FR2785651A1 - Composant d'assemblage avec un vilebrequin et procede de fabrication correspondant - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un composant d'un seul tenant (1), destiné en particulier à être fixé à un vilebrequin d'un moteur à combustion, caractérisé par la combinaison des quatre particularités suivantes. Le composant comporte au moins une surface de réception (3) de configuration axiale pour un composant annulaire (11) qui peut être monté ultérieurement de façon centrée. Le composant (1) est fabriqué par un procédé de formage à froid. Le composant comporte dans la zone de la surface de réception un épaulement (6) configuré radialement. L'épaulement configuré radialement (6) est formé d'une accumulation de matière conformée radialement à l'extérieur lors de la formation de la surface de réception de configuration axiale. L'invention concerne aussi un volant divisé dont le composant d'un seul tenant (1) est un composant, ou à un élément duquel il est assemblé. L'invention concerne aussi un procédé de fabrication correspondant.
Description
La présente invention concerne un composant d'un seul tenant destiné en
particulier à être fixé à un vilebrequin d'un moteur à combustion, et un processus de fabrication correspondant, tels que le composant comporte au moins un logement de configuration axiale pour un composant annulaire qui peut être monté ultérieurement de façon centrée, le composant est fabriqué par un processus de formage à froid et le composant comporte, dans la zone de la surface de logement, un épaulement de butée de configuration radiale. Des composants de ce type ont été décrits de nombreuses fois dans I'état de la technique et représentent habituellement une masse de volant qui est fixée sur le vilebrequin et qui comporte un matriçage axial, sur lequel une couronne dentée de démarreur est montée, et un épaulement de butée orienté radialement. Afin d'assurer le centrage de la couronne dentée
de démarreur, le logement centré est obtenu par enlèvement de copeaux.
Ceci conduit à une élévation des coûts de fabrication et des temps de fabrication car le composant doit être monté et usiné sur des dispositifs différents. C'est donc le but de la présente invention que de proposer un composant économique qui peut de façon correspondante être fabriqué simplement, ainsi qu'un procédé de fabrication correspondant, tels que le
composant correspondant soit fabriqué sans copeaux.
Ce but est atteint par un composant d'un seul tenant, destiné en particulier à être fixé à un vilebrequin d'un moteur à combustion, caractérisé par la combinaison des particularités suivantes: a) le composant comporte au moins une surface de réception de configuration axiale pour un composant annulaire qui peut être monté ultérieurement de façon centrée, b) le composant est fabriqué par un procédé de formage à froid, c) le composant comporte dans la zone de la surface de réception un épaulement configuré radialement, et d) I'épaulement configuré radialement est formé d'une accumulation de matière conformée radialement à l'extérieur lors de la formation de la
surface de réception de configuration axiale.
La surface axiale de logement peut ici être constituée d'au moins un secteur circulaire, de préférence plusieurs secteurs répartis sur la périphérie ou être constituée sur toute la périphérie en y formant une surface annulaire de logement. Par conséquent, l'épaulement de butée réalisé radialement peut aussi être configuré en direction radiale sous forme d'accumulations de matière réparties sur la périphérie, ou former une butée sensiblement périphérique, étant entendu que les épaulements de butée peuvent ne pas être formés, en raison d'un manque de matière dans certaines plages angulaires déterminées de la périphérie d'épaulement qui sont soumises à des étapes additionnelles de matriçage avant ou après le procédé de l'invention. De préférence, une couronne dentée de démarreur ou une bague de marquages d'allumage est montée sur la surface de logement qui a été formée lors de cette étape, cette couronne ou cette
bague pouvant ensuite être soudée, matée ou assemblée par retrait.
Selon une modalité avantageuse, la surface d'appui unique au moins est prévue pour recevoir un volant ou un palier, par exemple un palier à roulement ou un palier lisse pour recevoir un tel volant. Selon une variante, la surface d'appui unique au moins peut être prévue pour recevoir le vilebrequin. Pour fixer le composant annulaire sur la surface de logement sans possibilité de basculement, il est avantageux que la largeur axiale de la surface d'appui soit au moins égale à la moitié de la largeur axiale du composant annulaire qui peut être monté. Ceci permet en particulier que le composant annulaire soit fixé sur la surface d'appui du composant d'un seul tenant au moyen d'un ajustage serré, sans exiger aucun procédé
additionnel d'assemblage comme un soudage.
Le composant d'un seul tenant peut être par exemple un volant à fixer sur le vilebrequin ou une tôle d'entraînement, élastique en direction axiale, et rigide en direction périphérique, ou encore un élément de disque de
volant d'un volant divisé.
Le composant d'un seul tenant peut par exemple être un élément primaire de volant et peut tourner, en opposition à l'effet d'un dispositif d'amortissement qui intervient au moins en direction périphérique dans le flux de force entre l'élément primaire et l'élément secondaire, par rapport à au moins un élément secondaire qui est relié de façon à pouvoir être accouplé à un arbre d'entrée de boîte pourvu d'un volant ou en être désaccouplé. Selon un deuxième aspect, l'invention réalise un volant divisé, destiné en particulier à un véhicule, qui comprend: au moins un élément primaire qui comporte une première masse de volant, un élément secondaire qui comporte une deuxième masse de volant, et au moins un dispositif d'amortissement qui intervient entre les deux éléments dans le flux de force en direction périphérique, et qui est caractérisé en ce que le composant d'un seul tenant est utilisé conformément à l'une
quelconque des modalités exposées précédemment.
