FR2618090A1 - Method of manufacturing a torsion-damper hub - Google Patents
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Abstract
Description
"Procédé de fabrication d'un moyeu d'amortisseur
de torsion"
La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un moyeu d'amortisseur de torsion du type constitué d'un moyeu comprenant un voile t une zone périphérique, d'un volant d'inertie et d'un anneau d'amortissement confiné entre le volant et la zone périphérique du moyeu."Method of manufacturing a shock absorber hub
of torsion "
The present invention relates to a method of manufacturing a torsion damper hub of the type consisting of a hub comprising a web and a peripheral zone, a flywheel and a confined damping ring between the steering wheel and the peripheral area of the hub.
Dans le cas d'un amortisseur de torsion de type élastique, le moyeu se présente souvent sous la forme d'un disque annulaire formant le voile de moyeu avec à sa périphérie externe deux flancs dont les surfaces périphériques. externes forment la zone périphérique de contact autour de laquelle est monté l'anneau d'amortissement, généralement en caoutchouc. In the case of a torsion damper of the elastic type, the hub is often in the form of an annular disc forming the hub veil with at its outer periphery two flanks including the peripheral surfaces. external form the peripheral contact zone around which is mounted the damping ring, generally made of rubber.
D'une manière générale, un tel moyeu est habituellement métallique et réalisé par usinage à partir d'une pièce moulée ou par déformation à froid selon les techniques connues d'emboutissage ou de fluo-formage. In general, such a hub is usually metallic and produced by machining from a molded part or by cold deformation according to known techniques of stamping or fluoroforming.
Dans le cas d'un amortisseur de torsion à friction visqueuse, le volant d'inertie est enfermé dans un boîtier 'annulaire creux contenant un liquide visqueux. Ce boîtier est formé en deux parties annulaires assemblées l'une à l'autre de manière étanche : une première partie en forme de gouttière et une seconde partie en forme de couvercle, l'une de ces parties se prolongeant radialement vers l'intérieur par un moyeu constitué d'un voile de fixation pour assurer la liaison dru boîtier à un arbre rotatif. In the case of a viscous friction torsion damper, the flywheel is enclosed in a hollow annular housing containing a viscous liquid. This housing is formed in two annular parts assembled to one another in a leaktight manner: a first part in the form of a gutter and a second part in the form of a cover, one of these parts extending radially inwards by a hub consisting of a fixing veil to ensure the connection of the housing to a rotary shaft.
La réalisation d'un tel boitier nécessite des opérations d'emboutissage et d'usinage importantes. The production of such a case requires significant stamping and machining operations.
L'invention vise à simplifier les opérations de fabrication des moyeux des amortisseurs du genre précité par application de la technique de formage dite de refendage à froid. The invention aims to simplify the manufacturing operations of the shock absorber hubs of the aforementioned kind by application of the so-called cold slitting forming technique.
A cet effet, elle offre un procédé de fabrication d'un moyeu d'amortisseur de torsion du genre précité qui consiste, à partir d'un disque annulaire métallique, à appliquer la technique de formage dite de refendage à froid au niveau de la surface périphérique externe du disque pour former deux flancs dans son épaisseur, et à réaliser ensuite un formage de finition sur lesdits flancs pour former tout ou partie de la zone périphérique de contact avec l'anneau d'amortissement. To this end, it offers a method of manufacturing a torsion damper hub of the aforementioned kind which consists, from a metallic annular disc, in applying the so-called cold slitting forming technique at the surface external peripheral of the disc to form two flanks in its thickness, and then to carry out a finishing forming on said flanks to form all or part of the peripheral zone of contact with the damping ring.
