed on the cup 12 in a step independent of the deformation step of the washer 16.
  • the washer 16 can be glued, welded, brazed, or directly deposited electrically on the cup. In such cases, it is not necessary to arrange the washer 16 so that it is secured to the tubular portion of the pivot member during the deformation step of the washer, as mentioned above. above.
  • the Figures 5a and 5b illustrate a further variant of the method according to the invention, wherein the hard part 18 is freely mounted on the tubular portion of the axis 10.
  • the washer 16 is dimensioned so as to be driven on the axis 10 In particular, it is sufficiently thick so as to withstand the mechanical stresses induced by such a driving, the thickness being a function of the strength of the material.
  • the washer and the tubular portion are secured by driving.
  • the washer 16 comes into contact with the hard part 18, the washer is pressed against the hard part so as to flute the washer 16 in the housings that comprises the hard part 18 and create the lugs 24.
  • the Figures 6a, 6b, 6c and 6d propose different examples of housing 20 achievable on a hard part, inside which can form the lugs 24 from the washer.
  • the figures show a hub 34 of a mobile.
  • the housings 20 may consist of openings, of any closed shape, made on the hub 34.
  • the housings may also be of open shape, around the inner or outer periphery of the hub 34.
  • the housings 20 are then notches, plus or less crenellated.
  • the housing arrangement can be used, preferably, so that the center of gravity of the mobile is aligned with the axis of rotation.
  • the housings are preferably distributed over the part of the hard part 18 intended to face the washer 16.
  • the figure 6d shows a particular hub structure, having an open elastic structure to be assembled on the axis.
  • Each spoke of the wheel ends at the center of the wheel at a clamping zone 36, forming the hub of the wheel.
  • Slits 38 oriented radially separate two consecutive clamping zones.
  • the slots may eventually lead, on the side of the center of the wheel, in a notch similar to those of the Figure 6c .
  • these clamping zones are also provided with housing 20.
  • the term "punctual" refers to a surface or limited space around a specific point, as proposed by tubular housing. These structures can be regular or irregular, carried out by techniques of sanding or sunning.
  • the malleable element, deforming, penetrates inside the structures formed on the surface of the hard part and thus provides a multitude of small lugs.
  • FIGS 7a to 7f show different profiles used to make the recess 14, to guide the direction in which the material constituting the washer will flow.
  • the example of figure 7a is the simplest, with a hollow whose bottom is flat.
  • the bottom of the hollow is in the form of a rib, defining a first inner flank 14a leaning on the side of the center of the puck, and a second outer flank 14b leaning on the outside of the puck.
  • the Figures 7c and 7d propose a bottom with a single flank, leaning respectively 14c towards the center and 14d from the outside of the washer.
  • the bottom of the recess is flat, but an inner groove 14e and an outer groove 14f are defined by the edges of the bottom of the recess. In other words, the hollow is wider at its bottom.
  • the figure 7f illustrates the way in which cavities 32 through or blind can be formed in the bottom of the recess.
  • the bottom of the recess can also be structured, just like what is proposed above about the hard piece. This reinforces the interaction between the malleable element and the pivoting member.
  • the skilled person may still consider other variants, without departing from the general scope of the invention, delimited by the claims.
  • a malleable washer on the cup, without the latter having a recess, since the dimensions of the washer, both in thickness and in surface area of contact with the bearing surface, are adapted.
  • Such a solution is illustrated on the figure 8 .
  • the recess may not be annular.
  • the bearing surface may have a plurality of recesses distributed around the tubular portion.
  • Malleable elements are arranged in these recesses to cooperate with correspondingly positioned housings in the hard part.