Selon une possibilité, dans un tel volant divisé, le composant d'un seul tenant peut constituer la totalité d'une masse
primaire de volant, par exemple un élément de disque primaire de volant.
Selon une autre possibilité, le composant d'un seul tenant est une bride de logement qui est logée sur le vilebrequin et qui reçoit un élément de masse primaire de volant, la bride de logement étant rivetée à l'élément de masse primaire de volant afin de simplifier le montage et d'économiser
des rivets.
Des boutons configurés axialement par des techniques de formage à froid peuvent ici être matricés dans l'un des deux éléments à riveter et pénétrer dans les orifices correspondants de l'autre élément et être rivetés sur leur côté frontal avec les bords des ouvertures. En raison des forces élevées qui apparaissent pendant le processus de rivetage, il peut se faire qu'un centrage de la bride de logement pour le logement sur le vilebrequin,
soit endommagé, par exemple refoulé.
Il est donc avantageux, par exemple, que l'ouverture unique au moins dans la bride de logement comporte au moins trois taquets répartis uniformément sur la périphérie intérieure de l'ouverture et orientés radialement vers l'intérieur qui constituent le bord avec lequel le bouton
unique au moins est riveté.
L'orientation des taquets peut être telle qu'aucun des taquets n'est agencé sur une ligne idéale qui passe respectivement par le centre de
l'ouverture unique au moins et l'axe de rotation de la bride de logement.
Au moins une sécurité de transport peut être prévue axialement, avant la première mise en service, entre l'élément de disque primaire du volant et
l'élément de disque secondaire de volant.
La sécurité de transport peut être prévue radialement entre des accumulateurs d'énergie, qui appartiennent à un dispositif d'amortissement et sont répartis sur la périphérie, et un logement de l'élément de disque
primaire de volant sur le vilebrequin.
La sécurité de transport peut se composer d'une pièce de matière plastique qui est encliquetée dans des ouvertures en forme de fenêtres ménagées de façon correspondante dans des éléments de disques primaire et secondaire du volant et comporte axialement un emplacement destiné à
la rupture entre les éléments de disque primaire et secondaire.
Les ouvertures sont en particulier formées par matriçage dans le composant d'un seul tenant selon l'invention qui intervient comme élément
de disque primaire.
La pièce en matière plastique peut être encliquetée dans une ouverture correspondante d'un élément de bride orienté radialement et relié de façon fixe à rotation à l'élément de disque secondaire de volant pour la
sollicitation des accumulateurs d'énergie.
L'emplacement destiné à la rupture peut être dimensionné d'une manière telle qu'il est séparé en deux éléments lors du premier démarrage
du moteur à combustion.
Selon une modalité avantageuse d'un volant divisé, au moins une chambre ouverte radialement vers l'intérieur, adaptée en direction périphérique à la dilatation des accumulateurs d'énergie et ménagée dans I'élément de disque primaire de volant ou reliée à ce dernier, est prévue à la périphérie extérieure de ce composant; et l'élément de bride qui est relié de façon fixe en rotation avec l'élément de disque secondaire de volant et est destiné à la sollicitation des accumulateurs d'énergie pénètre dans cette chambre qui reçoit les accumulateurs d'énergie et est remplie au moins
partiellement d'un lubrifiant pour lubrifier ces accumulateurs.
On peut aussi prévoir des alésages de montage et/ou d'aération répartis sur la périphérie, estampés radialement à l'intérieur de la chambre qui présentent un enlèvement accru à l'estampage; de cette manière, un lubrifiant éventuellement chauffé qui pénètre radialement vers l'intérieur lorsque le vilebrequin est à l'arrêt peut être renvoyé par force centrifuge le long du profil à enlèvement accru à l'estampage lors d'une rotation ultérieure du vilebrequin, vers la chambre et ne parvient donc pas radialement vers l'intérieur sur le dispositif de friction prévu radialement à l'extérieur du palier qui sert à loger les deux éléments de disque du volant,
l'un sur l'autre.
La périphérie extérieure de l'élément de disque primaire peut être estampée à un diamètre de centrage sur lequel un composant annulaire, par exemple une bague pourvue de marques d'allumage, peut être reçu de façon centrée et peut être assemblé, par exemple soudé, selon un mode de montage simplifié avec l'élément de disque primaire de volant ou un
composant qu lui est relié, par exemple la bride qui forme la chambre.
Ici aussi, il peut être avantageux que l'enlèvement à l'estampage pour le diamètre de centrage soit accru, afin de gagner de l'espace radial disponible pour des cordons de soudure éventuellement prévus entre l'élément de disque primaire et une partie de bride radiale, par exemple
pour former la chambre.