Selon un mode de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, on utilise pour l'opération de refendage une molette dont l'arrête de coupe présente un profil symétrique pour former deux flancs de même inclinaison par rapport au plan du disque, ces flancs étant ensuite rabattus à 180. l'un de l'autre respectivement de part ét d'autre du plan du disque au cours de l'opératioh de formage de finition, avec présence ou non d'une forme concave, telle une gorge, ou convexe, telle une nervure, au niveau de la zone de raccordement entre les deux flancs. According to one embodiment of the method according to the invention, a knurling wheel is used for the slitting operation, the cutting edge of which has a symmetrical profile in order to form two flanks of the same inclination relative to the plane of the disc, these flanks then being folded back to 180. one from the other respectively on either side of the plane of the disc during the finishing forming operation, with or without the presence of a concave shape, such as a groove, or convex, like a rib, at the level of the connection zone between the two sides.
Une application du procédé concerne la fabrication d'un moyeu d'amortisseur de torsion de type élastique, la surface périphérique externe des deux flancs délimitant la zone périphérique de contact de l'élément d'amortissement confiné entre le moyeu et le volant d'inertie. One application of the method relates to the manufacture of an elastic-type torsion damper hub, the external peripheral surface of the two sides delimiting the peripheral zone of contact of the damping element confined between the hub and the flywheel .
Une autre application du procédé concerne la fabrication d'un moyeu d'amortisseur de torsion du type à friction visqueuse, les flancs, après l'opération de formage de finition, formant deux parois adjacentes d'un boîtier annulaire, dont les deux autres parois sont formées par un couvercle et dans lequel est enfermé un volant d'inertie et un liquide visqueux. Another application of the method relates to the manufacture of a torsion damping hub of the viscous friction type, the sides, after the finishing forming operation, forming two adjacent walls of an annular housing, of which the other two walls are formed by a cover and in which is enclosed a flywheel and a viscous liquid.
D'autres caractéristiques, avantages et détails de l'invention ressortiront de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés, donnés à titre d'exemple et dans lesquels
- les figures 1 et 2 sont des vues en coupe axiale de deux amortisseurs de torsion de type élastique dont les moyeux ont été fabriqués selon le procédé conforme à l'invention
- les figures 3 à 5 sont des vues schématiques illustrant, les principales étapes de fabrication du moyeu de l'amortisseur représenté à la figure 1
- les figures 6 à 9 illustrent respectivement de façon schématique différentes formes de moyeux obtenues selon par le procédé conforme à l'invention pour des amortisseurs de type élastique ; et
- la figure 10 est une demi-vue en coupe partielle d'un amortisseur à friction visqueuse dont le moyeu est fabriqué selon le procédé conforme à l'invention.Other characteristics, advantages and details of the invention will emerge from the explanatory description which follows, given with reference to the appended schematic drawings, given by way of example and in which
- Figures 1 and 2 are views in axial section of two elastic type torsion dampers whose hubs were manufactured according to the method according to the invention
- Figures 3 to 5 are schematic views illustrating, the main stages of manufacturing the hub of the shock absorber shown in Figure 1
- Figures 6 to 9 respectively illustrate schematically different forms of hubs obtained by the method according to the invention for shock absorbers of the elastic type; and
- Figure 10 is a partial sectional half-view of a viscous friction damper, the hub of which is manufactured according to the process according to the invention.
En se reportant'à la figure 1, il est représenté ici un amortisseur de torsion de type élastique comprenant de manière usuelle un moyeu 1 formé d'un voile 2 solidaire en rotation d'un arbre 3, un volant d'inertie 4 et un anneau d'amortissement 5, généralement en caoutchouc, confiné entre le moyeu et le volant. il peut être prévu une gorge annulaire 6 à la périphérie externe du volant d'inertie 4 pour entraîner une courroie de transmission par exemple (non représenté). Referring to FIG. 1, there is shown here a torsion damper of the elastic type usually comprising a hub 1 formed from a web 2 integral in rotation with a shaft 3, a flywheel 4 and a damping ring 5, generally made of rubber, confined between the hub and the steering wheel. an annular groove 6 can be provided at the outer periphery of the flywheel 4 to drive a transmission belt for example (not shown).