  • the malleable elements may be of any shape. Indexing means may be provided for positioning the malleable elements and the housing facing each other.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)
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Abstract

Il s'agit d'un procédé d'assemblage d'une pièce dure (18) réalisée dans un matériau dont la dureté est supérieure à 500 Vickers, sur un organe de pivotement (10), comprenant les étapes suivantes: i. se doter d'un organe de pivotement (10) comprenant une portion tubulaire et une surface d'appui (12) s'étendant autour de la portion tubulaire, ii. introduire la pièce dure (18) librement sur l'organe de pivotement (10) autour de la portion tubulaire, ladite pièce dure (18) présentant au moins une structure réalisée préalablement définissant une entrée (20) et amener la pièce dure au contact d'un élément malléable (16) également disposé sur l'organe de pivotement (10) autour de la portion tubulaire, de sorte que celui-ci soit positionné sur l'entrée (20) de la structure, l'ensemble formé par la pièce dure (18) et l'élément malléable (16) étant mis en appui sur la surface d'appui, iii. déformer l'élément malléable irréversiblement de manière à créer des ergots (24) formés par la rondelle (16) et logés à l'intérieur de la structure sans degré de liberté, l'élément malléable ayant été rendu solidaire de l'organe de pivotement (10).

Description

    Domaine technique
  • La présente invention concerne un procédé d'assemblage d'une pièce dure sur un organe de pivotement. On entend par organe de pivotement un axe ou un canon destiné à recevoir un axe.
    • Etat de la technique
  • Au cours des dernières années, les matériaux utilisés dans l'horlogerie ont considérablement évolués. Particulièrement, les techniques de croissance et de gravure développées pour d'autres branches de la microtechnique offrent des possibilités particulièrement intéressantes pour des applications horlogères. Cependant, la plupart de ces nouveaux matériaux, tels que le silicium ou le diamant, n'ont pas de domaine plastique ou n'ont qu'un faible domaine plastique, c'est-à-dire qu'ils ne peuvent subir de déformation plastique. Les procédés de chassage habituellement utilisés pour assembler une pièce, telle qu'une roue, sur un axe ne peuvent donc pas être utilisés, car ils conduisent à casser la pièce.
  • Pour pallier cet inconvénient, on a proposé des solutions consistant à ménager, au niveau du moyeu de la pièce, une structure élastique, afin de permettre son assemblage sur un axe. Une telle structure nécessite de prévoir des organes complémentaires, afin de supprimer les degrés de liberté de la pièce par rapport à l'axe, tant angulairement que longitudinalement.
  • Le document EP1850193 propose un procédé de chassage d'une première pièce dans une seconde pièce sans déformation plastique, consistant à introduire dans un premier trou de la seconde pièce une pièce intermédiaire déformable comprenant un second trou, et chasser la première pièce dans le second trou de sorte à serrer la pièce intermédiaire contre la paroi du premier trou par déformation de la pièce intermédiaire. Même s'il est intéressant d'appliquer les contraintes relatives au chassage sur une pièce intermédiaire et non pas sur une pièce sans déformation plastique, cette dernière subit néanmoins la répercussion de ces contraintes. En outre, la solidarisation en rotation de la pièce sur un axe peut ne pas être satisfaisante en cas d'application d'un fort couple, à moins d'appliquer une contrainte radiale importante sur la pièce sans déformation plastique lors du chassage de la pièce intermédiaire, ce qui ne résout pas le problème initial lié à la fragilité de la pièce sans déformation plastique. De telles difficultés peuvent, plus généralement, se rencontrer avec des pièces dures, réalisées dans des matériaux présentant une dureté typiquement supérieure à 500 Vickers. Outre le silicium et le diamant, le nickel, l'acier, les céramiques et les pierres (naturelles et artificielles) sont également des matériaux utilisés dans l'horlogerie susceptibles de présenter ce genre de problème
  • La présente invention a pour but de proposer un procédé d'assemblage d'une pièce dure sur un axe ou, plus généralement, sur un organe de pivotement, exempt des inconvénients ci-dessus.
    • Divulgation de l'invention
  • De manière plus précise, l'invention porte sur un procédé d'assemblage d'une pièce dure sur un organe de pivotement, comprenant les étapes suivantes :
    1. i. se doter d'un organe de pivotement comprenant une portion tubulaire et une surface d'appui s'étendant autour de la portion tubulaire,
    2. ii. introduire la pièce dure librement sur l'organe de pivotement autour de la portion tubulaire, ladite pièce dure présentant au moins un logement définissant une entrée et amener la pièce dure au contact d'un élément malléable également disposé sur l'organe de pivotement autour de la portion tubulaire, de sorte que celui-ci soit positionné sur l'entrée du logement, l'ensemble formé par la pièce dure et l'élément malléable étant mis en appui sur la surface d'appui,
    3. iii. déformer l'élément malléable irréversiblement de manière à créer des ergots formés par la rondelle et logés à l'intérieur du logement sans degré de liberté.
