FR2788018A1 - METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING A MECHANICAL ASSEMBLY COMPRISING AT LEAST TWO MECHANICAL PARTS ASSEMBLED BY A CONNECTING PART MADE OF A MOLDABLE MATERIAL - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention est relative à un procédé de fabrication d'unThe present invention relates to a method for manufacturing a
ensemble mécanique comprenant au moins deux pièces mécaniques assemblées par une pièce mécanique de liaison réalisée en un matériau moulable. La présente invention est aussi relative à un dispositif pour la mise mechanical assembly comprising at least two mechanical parts assembled by a mechanical connecting part made of a moldable material. The present invention also relates to a device for setting
en oeuvre de ce procédé.implementing this process.
On a représenté à la figure 1 du dessin annexé un ensemble mécanique comprenant des première et deuxième pièces mécaniques rigides 1,2, respectivement, assemblées par une pièce de liaison 3. La pièce 1 prend la forme d'une bague annulaire disposée à l'intérieur d'un trou 4 percé dans la pièce 2. La pièce de liaison 3 prend aussi la forme d'une bague enveloppant la périphérie de la bague 1 en comblant le trou 4 et en débordant sur les deux faces de la pièce 2, sensiblement planes, de manière à s'accrocher sur celle-ci. Un organe 6 soumis à des vibrations, venues d'un moteur électrique par exemple, est monté sur la bague 4 à l'aide d'une vis 5 traversant There is shown in Figure 1 of the accompanying drawing a mechanical assembly comprising first and second rigid mechanical parts 1,2, respectively, assembled by a connecting piece 3. The piece 1 takes the form of an annular ring disposed at the inside of a hole 4 drilled in the part 2. The connecting part 3 also takes the form of a ring enveloping the periphery of the ring 1 by filling in the hole 4 and projecting over the two faces of the part 2, substantially flat, so as to hang on it. A member 6 subjected to vibrations, coming from an electric motor for example, is mounted on the ring 4 using a through screw 5
la bague 1.ring 1.
Pour éviter que les vibrations du moteur ne se transmettent à la pièce 2, constituant un support du moteur par exemple, on réalise la pièce de liaison 3 en un matériau élastique propre à conférer à cette pièce les To prevent the vibrations of the motor from being transmitted to the part 2, constituting a support for the motor for example, the connecting part 3 is produced from an elastic material capable of imparting to this part the
propriétés d'un amortisseur filtrant lesdites vibrations. properties of a damper filtering said vibrations.
La bague 2 joue alors le rôle d'une entretoise évitant The ring 2 then plays the role of a spacer avoiding
l'écrasement de ce matériau élastique par la vis 5. the crushing of this elastic material by the screw 5.
On sait réaliser la pièce de liaison 3 par surmoulage des pièces 1 et 2 avec un matériau convenable, tel qu'un élastomère thermoplastique, comme illustré schématiquement à la figure 2. Pour ce faire, on installe les pièces 1 et 2 dans un moule comportant deux parties 7,8 mobiles entre une position d'ouverture et une position de fermeture (représentée à la figure 2) et on injecte le matériau élastomère thermoplastique à l'état fluide dans une cavité délimitée par des surfaces convenables des deux parties 7,8 du moule et disposées à l'interface des pièces 1 et 2, de manière à former It is known to make the connecting piece 3 by overmolding the pieces 1 and 2 with a suitable material, such as a thermoplastic elastomer, as illustrated diagrammatically in FIG. 2. To do this, the pieces 1 and 2 are installed in a mold comprising two parts 7.8 movable between an open position and a closed position (shown in FIG. 2) and the thermoplastic elastomeric material is injected in the fluid state into a cavity delimited by suitable surfaces of the two parts 7.8 of the mold and arranged at the interface of parts 1 and 2, so as to form
l'amortisseur 3 dans cette cavité.the damper 3 in this cavity.
Le procédé de fabrication décrit ci-dessus présente des inconvénients. Il suppose en effet la fabrication et la mise en stock des deux pièces 1 et 2, puis leur installation dans le moule 7,8, installation qui exige des manipulations délicates, notamment pour placer précisément la bague 2 au centre du trou 4 percé dans la pièce 1. Toutes ces opérations grèvent évidemment le prix de revient des produits fabriqués selon ce procédé, ce qui est particulièrement dommageable pour des fabrications de fort volume à coût réduit, telles que la fabrication de groupes motoventilateurs pour véhicules automobiles, The manufacturing process described above has drawbacks. It supposes indeed the manufacture and the stocking of the two parts 1 and 2, then their installation in the mold 7,8, installation which requires delicate manipulations, in particular to precisely place the ring 2 in the center of the hole 4 drilled in the Exhibit 1. All these operations obviously put a strain on the cost price of the products produced by this process, which is particularly damaging for high volume manufacturing at reduced cost, such as the manufacture of fan units for motor vehicles,
par exemple.for example.