La bague pourvue de marques d'allumage qui doit être montée sur la périphérie extérieur de l'élément primaire de volant et qui est aussi fabriquée à partir d'un flanc circulaire par des techniques de formage à froid, est de préférence pliée au moins une fois en direction radiale pour accroître la stabilité et pour élever la masse primaire; et des marques d'allumage à structure en peigne ou en fenêtre sont aussi prévues sur la
périphérie extérieure d'une surface annulaire orientée axialement.
Selon un troisième aspect, l'invention fournit un procédé de fabrication sans copeaux, d'un composant d'un seul tenant, en particulier pour la fixation d'un vilebrequin d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend la combinaison des étapes consistant à: l) fabriquer une ébauche tridimensionnelle comportant au moins une surface annulaire axiale par un procédé de formage à froid à partir d'une platine approximativement plane en matière déformable à froid, de préférence en acier, 2) centrer l'ébauche, ce qui peut en particulier impliquer de matricer des ergots de centrage sur l'ébauche par exemple, 3) au cours d'une étape de procédé: conformer sur la surface annulaire axiale au moins une surface d'appui axial pour le centrage d'un composant annulaire à monter ultérieurement et former un épaulement d'appui qui se configure radialement à partir de la matière déplacée par un processus de fluage transversal en direction axiale lors de la formation de la
surface d'appui.
Un outil utile pour le procédé peut être configuré d'une manière telle que la surface d'appui soit conformée sur toute la périphérie ou répartie partiellement sur la périphérie, par exemple sous forme de trois surfaces d'appui réparties sur la périphérie. Il en résulte que l'épaulement de butée est conformé de façon correspondante, soit sur toute la périphérie, soit sous
forme d'ergots de butée répartis sur la périphérie.
Au cours d'une étape du procédé qui suit, des orifices peuvent être estampés et/ou des tourillons peuvent être matrices, par exemple des boutons formés axialement pour former des liaisons de rivetage avec un
composant à monter.
Le procédé peut également comprendre une étape dans laquelle des orifices sont estampés pour présenter un enlèvement plus élevé par estampage. De tels orifices ou ouvertures peuvent par exemple servir à la désaération ou à des pénétrations lors du montage, l'enlèvement accru par estampage pouvant offrir des avantage décrits ci-dessus. Il peut en outre être avantageux que le composant d'un seul tenant soit estampé sur sa périphérie extérieure en étant centré, en prévoyant un enlèvement accru à l'estampage, afin de monter sur le diamètre centré un autre composant et de ménager radialement entre le composant additionnel et le composant d'un seul tenant, par l'enlèvement accru à l'estampage, un intervalle qui peut être occupé par exemple par un cordon de soudure au moyen duquel le composant d'un seul tenant peut être relié à un autre composant
axialement voisin.
IL est particulièrement avantageux que le procédé de fabrication du composant d'un seul tenant de l'invention prévoie que le processus décrit
jusqu'ici soit suivi par un processus de durcissement.
Les buts, particularités et avantages de l'invention exposés ci-dessus
ainsi que d'autres ressortiront davantage de la description qui suit des
modes de réalisation en se référant à la description et aux dessins annexés
dans lesquels: les Figures la à if représentent le déroulement de la fabrication d'un exemple de réalisation de composant d'un seul tenant selon l'invention; les Figures 2a et 2b constituent une esquisse de principe de l'outil de fabrication du composant d'un seul tenant; la Figure 3 est un exemple de configuration d'un volant réparti en utilisant le composant d'un seul tenant selon l'invention; les Figures 4a et 4b représentent un procédé d'assemblage du composant selon l'invention et d'un autre composant; les Figures 5a à 5e représentent la fabrication et la configuration d'une bague de marquages d'allumage; et la Figure 6 représente un détail de la Figure 3 qui se rapporte à un
diamètre extérieur centré à enlèvement accru à l'estampage.
Les Figures la à if représentent diverse étapes de la fabrication d'un composant d'un seul tenant selon l'invention en prenant pour exemple un élément de disque primaire 1 de volant. Les étapes du procédé sont mises en oeuvre dans une presse à haute pression en utilisant des outils qui sont décrits de façon plus détaillée dans ce qui suit. Une platine la d'un diamètre prédéfini et comportant un orifice central 2 est estampée à partir d'une
matière en bande ou en flan circulaire, comme représenté à la Figure la.
La deuxième étape - représentée à la Figure lb - est un processus d'étirage dans lequel la platine lb est étirée en direction axiale sur sa périphérie extérieure, de façon à former une surface annulaire 3 en forme de pot, qui n'est pas encore totalement configurée axialement. Le profil axial 4 comporte en outre une surélévation 4a prévue pour recevoir
ultérieurement les accumulateurs d'énergie du dispositif d'amortissement.
L'étape suivante représentée à la Figure lc est une étape de refoulement dans lequel la surface annulaire axiale 3a est déjà largement préparée mais n'est pas encore centrée et le diamètre n'est pas encore calibré. Dans des procédés de fabrication déjà connus, I'ébauche est retirée de la presse après ce processus ou à la fin du travail de presse et c'est au moyen de procédés par enlèvement de copeaux, par exemple sur un tour, que la surface d'appui est formée selon le centrage nécessaire et le
diamètre calibré.