    L'élément malléable aura été rendu solidaire de l'organe de pivotement au cours du procédé d'assemblage ou préalablement.
  • D'autres étapes particulières du procédé selon l'invention sont mentionnées dans les revendications.
    • Brève description des dessins
  • D'autres caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé, dans lequel:
    • la figure 1 illustre les étapes d'une première mise en oeuvre du procédé selon l'invention,
    • les figures 2, 3, 4 et 5 représentent deux autres mises en oeuvre du procédé, et
    • les figures 6 et 7 proposent différentes formes particulières de pièces utilisées pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
    Mode(s) de réalisation de l'invention
  • On a représenté sur la figure 1, les différents éléments mis en oeuvre pour la réalisation du procédé selon l'invention. Ainsi, on a un organe de pivotement, ce terme englobant diverses pièces destinées à être assemblées à un mobile pour permettre le montage à rotation de ce dernier. Comme sur la figure 1, l'organe de pivotement peut être un axe 10, présentant une portion tubulaire et dont les extrémités non représentées forment des pivots.
  • L'axe 10 comporte une coupelle 12 s'étendant radialement autour de l'axe 10. La coupelle 12 définit une surface d'appui. Elle peut être en forme de disque. Selon un mode de réalisation préféré, la coupelle est dotée, sur l'une de ses faces, d'une creusure 14 annulaire située autour de l'axe. La forme de la creusure est indifférente. Particulièrement au procédé décrit dans cet exemple, la creusure est située immédiatement à la base de l'axe, avec au moins une zone ouverte sur l'axe.
  • Un élément malléable, typiquement une rondelle malléable 16 de forme générale annulaire, est également utilisée dans le procédé selon l'invention. Cette rondelle 16 peut être métallique ou synthétique et, éventuellement, présenter des propriétés élastiques. Elle est susceptible d'être déformée par fluage, à froid ou à chaud, par l'application d'une contrainte mécanique. Un matériau à l'état pâteux, pouvant être déformé, puis rigidifié, par exemple par polymérisation, peut également être utilisé. On peut, par exemple, mettre en oeuvre une rondelle 16 réalisée en or, étain, aluminium, caoutchouc, polymère.
  • Cette rondelle 16 est dimensionnée de manière à prendre place dans la creusure 14. Elle comporte ainsi une ouverture centrale, destinée à permettre l'introduction de l'axe 10. De préférence, l'ouverture centrale est circulaire, d'un diamètre légèrement plus grand que le diamètre extérieur de l'axe 10, permettant un positionnement sans contrainte de la rondelle 16. La forme du contour extérieur de la rondelle 16 est indifférente, elle doit simplement être adaptée à la forme de la creusure 14. Dans cet exemple, l'épaisseur de la rondelle 16 est supérieure à la profondeur de la creusure 14, de manière à ce que la rondelle 16 dépasse de celle-ci.
  • Enfin, on a une pièce dure 18, sans domaine plastique ou avec un faible domaine plastique, réalisée dans des matériaux présentant une dureté typiquement supérieure à 500 Vickers. La pièce dure 18 peut notamment être réalisée en silicium, en diamant, en nickel ou en acier. La pièce 18 peut, par exemple, être une roue ou une bascule, destinée à être assemblée sur l'axe. Pour ce faire, la pièce dure 18 comporte une ouverture traversante, dont la forme est ajustée à celle de l'axe 10 pour être insérée librement sur l'axe. En fonction de la précision du positionnement de la pièce souhaitée, on peut avoir un léger jeu ou une légère tenue élastique, mais sans application de contrainte radiale sur la pièce dure 18. Cette dernière présente encore au moins un logement 20 définissant une entrée, positionnée de manière à déboucher en regard de la rondelle 16. Selon l'exemple, la pièce dure 18 est traversée par deux orifices tubulaires, de préférence cylindriques, jouant le rôle de logements.