Sur les figures 3 à 5, il a été schématisé les principales étapes de l'application de la technique dite de refendage à froid à la fabrication du moyeu 1 de l'amortisseur représenté à la figure 1, à partir d'un disque annulaire D métallique ayant une épaisseur suffisante compatible avec cette technique. In FIGS. 3 to 5, the main stages of the application of the technique known as cold slitting have been schematized in the manufacture of the hub 1 of the damper shown in FIG. 1, from an annular disc D metal having a sufficient thickness compatible with this technique.
Dans une première étape schématisée à la figure 3, le disque D est centré et maintenu entre deux éléments presseurs circulaires 10,11 formant presse-disque. Ces éléments presseurs 10,11 ont un diamètre inférieur à celui du disque D et sont solidaires en rotation d'un arbre fixe 12. In a first step shown diagrammatically in FIG. 3, the disc D is centered and held between two circular pressing elements 10, 11 forming a disc press. These pressing elements 10, 11 have a diameter smaller than that of the disc D and are integral in rotation with a fixed shaft 12.
Une molette 13 dite de refendage est montée en bout d'un arbre rotatif 14 parallèle à l'arbre 12 d'entrainement du disque D et est déplaçable parallèlement à son plan en direction de l'arbre 12 par un systeme non représenté. La molette 13 présente à sa périphérie externe une arête de coupe 13a à profil symétrique dans l'exemple considéré. Les deux arbres 12,14 sont entrainés dans des sens de rotation (F1,F2) inverses l'un de l'autre, et la molette 13 est avancée, suivant la direction indiquée par la flèche D1, en direction du disque D, de manière à ce que son arête de coupe 13a vienne en contact avec la surface périphérique d'extrémité du disque D et sensiblement au niveau du plan médian de celui-ci. A so-called slitting wheel 13 is mounted at the end of a rotary shaft 14 parallel to the drive shaft 12 of the disc D and is movable parallel to its plane in the direction of the shaft 12 by a system not shown. The wheel 13 has at its outer periphery a cutting edge 13a with a symmetrical profile in the example considered. The two shafts 12,14 are driven in directions of rotation (F1, F2) opposite to each other, and the wheel 13 is advanced, in the direction indicated by the arrow D1, in the direction of the disc D, of so that its cutting edge 13a comes into contact with the peripheral end surface of the disc D and substantially at the median plane thereof.
Dans une seconde étape schématisée à la figure 4, il est procédé à l'-avance progressive de la molette 13 parallèlement à son plan pour pratiquer une fente dans l'épaisseur du disque D avec formation de deux flancs 2a, 2b qui s'écartent l'un de l'autre au fur et à mesure de l'avance de la molette 13. Ces flancs forment entre eux un angle correspondant à celui du profil de l'arête de coupe 13a. In a second step shown diagrammatically in FIG. 4, the wheel 13 is progressively advanced parallel to its plane to make a slit in the thickness of the disc D with the formation of two flanks 2a, 2b which move apart one from the other as the wheel 13 advances. These sides form an angle between them corresponding to that of the profile of the cutting edge 13a.
L'avance de la molette 13 est arrêtée, lorsque la fente a atteint une profondeur e déterminée.The advance of the wheel 13 is stopped when the slot has reached a determined depth e.
L'opération de refendage étant terminée, il est procédé ensuite, dans une troisième étape, à une opération de formage de finition pour donner au moyeu 1 sa forme définitive, notamment en ce qui concerne l'inclinaison des flancs 2a, 2b par rapport au plan du disque D. The slitting operation having been completed, a finishing forming operation is then carried out in a third step to give the hub 1 its final shape, in particular as regards the inclination of the flanks 2a, 2b relative to the plan of disk D.
Cette troisième étape, schématisée à la figure 5, consiste en une opération de formage de finition réalisée au moyen d'un mandrin de formage 15 solidaire en rotation d'un arbre 16 parallèle à l'arbre d'entraînement 12 du disque D et déplaçable vers celui-ci parallèlement à son plan suivant la direction indiquée par la flèche D2. This third step, shown diagrammatically in FIG. 5, consists of a finishing forming operation carried out by means of a forming mandrel 15 integral in rotation with a shaft 16 parallel to the drive shaft 12 of the disk D and movable towards it parallel to its plane in the direction indicated by arrow D2.