Dans le procédé proposé en revanche, l'ébauche Ad est centrée: par exemple, des ergots de centrage 5, sur lesquels l'ébauche ld est reçue,
peuvent être matrices sur l'ébauche ld de façon répartie sur sa périphérie.
L'étape suivante - représentée à la Figure le - est un processus de travail à la presse en direction axiale au moyen d'un poinçon qui estampe exactement le diamètre de centrage d, pour le composant annulaire qui sera ultérieurement monté de façon centrée, et qui engendre donc la surface d'appui 6. Une matrice réalisée sous forme de butée bloque le flux axial de matière sur le côté de l'ébauche le opposé au poinçon, de sorte que les épaulements radiaux 6 sont conformés en direction du fluage transversal par rapport à la direction de matriçage, étant entendu qu'une autre matrice peut être intégrée radialement de l'extérieur dans l'outil de
presse pour conformer les épaulements 6.
Dans la même étape de procédé ou dans une étape suivante, la périphérie extérieure 7 de l'ébauche le peut être estampée sur un diamètre de centrage destiné à un autre composant annulaire qui peut être monté ultérieurement, par exemple une bague de marquages d'allumage de sorte que ce composant peut ensuite, après ce centrage, être assemblé, par exemple soudé, avec le composant d'un seul tenant ou un composant qui
lui est assemblé.
A la Figure If est représentée l'étape d'usinage fin dans laquelle par exemple des boutons 8 sont matrices et d'autres ouvertures 9 sont estampées en alternance axialement, par exemple avec enlèvement accru à Il'estampage. A la Figure 2a est représentée une esquisse de principe d'un outil 100 de fabrication du composant d'un seul tenant, représenté ici sous la forme d'un élément de masse primaire de volant en vue partielle au dessin. La matrice 100a conformée axialement en correspondance avec le contour 103 de l'élément de disque 1 de volant reçoit l'élément de disque 1 de volant par son diamètre extérieur 101 sur les ergots de centrage 102 qui
correspondent aux centrages 104.
Le poinçon 100b est appuyé sur la matrice 100a selon la force de pression F en intercalant le composant d'un seul tenant 1. Le poinçon 100b comporte dans la zone de la partie du composant 1 qui n'est pas à travailler un contour axial qui y correspond. A hauteur du diamètre de centrage, le poinçon 100b comporte une arête de matriçage 100 orientée axialement qui est d'un diamètre plus petit que l'extension radiale du composant 1, de sorte qu'un enlèvement correspondant de matière est nécessaire sur le diamètre de centrage à réaliser. Le diamètre extérieur du composant 1 est estampé dans une étape de travail au moyen d'un poinçon 106 qui est relié au poinçon 100b, et il en résulte également un diamètre extérieur centré du
composant 1.
La Figure 2b représente l'outil 100 à la fin du travail à la presse. Le poinçon 100b et la matrice 100a sont situés chacun sur un côté du composant du composant la. L'arête de matriçage 105 a matricé le diamètre de centrage en s'opposant axialement à l'effet de la matrice 100a, ce qui a provoqué une accumulation de matière 6, qui forme les épaulements axiaux 6, par suite d'un fluage transversal par rapport à la direction de déplacement du poinçon 100b. La bague d'estampage 106 a
estampé le diamètre extérieur du composant 1.
La Figure 3 représente le composant 1 selon l'invention sous forme d'élément de disque primaire de volant d'un volant divisé 100, qui comprend une surface d'appui axiale 3 sur laquelle la couronne dentée 100 de démarreur est montée de façon fixe en rotation par ajustage serré et sur laquelle les épaulements de butée 6 orientés radialement vers l'extérieur
sont agencés.
L'élément de disque primaire 1 de volant est configuré en pot et est assemblé par un cordon de soudure 12 à une partie de disque 13 de bague qui comporte des ergots 13a matrices sur la périphérie pour servir d'appui à l'élément de disque primaire la de volant pourvu des conformations correspondantes 13b, ce qui forme des chambres 14 ouvertes radialement vers l'intérieur qui sont adaptées en direction périphérique à la longueur des accumulateurs d'énergie 15 qui sont de préférence constitués de ressorts incurvés qui s'étendent à peu près sur un demi-cercle sur la périphérie, de sorte que deux chambres 14 d'extension presque semi-circulaires sont
formées dans l'exemple de réalisation représenté.
Des conformations 16, 17 sont prévues dans l'élément de disque 1 de volant ainsi que dans l'élément de disque 13 de bague pour être soumis à la sollicitation des accumulateurs d'énergie 15 sur le côté primaire; en particulier, des conformations 16, 17 agencées à une distance d'environ interviennent chacune sur un côté d'un ressort incurvé 15 lorsque deux ressorts incurvés 15 sont utilisés. La chambre 14 est remplie au moins partiellement d'un lubrifiant 18 et une enveloppe 19 de protection contre I'usure est intercalée entre la paroi intérieure de la chambre et la périphérie
extérieure des accumulateurs d'énergie 15.