  • De manière optionnelle, un couvercle 22 peut également être prévu. Il comporte une ouverture dimensionnée pour permettre un chassage sur l'axe 10. Les dimensions du couvercle 22 sont typiquement similaires à celles de la coupelle 12, afin de masquer les parties apparentes de l'assemblage résultant du procédé et permettant en outre d'équilibrer l'ensemble. On notera que dans le cas où la rondelle 16 est réalisée dans un matériau élastique, le couvercle est particulièrement important pour assurer le positionnement axial de la rondelle en référence à l'organe de pivotement.
  • Pour l'assemblage en lui-même, on dispose la rondelle 16 dans la creusure 14. Ensuite, la pièce dure 18 est montée sur l'axe 10 et est pressée contre la rondelle 16 qui dépasse de la creusure 14. Grâce au fait que, comme décrit ci-dessus, l'ouverture des logements 20 est située en regard de la rondelle 16, la pression exercée sur la pièce 18 est suffisante pour entraîner le fluage de la rondelle 16 à l'intérieur des logements 20. Cette déformation induit la création d'ergots 24, parties de la rondelle 16 ainsi déformée, insérés sans degré de liberté dans les logements 20 de la pièce 18. La pièce 18 et la rondelle 16 sont donc absolument solidaires en rotation. En outre, la rondelle 16 étant positionnée à proximité de l'axe 10, la pression exercée sur la rondelle 16 induit également, comme le montrent les figures, une déformation de la rondelle 16 en direction de l'axe 10. Ce dernier se trouve ainsi fortement serré par la rondelle 16. La pièce dure 18 est donc fixée sur l'axe 10, sans degré de liberté. En outre, grâce à la présence des ergots 24, la force à appliquer sur la pièce dure 18 pour la désolidariser de son axe, comporte une composante relative à la contrainte de cisaillement, nécessaire à la rupture des ergots 24. On a aussi des efforts de cisaillement qui s'exercent sur les ergots 24 lors de la rotation de la pièce, ce qui permet une meilleure répartition des contraintes liées au couple appliqué.
  • Les figures 2a et 2b montrent une autre mise en oeuvre de l'invention, dans laquelle l'organe de pivotement est un canon 26 présentant une portion tubulaire et destiné à recevoir un axe 28. Le canon 26 est doté d'une coupelle 12, à l'instar de ce qui a été décrit ci-dessus en référence à la figure 1, muni d'une creusure 14 pour recevoir une rondelle 16. Une pièce dure 18 est assemblée librement sur le canon 26, de manière similaire à ce qui a été décrit en référence à la figure 1. Sur les figures 2a et 2b, on a utilisé un couvercle 22 pour masquer les parties apparentes de l'assemblage résultant du procédé. De manière avantageuse, on obtient un ensemble indépendant et fonctionnel, comportant le canon 26, la rondelle 16 et la pièce dure 18, avec, éventuellement le couvercle 22. L'axe 28 peut ensuite être monté à l'intérieur du canon 26 mais, comme on l'aura compris, ce n'est pas le chassage de l'axe qui permet la tenue de l'ensemble mentionné précédemment.
  • La figure 3 illustre également une mise en oeuvre de l'invention avec un canon 26. Dans cet exemple, on n'a pas de couvercle et l'axe comporte directement un mobile 30, jouant le rôle de couvercle. On notera que, de manière avantageuse, le mobile est une roue ou un pignon denté. Le canon 26 ne dépasse pas au-delà de la pièce dure 18, de sorte que, après l'assemblage de l'axe 28 et du mobile 30, ce dernier est en appui contre la pièce dure 18, sans interstice entre les deux éléments.