Dans l'exemple considéré, le mandrin 15 présente une enveloppe cylindrique 15a qui vient au contact avec les bords des flancs 2a, 2b du disque D afin de les rabattre progressivement contre les parois latérales cylindriques des éléments presseurs 10,11. il est à noter que ces parois latérales s'étendent chacune sur une hauteur correspondant sensiblement à la longueur axiale de chaque flanc 2a, 2b du disque D. Dans le cas de la fabrication du moyeu 1 de l'amortisseur de la figure 1, les flancs 2a, 2b du disque D sont rabattus à 180. l'un de l'autre dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan du disque D. In the example considered, the mandrel 15 has a cylindrical envelope 15a which comes into contact with the edges of the sides 2a, 2b of the disc D in order to gradually fold them back against the cylindrical side walls of the pressing elements 10,11. it should be noted that these side walls each extend over a height corresponding substantially to the axial length of each flank 2a, 2b of the disc D. In the case of the manufacture of the hub 1 of the damper of FIG. 1, the flanks 2a, 2b of the disc D are folded back 180. from each other in a plane substantially perpendicular to the plane of the disc D.
Le moyeu 1 ainsi fabriqué à partir du disque D comprend un voile 2 constitué par la partie centrale du disque D et une zone périphérique constituée par les surfaces périphériques externes des deux flancs 2a1 2b qui prolongent le voile 2 à sa périphérie externe. The hub 1 thus manufactured from the disc D comprises a web 2 formed by the central part of the disc D and a peripheral zone formed by the external peripheral surfaces of the two sides 2a1 2b which extend the web 2 at its outer periphery.
La forme du moyeu 1 représentée à la figure 6 diffère de celle obtenue précédemment essentiellement par le fait que le procédé de fabrication est complété par une-opération d'usinage qui consiste à effectuer une recoupe (schématisée en traits tiretés), par exemple dans le flanc 2b, pour diminuer sa longueur axiale. The shape of the hub 1 shown in FIG. 6 differs from that obtained previously essentially by the fact that the manufacturing process is completed by a machining operation which consists in performing a cut (shown schematically in dashed lines), for example in the flank 2b, to decrease its axial length.
Le moyeu 1 représentée à la figure 7, présente une gorge 7a prévue au niveau de la zone de raccordement entre les deux flancs 2a, 2b pour permettre un meilleur ancrage de l'anneau d'amortissement 5. Dans ce cas, le volant d'inertie 4 présente une forme complémentaire à sa surface périphérique interne. Cette gorge 7a est réalisée au cours de l'opération de formage de finition au moyen d'une nervure 15b en saillie à la périphérie externe de l'enveloppe cylindrique 1Sa du mandrin de formage 15. Cette nervure 15b est schématisée en traits mixtes sur la figure 5. The hub 1 shown in Figure 7, has a groove 7a provided at the connection area between the two sides 2a, 2b to allow better anchoring of the damping ring 5. In this case, the flywheel inertia 4 has a shape complementary to its internal peripheral surface. This groove 7a is produced during the finishing forming operation by means of a rib 15b projecting from the external periphery of the cylindrical casing 1Sa of the forming mandrel 15. This rib 15b is shown in dashed lines on the figure 5.
En variante et telle qu'illustrée à la figure 8, le moyeu 1 présente une nervure 7b au niveau de la zone de raccordement entre les deux flancs 2a,3b, qui est réalisée à partir d'une gorge (non représentée) prévue à la périphérie externe de l'enveloppe cylindrique 15a du mandrin de formage et à la place de la nervure 15b précitée. As a variant and as illustrated in FIG. 8, the hub 1 has a rib 7b at the level of the connection zone between the two sides 2a, 3b, which is produced from a groove (not shown) provided in the outer periphery of the cylindrical casing 15a of the forming mandrel and in place of the aforementioned rib 15b.