La sollicitation des accumulateurs d'énergie 15 sur le côté secondaire s'exerce au moyen d'une bride annulaire circulaire 20 qui s'étend vers l'intérieur radialement dans la chambre 14 et est agencée entre l'élément de disque primaire 1 du volant et la paroi 13 de chambre, et qui est assemblée à l'élément de disque secondaire 21 de volant, de préférence en étant rivetée par les rivets 22. Pour le montage des rivets 22, des estampages 22a qui présentent un enlèvement accru 22b à l'estampage sont prévus à la même hauteur radiale dans le disque primaire 1 de volant; un lubrifiant 18 qui s'écoule éventuellement à la suite d'une chaleur élevée pendant l'arrêt du volant divisé 10 se rassemble à l'emplacement de ces enlèvements accrus et peut être de nouveau transporté radialement vers l'extérieur sous
l'effet de la force centrifuge lors d'une accélération ultérieure du volant 10.
Des bras orientés radialement 23 sont prévus à la périphérie extérieure de la bride en forme de disque annulaire 20 pour appliquer les accumulateurs d'énergie 15 lors d'une rotation relative de l'élément de disque primaire 1 de
volant par rapport à l'élément de disque secondaire 21 de volant.
L'élément de disque primaire 1 est reçu à sa périphérie intérieure sur une bride de logement durcie 24 et est centrée sur l'épaulement 26, I'épaulement 26 pouvant être monté avant le processus de durcissage, selon un procédé de matriçage conforme au procédé de l'invention; puis la bride de logement 24 est fixée à l'élément de disque primaire 1 du volant, avant le montage sur le vilebrequin, au moyen de rivets qui sont agencés en alternance avec les vis 25 en direction de la périphérie - mais qui ne sont Il pas représentés de façon plus détaillée aux Figures 3a et 3b et ne sont pas décrits de façon plus détaillée. La bride de logement 25, I'élément de disque primaire 1 de volant, ainsi qu'une bride en forme de disque annulaire 27 destinée au dispositif de friction 28 sont vissés au vilebrequin - non représenté - à l'aide des vis 25, la bride en forme de disque annulaire 27 étant au préalable rivetée à l'élément de disque primaire 1 de volant au moyen de boutons 29 disposés en saillie axialement sur le disque primaire et répartis sur la périphérie en alternance avec les vis 25, et l'élément primaire qui résulte de la bride de logement 24 et du disque primaire 1 de volant est centré sur le vilebrequin au moyen des épaulements matrices
axialement 30.
Le dispositif de friction 28 est monté axialement entre la bride en
forme de disque annulaire 27 et l'élément de disque primaire 1 de volant.
Le disque 31 de réglage de friction est en prise avec un profil extérieur 32, de préférence une denture extérieure, dans le profil intérieur 33, conformé de façon correspondante à cet effet, d'une bride 20 du côté secondaire. La prise en friction du disque de réglage 31 de friction sur le disque de friction 34 est déterminée en direction axiale par un accumulateur d'énergie à effet
axial, de préférence le ressort 35 à disques.
L'élément de disque secondaire 21 du volant est logé par rapport à l'élément primaire 1 de volant au moyen du palier à roulement 36 sur la bride de logement 24 radialement à l'intérieur des vis 25 réparties sur la périphérie, les épaulements matrices 37 servant de butée axiale et l'angle maximal de rotation des deux éléments de disque 1, 21 de volant
apparaissant lorsque les accumulateurs d'énergie 15 sont serrés à bloc.
L'accouplement 38, qui comporte de façon connue en soi une plaque de pression 39, un disque d'accouplement 40, une plaque d'appui 41, un ressort 42 à disques et un couvercle 43 d'accouplement, est prévu radialement à l'extérieur des rivets 22 sur l'élément de disque secondaire 21 de volant, le couvercle d'accouplement étant fixé par les vis 44 sur la périphérie extérieure de la plaque de pression 39 et le disque d'accouplement 40 transmettant au moyen d'un profil intérieur 45 le flux de
force à un arbre d'entrée non représenté de boite.
Sur la périphérie extérieure de la plaque de pression 39 de l'élément de disque secondaire 21 de volant se raccorde immédiatement la bague 46 de marquages d'allumage, qui est pliée en direction radiale pour élever la masse primaire de volant et qui est reçue à la périphérie centrée 47 de I'élément de disque primaire 1 de volant et est soudée bout à bout, par sa face frontale repliée, à la partie de bride 13. Les marquages 48 d'allumage sont estampés à partir de la bague 46 de marquages d'allumage selon une structure en peigne et s'étendent axialement en direction de la couronne dentée 11 du démarreur. La fabrication et la structure de la bague de marquages d'allumage sont expliquées de façon plus détaillée aux Figures a à 5e. Afin de bloquer la rotation relative des deux éléments 1, 21 de volant pendant le transport et le montage, I'invention prévoit une sécurité de rotation ou sécurité de transport 49, qui est de préférence constituée d'une pièce moulée par injection en matière plastique qui est encliquetée dans des ouvertures correspondantes 50, 51 dans l'élément de disque primaire 1 de volant et dans la partie de bride 13 qui est associée à l'élément de disque 21 de volant. Entre les deux taquets 52, 53 d'encliquettement est prévu axialement un emplacement 54 destiné à la rupture qui est dimensionné d'une manière telle qu'il bloque les deux éléments de disque 1, 21 du volant pendant le transport et le montage et qu'il se sépare en deux éléments au premier démarrage du moteur à combustion sous l'effet des couples d'inertie de masses présents. Les deux éléments individuels 52, 53 de la
sécurité de transport 49 restent dans les ouvertures 50, 51.