La présente invention a donc pour but de fournir un procédé de fabrication d'un ensemble mécanique du type décrit ci-dessus, conçu de manière à réduire le coût de The present invention therefore aims to provide a method of manufacturing a mechanical assembly of the type described above, designed to reduce the cost of
fabrication de cet ensemble.manufacture of this set.
On atteint ce but de l'invention, ainsi que d'autres This object of the invention is achieved, as well as other
qui apparaîtront à la lecture de la description qui va which will appear on reading the description which will
suivre, avec un procédé de fabrication d'un ensemble mécanique comprenant au moins deux pièces mécaniques assemblées par une pièce de liaison réalisée en un matériau moulable, ce procédé étant remarquable en ce que a) on réalise une préforme des deux pièces mécaniques, dans laquelle ces deux pièces sont assemblées par au moins un moyen frangible, dans une position relative écartée de leur position finale d'assemblage, b) on ouvre un moule en deux parties propre à réaliser ladite pièce de liaison par surmoulage desdites pièces mécaniques et on installe ladite préforme dans ledit moule de manière que, lors de sa fermeture ultérieure, le moule brise ledit moyen frangible et entraîne lesdites pièces mécaniques dans leur position finale d'assemblage, et c) on ferme le moule et on injecte ledit matériau moulable follow, with a method of manufacturing a mechanical assembly comprising at least two mechanical parts assembled by a connecting part made of a moldable material, this method being remarkable in that a) a preform of the two mechanical parts is produced, in which these two parts are assembled by at least one frangible means, in a relative position away from their final assembly position, b) a mold is opened in two parts suitable for producing said connecting part by overmolding of said mechanical parts and installing said preform in said mold so that, when it is subsequently closed, the mold breaks said frangible means and drives said mechanical parts into their final assembly position, and c) the mold is closed and said moldable material is injected
dans le moule pour constituer ledit ensemble mécanique. in the mold to constitute said mechanical assembly.
Comme on le verra plus loin en détail, le coût de mise en oeuvre du procédé suivant l'invention est réduit par le fait qu'il n'exige la fabrication et la mise en stock que d'une seule pièce, la préforme, au lieu des deux pièces 1 et 2, et qu'il simplifie du même coup la As will be seen below in detail, the cost of implementing the method according to the invention is reduced by the fact that it requires the production and the stocking only of one piece, the preform, at place of the two rooms 1 and 2, and that it simplifies at the same time the
mise en place de ces pièces dans le moule. placing these parts in the mold.
La présente invention fournit aussi un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, remarquable en ce qu'il comprend a) des moyens de réalisation de ladite préforme, b) un moule comportant au moins deux parties mobiles l'une par rapport à l'autre entre une position d'ouverture et une position de fermeture, ce moule comportant bl) des moyens pour recevoir ladite préforme dans une position prédéterminée, b2) des moyens de butée disposés de manière à venir en prise avec ladite préforme pendant la fermeture du moule pour casser ledit moyen frangible et disposer lesdites pièces mécaniques dans leur position finale d'assemblage en fin de fermeture du moule et b3) des moyens définissant une cavité de moulage de ladite pièce de liaison après fermeture du moule et fixation desdites pièces mécaniques dans leur position The present invention also provides a device for implementing this method, remarkable in that it comprises a) means for producing said preform, b) a mold comprising at least two moving parts, one relative to the other between an open position and a closed position, this mold comprising bl) means for receiving said preform in a predetermined position, b2) stop means arranged so as to come into engagement with said preform during the closing of the mold for breaking said frangible means and placing said mechanical parts in their final assembly position at the end of closing of the mold and b3) means defining a molding cavity of said connecting part after closing of the mold and fixing of said mechanical parts in their position
finale d'assemblage.final assembly.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la Other characteristics and advantages of the present invention will appear on reading the
description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé description which follows and on examination of the attached drawing
dans lequel: - les figures 1 et 2 sont des schémas illustrant la technique antérieure décrite en préambule de la présente in which: - Figures 1 and 2 are diagrams illustrating the prior art described in the preamble to this
description,description,
- les figures 3 à 5 sont des vues en coupe schématiques représentant un mode de réalisation du dispositif suivant l'invention, adapté à la fabrication d'un ensemble de support anti-vibrations, - les figures 6 et 7 sont des schémas, en plan et en coupe respectivement, d'un autre ensemble de support anti-vibrations conçu pour être fabriqué par le procédé suivant l'invention, et - les figures 8 à 11 représentent schématiquement un dispositif suivant l'invention adapté à la fabrication de - Figures 3 to 5 are schematic sectional views showing an embodiment of the device according to the invention, suitable for the manufacture of an anti-vibration support assembly, - Figures 6 and 7 are diagrams, in plan and in section respectively, of another set of anti-vibration support designed to be manufactured by the method according to the invention, and - Figures 8 to 11 schematically represent a device according to the invention suitable for the manufacture of
l'ensemble des figures 6 et 7.all of Figures 6 and 7.