  • Les figures 4a et 4b représentent une mise en oeuvre supplémentaire du procédé selon l'invention. Particulièrement à cette variante, on relèvera que la rondelle 16 n'a pas besoin de dépasser de la creusure 14. L'épaisseur de la rondelle 16 est de préférence égale ou voisine de la profondeur de la creusure. Au moins certains logements 20 de la pièce dure 18 sont traversants. En outre, la coupelle 12 est dotée de cavités 32, dont certaines au moins sont traversantes, débouchant en regard de la rondelle 16. Les logements 20 de la pièce dure 18 et les cavités 32 de la coupelle 12 sont positionnés de manière à être vis-à-vis deux à deux.
  • De la sorte, la rondelle 16 d'abord, est arrangée dans la creusure 14, puis, la pièce dure 18 est disposée par-dessus, de sorte que les logements 20 de la pièce dure 18 et les cavités 32 de la coupelle 12 sont en vis-à-vis deux à deux. L'homme du métier peut prévoir un moyen d'indexation pour facilement orienter les deux éléments l'un en référence à l'autre. Ensuite, en maintenant les pièces en position, on passe un outil 33 adapté par les cavités 32 et les logements 20 traversantes de la coupelle 12 et, respectivement, de la pièce dure 18, qui sont donc accessibles et on exerce une pression sur la rondelle 16. Cette dernière va fluer dans les logements 20 de la pièce dure 18 et, respectivement, dans les cavités 32 de la coupelle 12 pour former des ergots 24.
  • La pièce dure 18 et la coupelle 12 de l'organe de pivotement sont ainsi parfaitement solidarisées, sans degré de liberté entre les deux. On notera que, dans ce cas, il n'est pas nécessaire que la creusure 14 soit située immédiatement à la base de la portion tubulaire de l'organe de pivotement. La rondelle 16 peut également être de forme quelconque. En effet, les ergots 24 créés à l'intérieur de la coupelle assurent directement la solidarisation de la rondelle avec l'organe de pivotement.
  • L'homme du métier peut encore envisager d'autres variantes. Par exemple, la déformation de la rondelle 16 peut se faire thermiquement, par une mise en fusion par exemple de la rondelle, au cours de laquelle sous l'effet de la pression appliquée, le matériau de la rondelle 16 s'écoule simplement dans les logements 20 de la pièce dure 18 et, le cas échéant, dans celles de la coupelle 12.
  • On peut également prévoir que la rondelle 16 soit fixée sur la coupelle 12 dans une étape indépendante de l'étape de déformation de la rondelle 16. Par exemple et en fonction du matériau choisi pour sa réalisation, la rondelle 16 peut être collée, soudée, brasée, voire directement déposée par voie galvanique sur la coupelle. Dans de tels cas, il n'est pas nécessaire de disposer la rondelle 16 de manière à ce qu'elle se solidarise sur la portion tubulaire de l'organe de pivotement lors de l'étape de déformation de la rondelle, comme mentionné ci-dessus.
  • Les figures 5a et 5b illustrent une variante supplémentaire du procédé selon l'invention, dans laquelle la pièce dure 18 est montée librement sur la portion tubulaire de l'axe 10. Particulièrement à cette variante, la rondelle 16 est dimensionnée de manière à être chassée sur l'axe 10. Notamment, elle est suffisamment épaisse de manière à pouvoir supporter les contraintes mécaniques induites par un tel chassage, l'épaisseur étant fonction de la résistance du matériau. Lors de l'assemblage de la rondelle 16 sur l'axe 10, on solidarise la rondelle et la portion tubulaire par chassage. Lorsque la rondelle 16 arrive au contact de la pièce dure 18, la rondelle est pressée contre la pièce dure de manière à faire fluer la rondelle 16 dans les logements que comporte la pièce dure 18 et créer les ergots 24.