La Figure 4a est une vue en coupe partielle de la bride de logement 24 et de l'élément de disque primaire 1 du volant ainsi que de leur rivetage, et la Figure 4b est une vue partielle de ces mêmes éléments. Un bouton 25, qui pénètre à travers l'ouverture 57 de la bride de logement 24 a été matricé à partir de l'élément de disque primaire 1 de volant au moyen d'un processus de compression axial par application d'un poinçon et configuration d'une conformation 56 sur le côté axialement opposé de l'élément de disque de volant. Trois taquets 58 qui sont répartis sur la périphérie et reposent radialement à l'intérieur sur le bouton 25s'étendent radialement vers l'intérieur dans l'ouverture 57. L'orientation des taquets 58 est telle qu'une cavité 59 vient s'appuyer radialement en direction des épaulements 30 au moyen desquels la bride de logement 24 est centrée sur le vilebrequin - non représenté. Le bouton 55 est ensuite comprimé axialement pendant le processus de rivetage contre les taquets 28 de sorte qu'un bourrelet de rivet 60 formé de la matière des boutons 55 flue au- dessus des taquets 58, ce qui provoque un rivetage. La pression d'appui se répartit sur les taquets 58 de sorte que les cavités 59 sont sensiblement exemptes de pression pendant le rivetage et qu'il n'en résulte aucun refoulement de matière qui pourrait modifier la surface de centrage 30a, de
sorte qu'un calibrage ultérieur de la surface de centrage 30a peut être omis.
Aux Figures 5a à 5e sont expliquées de façon plus détaillée la fabrication et la configuration de la bague 46 de marquages d'allumage représentée à la Figure 3. Lors d'une première étape de fabrication, une bague métallique est pliée une fois de 180 et un appendice orienté radialement 248 est conformé, de sorte que deux bagues 249, 250 viennent radialement l'une sur l'autre et que l'appendice orienté radialement vers l'extérieur 248 se raccorde à la bague radialement extérieure 249. Une telle ébauche 246 de composant est reçue dans une matrice inférieure 200 représentée en vue en coupe partielle et est fixée avec une matrice supérieure 201, représentée en vue en coupe partielle. Un poinçon 202 réalise sur toute la périphérie la structure 48 de marquages d'allumage par enlèvement à l'estampage en une étape de travail sous une force F. Une ébauche 46 de composant résultant de cette étape de fabrication est représentée en coupe partielle à la Figure 5a. La figure représente la bague 250 agencée sur la périphérie intérieure radialement à l'intérieur de l'arête de pliage 252 et la bague 249 agencée radialement à l'extérieur de l'arête de pliage 252 à laquelle l'appendice 248 est formé radialement selon un angle approximatif de 90 , I'appendice 248 étant traité par enlèvement à l'estampage lors du processus de travail de la figure 5d pour former les marquages d'allumage sous forme de dents 251 et d'intervalles 247. La forme des intervalles 247 est configurée selon une distance extérieure x telle que la distance x diminue radialement vers l'intérieur de sorte qu'un agencement parallèle des dents 251 est effectué lors d'un pliage à arête vive des dents et que la distance est ensuite égale sur le tracé des dents 251. La Figure 5e représente l'étape correspondante de fabrication à l'état final. L'ébauche 246 de composant représentée à la Figure Sa a précédemment été introduite dans une matrice 300, représentée en coupe partielle, les dents 251 étant en saillie radialement. Le poinçon de conformation 301 guidé en direction axiale selon la force de pression F plie à arête vive les dents en direction axiale de sorte que la bague 46 de marquages d'allumage pourvue des marquages 47 d'allumage qui
s'étendent axialement est formée.
La Figure 5b représente une vue partielle d'une conformation de configuration de marquages d'allumage à structure en peigne, formée d'intervalles et de dents. La Figure 5c représente une vue partielle d'une configuration d'une bague 46 de marquages d'allumage qui comporte des fenêtres 253 réparties sur la périphérie et des ergots 254 agencés entre elles en tant que marquages d'allumage 47. La fabrication s'effectue d'une
manière analogue à l'exemple de réalisation de la Figure 5a.
La Figure 6 représente un détail de la Figure 3 concernant un composant d'un seul tenant 1 à diamètre centré d'estampage 47 sur lequel la bague 46 de marquages d'allumage est centrée, et l'enlèvement accru 401 à l'estampage. L'enlèvement accru 401 à l'estampage ménage, à l'intérieur de la bague 46 de marquages d'allumage, un intervalle radial entre le composant 1 et la partie de bride 13 qui sont assemblés, en étant axialement au voisinage l'un de l'autre, au moyen du cordon de soudure 12, et cet intervalle reçoit le cordon de soudure 12 de sorte que ce dernier peut rester sans influence sur le centrage et qu'il n'est pas nécessaire de centrer
ultérieurement le composant 1 sur le diamètre de centrage 47.