Dans les formes de réalisation décrites jusqu'à maintenant, la molette 13 de refendage présentait une arête de coupe 13a à profil symétrique, avec ensuite rabattement des flancs 2a,-2b sensiblement à 180. l'un de l'autre. In the embodiments described so far, the slitting wheel 13 had a cutting edge 13a with a symmetrical profile, with the sides 2a, -2b then folded down substantially at 180. from one another.
Dans la forme de réalisation qui va être maintenant décrite en référence à la figure 9, la molette de refendage 13 présente une arête de coupe 13b à profil dissymétrique. In the embodiment which will now be described with reference to FIG. 9, the slitting wheel 13 has a cutting edge 13b with an asymmetrical profile.
Dans l'exemple considéré, ce profil permet d'obtenir un flanc 2a sensiblement dans le prolongement du disque D et un flanc 2b qui est ensuite rabattu sensiblement à 90 pendant l'opération de formage de finition. Le flanc 2b rabattu peut également subir une opération de recoupe, comme dans l'exemple représenté à la figure 6.In the example considered, this profile makes it possible to obtain a flank 2a substantially in the extension of the disc D and a flank 2b which is then folded down substantially to 90 during the finishing forming operation. The folded flank 2b can also undergo a cutting operation, as in the example shown in FIG. 6.
Le moyeu 1 de l'amortisseur de torsion de type élastique représenté à la figure 2 correspond sensiblement au moyeu obtenu selon le procédé décrit en référence à la figure 9, la seule différence se situant au niveau du flanc 2a qui, initialement dans le prolongement du disque D, est légèrement rabattu en direction opposée à celle du flanc 2b au cours de l'opération de formage de finition. The hub 1 of the elastic type torsion damper shown in FIG. 2 corresponds substantially to the hub obtained according to the method described with reference to FIG. 9, the only difference being at the side 2a which, initially in the extension of the disc D, is slightly folded in the opposite direction to that of the sidewall 2b during the finishing forming operation.
Le moyeu 1 étant ainsi obtenu, il reste à l'assembler avec l'anneau élastique 5 et le volant d'inertie 4 pour obtenir les amortisseurs de torsion des figures 1 et 2. The hub 1 being thus obtained, it remains to assemble it with the elastic ring 5 and the flywheel 4 to obtain the torsional dampers of FIGS. 1 and 2.
L'assemblage de l'anneau élastique 5 entre le moyeu 1 et le volant d'inertie 4 peut être réalisé par pression issue d'un emmanchement à force (cas de la figure 1 par exemple), par collage ou par vulcanisation et collage (cas de la figure 2 par exemple).The assembly of the elastic ring 5 between the hub 1 and the flywheel 4 can be carried out by pressure resulting from a force fitting (case of FIG. 1 for example), by bonding or by vulcanization and bonding ( Figure 2 for example).
il va être maintenant décrit en référence aux figures 9 et 10, l'application de la technique de refendage à la fabrication d'un moyeu d'amortisseur de torsion à friction visqueuse. There will now be described with reference to FIGS. 9 and 10, the application of the slitting technique to the manufacture of a viscous friction torsion damper hub.
Un tel amortisseur tel que schématiquement représenté à la figure 10 comprend un volant d'inertie 4 enfermé sans contact dans un boîtier annulaire 20 rempli d'un liquide visqueux 21 comblant le jeu entre volant et boîtier. Un moyeu 1 formé par un voile de fixation 2 assure la liaison du boîtier 20 à un arbre rotatif (non représenté). Le volant d'inertie 4 est maintenu à l'écart des parois internes du boîtier 20 par des paliers anti-friction 22. Such a damper as schematically represented in FIG. 10 comprises a flywheel 4 enclosed without contact in an annular housing 20 filled with a viscous liquid 21 filling the clearance between the steering wheel and the housing. A hub 1 formed by a fixing veil 2 ensures the connection of the housing 20 to a rotary shaft (not shown). The flywheel 4 is kept away from the internal walls of the housing 20 by anti-friction bearings 22.