  • Les figures 6a, 6b, 6c et 6d proposent différents exemples de logements 20 réalisables sur une pièce dure, à l'intérieur desquels peuvent se former les ergots 24 issus de la rondelle. En l'occurrence, les figures montrent un moyeu 34 d'un mobile. Ainsi, les logements 20 peuvent consister en des ouvertures, de forme fermée quelconque, réalisées sur le moyeu 34. Les logements peuvent aussi être de forme ouverte, sur le pourtour intérieur ou extérieur du moyeu 34. Les logements 20 sont alors des encoches, plus ou moins crénelées. La disposition des logements peut être utilisée, de préférence, de manière à ce que le centre de gravité du mobile soit aligné sur l'axe de rotation. Les logements sont de préférence répartis sur la partie de la pièce dure 18 destinée à être en regard de la rondelle 16. La figure 6d montre une structure particulière de moyeu, présentant une structure élastique ouverte pour être assemblée sur l'axe. Chaque rayon de la roue se termine au centre de la roue en une zone de serrage 36, formant le moyeu de la roue. Des fentes 38 orientées radialement séparent deux zones de serrage consécutives. Les fentes peuvent éventuellement déboucher, du côté du centre de la roue, en une encoche similaire à celles de la figure 6c. En outre, ces zones de serrage sont également dotées de logement 20. Lors de l'assemblage d'une telle roue avec une rondelle 16, la matière malléable va fluer au niveau des fentes et également au niveau des ouvertures des zones de serrage.
  • De manière plus générale, on peut remplacer les logements 20, arrangés de manière ponctuelle à la surface de la pièce dure, par des microstructures ménagées à la surface de la pièce dure, dans les zones destinées à être en contact avec l'élément malléable. Le terme "ponctuel" s'entend d'une surface ou d'un espace limité autour d'un point précis, tel que proposé par des logements de forme tubulaire. Ces structures peuvent être régulières ou irrégulières, réalisées par des techniques de sablage ou de soleillage. L'élément malléable, en se déformant, pénètre à l'intérieur des structures ménagées à la surface de la pièce dure et fournit ainsi une multitude de petits ergots.
  • Les figures 7a à 7f montrent différents profils utilisables pour réaliser la creusure 14, afin d'orienter la direction dans laquelle le matériau constituant la rondelle va fluer. L'exemple de la figure 7a est le plus simple, avec une creusure dont le fond est plat. Dans la figure 7b, le fond de la creusure est en forme de côte, définissant un premier flanc 14a intérieur penchant du côté du centre de la rondelle, et un deuxième flanc extérieur 14b penchant du côté de l'extérieur de la rondelle. Les figures 7c et 7d proposent un fond avec un seul flanc, penché, respectivement 14c en direction du centre et 14d de l'extérieur de la rondelle. A la figure 7e, le fond de la creusure est plat, mais une gorge intérieure 14e et une gorge extérieure 14f sont définies par les bords du fond de la creusure. En d'autres termes, la creusure est plus large au niveau de son fond. La figure 7f illustre la manière dont des cavités 32 traversantes ou borgnes peuvent être ménagées dans le fond de la creusure. Le fond de la creusure peut également être structuré, à l'instar de ce qui est proposé ci-dessus à propose de la pièce dure. Ceci permet de renforcer l'interaction entre l'élément malléable et l'organe de pivotement.
  • Ainsi est proposé un procédé d'assemblage d'une pièce dure sur un organe de pivotement, particulièrement simple à mettre en oeuvre. En outre, on relèvera que la pièce dure ne subit pas de contrainte radiale. Elle ne subit que la compression appliquée lors de la déformation de la rondelle et ce genre de contrainte est particulièrement bien supporté par des pièces en silicium, en diamant etc....
  • L'homme du métier pourra encore envisager d'autres variantes, sans sortir de cadre général de l'invention, délimité par les revendications. Par exemple, il est possible de disposer une rondelle malléable sur la coupelle, sans que celle-ci comporte de creusure, dès lors que les dimensions de la rondelle, tant en épaisseur qu'en surface de contact avec la surface d'appui, sont adaptées. Une telle solution est illustrée sur la figure 8. De même, la creusure peut ne pas être annulaire. La surface d'appui peut présenter une pluralité de creusures réparties autour de la portion tubulaire. Des éléments malléables sont disposés dans ces creusures pour coopérer avec des logements positionnés de manière correspondante dans la pièce dure. On notera que les éléments malléables peuvent être de forme quelconque. Des moyens d'indexation peuvent être prévus pour positionner les éléments malléables et les logements en regard l'un de l'autre.