Les revendications annexées à la présente demande sont des
propositions de formulation, sans préjudice de l'obtention d'une protection par brevet qui continue. La demanderesse se réserve le droit de revendiquer encore d'autres particularités qui ne sont jusqu'ici exposées que
dans la description et/ou les dessins.
Des références employées dans les sous-revendications concernent la
poursuite du développement de l'objet de la revendication principale grâce
aux particularités des sous-revendications respectives; il ne faut pas les
considérer comme un renoncement à l'obtention d'une protection autonome
de l'objet des particularités des sous-revendications concernées.
Mais les objets de ces sous-revendications constituent aussi des
inventions autonomes, qui représentent une configuration indépendante des
objets des sous-revendications précédentes.
L'invention n'est pas non plus limitée à l'exemple ou aux exemples de
réalisation de la description. Bien plutôt, de nombreuses altérations et
modifications sont possibles dans le cadre de l'invention, en particulier des variantes, éléments et combinaisons et/ou matières qui sont par exemple inventives par combinaison ou transformation des particularités ou éléments
ou étapes de procédé décrits dans la description générale et les modes de
réalisation ainsi que les revendications et contenus dans les dessins, et qui
conduisent par des particularités combinables à un nouvel objet ou à de nouvelles étapes de procédé ou séquences d'étapes de procédé, dans la mesure aussi o ils concernent des procédés de fabrication, de vérification
et d'usinage.
Claims (36)
1. Composant d'un seul tenant (1), destiné en particulier à être fixé à un vilebrequin d'un moteur à combustion, caractérisé par la combinaison des particularités suivantes: a) le composant comporte au moins une surface de réception (3) de configuration axiale pour un composant annulaire (11) qui peut être monté ultérieurement de façon centrée, b) le composant (1) est fabriqué par un procédé de formage à froid, c) le composant comporte dans la zone de la surface de réception un épaulement (6) configuré radialement, et d) I'épaulement configuré radialement (6) est formé d'une accumulation de matière conformée radialement à l'extérieur lors de la
formation de la surface de réception (105) de configuration axiale.
2. Composant d'un seul tenant, en particulier selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface d'appui (3) de configuration axiale est une surface annulaire périphérique.
3. Composant d'un seul tenant selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que I'épaulement (6) de configuration radiale est sensiblement périphérique.
4. Composant d'un seul tenant selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que
la surface d'appui unique au moins (3) est prévue pour recevoir une couronne dentée (11) de démarreur et/ou un composant annulaire (46) à
marquages d'allumage (48).
5. Composant d'un seul tenant selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que
la surface d'appui unique au moins (6) est prévue pour recevoir un volant (39) ou un palier (36), par exemple un palier à roulement pour
recevoir ce volant.
6. Composant d'un seul tenant selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que
la surface d'appui unique au moins (6) est prévue pour recevoir le vilebrequin.
7. Composant d'un seul tenant selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que
le composant (11) qui peut être monté de façon centrée est soudé,
maté et/ou fixé par retrait sur la surface d'appui (6).
8. Composant d'un seul tenant selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que
la largeur axiale de la surface d'appui (6) est au moins la moitié de la
largeur axiale du composant annulaire (11) qui peut être monté.
9. Composant d'un seul tenant selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que
le composant annulaire (11) est fixé sur la surface d'appui (6) du
composant d'un seul tenant au moyen d'un ajustage serré.
10. Composant d'un seul tenant selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que
le composant d'un seul tenant (1) est une tôle d'entraînement,
élastique en direction axiale, et rigide en direction périphérique.
11. Composant d'un seul tenant selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que
le composant d'un seul tenant (1) est un volant.
12. Composant d'un seul tenant selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que
le composant d'un seul tenant (1) est un élément primaire d'un volant et peut tourner, en opposition à l'effet d'un dispositif d'amortissement qui intervient au moins en direction périphérique dans le flux de force entre l'élément primaire et l'élément secondaire, par rapport à au moins un élément secondaire (21) qui est relié de façon à pouvoir être accouplé à un
arbre d'entrée de boîte pourvu d'un volant ou en être désaccouplé.
13. Volant divisé, destiné en particulier à un véhicule, qui comprend: au moins un élément primaire (1) qui comporte une première masse de volant, un élément secondaire (21) qui comporte une deuxième masse de volant, et au moins un dispositif d'amortissement qui intervient entre les deux éléments dans le flux de force en direction périphérique, caractérisé en ce qu'un composant d'un seul tenant (1) selon l'une des
revendications 1 à 10 constitue un élément de l'une desdites masses de
volant.
14. Volant divisé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que le composant d'un seul tenant est une masse primaire de volant, par
exemple un élément de disque primaire de volant.
15. Volant divisé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que le composant d'un seul tenant est une bride de logement (24) qui est logée sur le vilebrequin et qui reçoit un élément de masse primaire de volant.