L'application de la tehnique.de refendage à la fabrication du moyeu 1 consiste également à réaliser à partir d'un disque annulaire D métallique une opération de refendage dans la surface périphérique d'extrémité du disque pour former deux flancs 2a, 2b au moyen d'une molette 13 à arête de coupe 13b à profil dissymétrique, comme celle utilisée pour la fabrication du moyeu 1 illustré à la figure 9. The application of the splitting technique to the manufacture of the hub 1 also consists in carrying out from a metallic annular disc D a slitting operation in the peripheral end surface of the disc to form two flanks 2a, 2b by means a cutting wheel 13 with a cutting edge 13b with an asymmetrical profile, such as that used for the manufacture of the hub 1 illustrated in FIG. 9.
Le flanc 2a est maintenu sensiblement dans le plan du disque D, alors que le flanc 2b est ensuite rabattu sensiblement à 90'. Après une opération de recoupe du flanc 2b, on réalise une feuillure 25 à chaque extrémité des flancs 2a, 2b pour des raisons explicitées ci-après. The flank 2a is held substantially in the plane of the disc D, while the flank 2b is then folded down substantially at 90 '. After a cutting operation of the sidewall 2b, a rebate 25 is produced at each end of the sidewalls 2a, 2b for reasons explained below.
Le boîtier 20 est complété par un couvercle annulaire 23 dont la périphérie externe se prolonge par un rebord replié sensiblement à 90' pour former les deux autres parois adjacentes du boîtier. L'assemblage du couvercle 23 aux deux flancs 2a, 2b du voile 2 du moyeu 1 est réalisé, notamment par soudage, les bords d'extrémités externe et interne du couvercle 23 venant respectivement au contact des extrémités des deux flancs 2a, 2b à la faveur des feuillures 25 usinées dans lesdits flancs. Différents types de soudure peuvent être utilisés, mais de préférence on utilise un procédé de soudure par bombardement électronique sous vide. -Un tel procédé présente l'intérêt de ne pas se limiter à l'emploi d'aciers et de permettre d'utiliser des alliages légers, d'aluminium en particulier. En variante, un procédé de soudure par impulsions de haute énergie délivrées par un condensateur, peut également être utilisé. The housing 20 is completed by an annular cover 23 whose external periphery is extended by a flange folded substantially at 90 'to form the two other adjacent walls of the housing. The assembly of the cover 23 to the two sides 2a, 2b of the web 2 of the hub 1 is produced, in particular by welding, the outer and inner end edges of the cover 23 coming respectively into contact with the ends of the two sides 2a, 2b at the favor of the rebates 25 machined in said flanks. Different types of welding can be used, but preferably an electron bombardment vacuum welding process is used. -Such a method has the advantage of not being limited to the use of steels and of making it possible to use light alloys, in particular aluminum. Alternatively, a method of welding by high energy pulses delivered by a capacitor can also be used.
il est à noter que le flanc 2b se raccorde au voile 2 en faisant un coude, réalisé au cours de l'opération de formage de finition, pour élargir localement l'intérieur du boîtier 20 et former ainsi une chambre annulaire 26 de réserve de liquide visqueux. it should be noted that the flank 2b is connected to the web 2 by making an elbow, produced during the finishing forming operation, to locally widen the interior of the housing 20 and thus form an annular chamber 26 of liquid reserve viscous.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits et donnés qu'à titre d'exemple, les flancs formés à la périphérie externe du disque peuvent avoir des épaisseurs différentes et l'opération de formage de finition est bien évidemment adaptée en fonction de la destination finale du moyeu et est complétée, le cas échéant par une opération d'usinage. Of course, the invention is not limited to the embodiments previously described and given that by way of example, the sides formed at the external periphery of the disc may have different thicknesses and the finishing forming operation is obviously adapted according to the final destination of the hub and is supplemented, if necessary by a machining operation.
Claims (9)
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Applications Claiming Priority (1)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2618090B1 (en) | 1993-10-01 |
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