Claims (17)

  1. Procédé d'assemblage d'une pièce dure (18) réalisée dans un matériau dont la dureté est supérieure à 500 Vickers, sur un organe de pivotement, comprenant les étapes suivantes :
    i. se doter d'un organe de pivotement comprenant une portion tubulaire et une surface d'appui s'étendant autour de la portion tubulaire,
    ii. introduire la pièce dure librement sur l'organe de pivotement autour de la portion tubulaire, ladite pièce dure présentant au moins une structure réalisée préalablement définissant une entrée et amener la pièce dure au contact d'un élément malléable également disposé sur l'organe de pivotement autour de la portion tubulaire, de sorte que celui-ci soit positionné sur l'entrée de la structure, l'ensemble formé par la pièce dure et l'élément malléable étant mis en appui sur la surface d'appui,
    iii. déformer l'élément malléable irréversiblement de manière à créer des ergots (24) formés par la rondelle et logés à l'intérieur de la structure sans degré de liberté,
    l'élément malléable ayant été rendu solidaire de l'organe de pivotement.
  2. Procédé d'assemblage selon la revendication 1, dans ladite surface d'appui présente une creusure (14) située autour de l'organe de pivotement, caractérisé en ce que l'élément malléable est une rondelle (16), ladite rondelle étant disposée dans la creusure.
  3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la solidarisation de l'élément malléable et de l'organe de pivotement se fait en même temps que l'étape iii. de déformation dudit élément malléable.
  4. Procédé selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'épaisseur de la rondelle (16) est supérieure à la profondeur de la creusure (14), de manière à dépasser de ladite creusure.
  5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite creusure (14) est ménagée à la base de l'organe de pivotement.
  6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de solidarisation de l'élément malléable est effectuée consécutivement à l'étape de disposition dudit élément malléable, avant l'étape d'introduction de la pièce dure (18).
  7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément malléable est disposé sur la surface d'appui en étant directement réalisée par croissance galvanique.
  8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la déformation de l'élément malléable est effectuée mécaniquement.
  9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la déformation de l'élément malléable est effectuée thermiquement.
  10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'organe de pivotement est un axe (10).
  11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'organe de pivotement est un canon (26) destiné à recevoir un axe.
  12. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une étape supplémentaire consécutive à l'étape iii. consistant à ajouter un couvercle (22) sur l'organe de pivotement, par-dessus la pièce dure (18), cette dernière se trouvant intercalée entre la surface d'appui et le couvercle, de manière à cacher les éléments visibles résultant des opérations i. à iii..
  13. Procédé selon l'une des revendications 2 à 12, caractérisé en ce que la creusure (14) est conformée de manière à orienter la déformation de la rondelle.
  14. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de réalisation de ladite structure sous forme d'au moins un logement ponctuel.
  15. Procédé selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de microstructuration de la pièce dure, de manière à ménager une microstructure à la surface de la pièce dure, dans les zones destinées à être en contact avec l'élément malléable.
  16. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel la pièce dure comporte un moyeu (34), caractérisé en ce que les logements (20) sont des encoches disposées sur le pourtour intérieur ou extérieur du moyeu.
  17. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel la pièce dure (18) comporte au moins deux logements (20) dont un au moins est traversant et dans lequel la surface d'appui est réalisée par une coupelle (12) dotée d'au moins deux cavités (32), dont l'une au moins est traversante et dont l'ouverture est positionnée de manière à déboucher en regard de l'élément malléable, les logements de la pièce dure et les cavités de la coupelle étant agencés de manière à pouvoir être positionnés en vis-à-vis deux à deux,
    caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes de
    - disposer l'élément malléable et la pièce dure sur l'organe de pivotement, de sorte que les logements de la pièce dure et les cavités de la coupelle sont en vis-à-vis deux à deux,
    - déformer l'élément malléable en passant un outil (33) adapté par les ouvertures traversantes de la coupelle et de la pièce dure, et exercer une pression sur l'élément malléable tout en maintenant les pièces en position de manière à faire fluer l'élément malléable dans les logements de la pièce dure et, respectivement, dans les cavités de la coupelle et créer ainsi lesdits ergots (24).
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