16. Volant divisé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que la bride de logement est rivetée à l'élément de masse primaire de volant.
17. Volant divisé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que l'élément de masse primaire de volant est riveté à la bride de logement au moyen d'au moins un bouton (55) conformé axialement dans l'élément de masse primaire de volant et pénétrant dans au moins une ouverture correspondante (57) prévue dans la bride de logement, et en ce que le bouton unique au moins est soumis à une pression à son extrémité qui pénètre à travers la bride de logement et est comprimé avec le bord de
l'ouverture unique au moins.
18. Volant divisé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que l'ouverture unique au moins dans la bride de logement comporte au moins trois taquets (58) répartis uniformément sur la périphérie intérieure de l'ouverture et orientés radialement vers l'intérieur qui constituent le bord
avec lequel le bouton unique au moins (55) est riveté.
19. Volant divisé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que l'orientation des taquets (58) est telle qu'aucun des taquets n'est agencé sur une ligne idéale qui passe respectivement par le centre de I'ouverture unique au moins (57) et l'axe de rotation de la bride de logement.
20. Volant divisé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que au moins une sécurité de transport est prévue axialement, avant la première mise en service, entre l'élément de disque primaire du volant et
l'élément de disque secondaire de volant.
21. Volant divisé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que la sécurité de transport est prévue radialement entre des accumulateurs d'énergie, qui appartiennent à un dispositif d'amortissement et sont répartis sur la périphérie, et un logement de l'élément de disque
primaire de volant sur le vilebrequin.
22. Volant divisé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que la sécurité de transport (49) se compose d'une pièce de matière plastique qui est encliquetée dans des ouvertures en forme de fenêtres ménagées de façon correspondante des éléments de disques primaire et secondaire du volant et comporte axialement un emplacement destiné à la
rupture entre les éléments de disque primaire et secondaire.
23. Volant divisé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que la pièce en matière plastique (49) est encliquetée dans une ouverture correspondante d'un élément de bride (20) orienté radialement et relié de façon fixe à rotation à l'élément de disque secondaire de volant pour la
sollicitation des accumulateurs d'énergie.
24. Volant divisé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que
*,I 2785651
l'emplacement destiné à la rupture est dimensionné d'une manière telle qu'il est séparé en deux éléments lors du premier démarrage du
moteur à combustion.
25. Volant divisé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que au moins une chambre (14) ouverte radialement vers l'intérieur, adaptée en direction périphérique à la dilatation des accumulateurs d'énergie et ménagée dans l'élément de disque primaire de volant ou reliée à ce dernier, est prévue à la périphérie extérieure de ce composant, et en ce que l'élément de bride (20) qui est relié de façon fixe en rotation avec l'élément de disque secondaire de volant et est destiné à la sollicitation des accumulateurs d'énergie pénètre dans cette chambre qui reçoit les accumulateurs d'énergie et est remplie au moins partiellement d'un
lubrifiant pour lubrifier ces accumulateurs.
26. Volant divisé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que des alésages (22a) de montage et/ou d'aération répartis sur la périphérie, estampés radialement à l'intérieur de la chambre (14), sont
prévus et présentent un enlèvement accru à l'estampage (22b).
27. Volant divisé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que la périphérie extérieure de l'élément de disque primaire est estampée à un diamètre de centrage (47) sur lequel un composant annulaire, par exemple une bague pourvue de marques d'allumage (48), est reçu de facçon centrée.
28. Volant divisé selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que
l'enlèvement à l'estampage est accru au diamètre de centrage (47).
29. Volant divisé (10) selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que la bague (46) pourvue de marques d'allumage est pliée au moins une fois en direction radiale par des techniques de formage à froid et que des marques d'allumage (48) à structure en peigne ou en fenêtre sont prévues
sur la périphérie extérieure d'une surface annulaire orientée axialement.
30. Procédé de fabrication sans copeaux, d'un composant d'un seul tenant, en particulier pour la fixation d'un vilebrequin d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend la combinaison des étapes consistant à: a) fabriquer une ébauche tridimensionnelle comportant au moins une surface annulaire axiale par un procédé de formage à froid à partir d'une platine approximativement plane en matière déformable à froid, de préférence en acier, b) centrer l'ébauche, c) au cours d'une étape de procédé: conformer sur la surface annulaire axiale (3a) au moins une surface d'appui axial pour le centrage d'un composant annulaire à monter ultérieurement et former un épaulement d'appui (6) qui se configure radialement à partir de la matière déplacée par un processus de fluage transversal en direction axiale lors de
la formation de la surface d'appui.
31. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
une surface d'appui périphérique (3a) est conformée.
32. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
un épaulement d'appui périphérique (6) est conformé.
33. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que au cours d'une étape suivante du procédé, au moins un orifice (9) est
estampé et/ou un tourillon (8) en relief, orienté radialement, est matricé.
34. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que au moins un orifice (7) présente une couche partielle d'estampage
surélevée.
35. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le composant d'un seul tenant est estampé sur sa périphérie extérieure
en étant centré avec enlèvement accru à l'estampage.
i* 2785651
36. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en
ce que ledit procédé est suivi par un processus de durcissement.
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