Dans les figures 3 à 11, des références numériques, éventuellement affectées d'un "prime" ou d'un "seconde", identiques à des références utilisées sur les figures 1 et 2, repèrent des éléments ou organes identiques ou similaires. On se réfère aux figures 3 à 5 du dessin annexé pour décrire le procédé suivant l'invention, appliqué à la fabrication d'un ensemble mécanique anti-vibrations In FIGS. 3 to 11, numerical references, possibly assigned a "prime" or a "second", identical to references used in FIGS. 1 and 2, identify identical or similar elements or members. Reference is made to FIGS. 3 to 5 of the appended drawing to describe the method according to the invention, applied to the manufacture of a mechanical anti-vibration assembly
conforme à celui représenté à la figure 1. as shown in Figure 1.
Dans une première étape du procédé suivant la présente invention, on réalise une pièce, ou préforme, comportant deux parties assemblées l'une à l'autre par un moyen tel qu'une liaison frangible 10, ces deux parties prenant respectivement la forme des pièces 1 et 2 de l'ensemble de la figure 1, comme cela apparaît à la figure 3 qui représente une vue en coupe d'un moule 11,12 In a first step of the method according to the present invention, a part, or preform, is produced comprising two parts assembled to one another by means such as a frangible connection 10, these two parts respectively taking the form of the parts 1 and 2 of the assembly of FIG. 1, as it appears in FIG. 3 which represents a sectional view of a mold 11,12
dans lequel on fabrique cette préforme (1,2,10). in which we make this preform (1,2,10).
Cette liaison frangible peut être constituée par un ou plusieurs ponts minces venus de matière avec les pièces 1 et 2 et reliant celles-ci entre la périphérie extérieure de la pièce 1 et la périphérie intérieure du This frangible connection may be constituted by one or more thin bridges formed integrally with the parts 1 and 2 and connecting these between the outer periphery of the part 1 and the inner periphery of the
trou 4.hole 4.
Comme cela apparaît à la figure 3, dans la préforme (1,2,10) la pièce 1 en forme de bague occupe une position, sur l'axe X du trou 4, qui est écartée de la position occupée par cette pièce dans la position finale d'assemblage des pièces 1 et 2 représentée à la figure 1, position dans laquelle les centres de la pièce 1 en forme As it appears in FIG. 3, in the preform (1,2,10) the part 1 in the form of a ring occupies a position, on the axis X of the hole 4, which is moved away from the position occupied by this part in the final assembly position of parts 1 and 2 shown in Figure 1, position in which the centers of part 1 are shaped
de bague et du trou 4 sont confondus. ring and hole 4 are combined.
On se réfère maintenant aux figures 4 et 5 du dessin annexé pour décrire la suite du procédé de fabrication suivant l'invention et expliquer la présence de la caractéristique explicitée ci-dessus de la préforme We now refer to Figures 4 and 5 of the accompanying drawing to describe the rest of the manufacturing process according to the invention and explain the presence of the feature explained above of the preform
(1,2,10) utilisée dans la présente invention. (1,2,10) used in the present invention.
Cette préforme ayant été réalisée, on introduit celle-ci dans un moule 7',8' ouvert à cet effet (voir figure 4), et comportant un doigt 13 dont l'extrémité est conformée pour passer dans la bague 1, de manière à constituer un moyen de réception et de centrage de la This preform having been produced, it is introduced into a mold 7 ′, 8 ′ open for this purpose (see FIG. 4), and comprising a finger 13 whose end is shaped to pass through the ring 1, so as to constitute a means of receiving and centering the
préforme dans le moule (7',8').preform in the mold (7 ', 8').
Les faces en regard 14,15 des deux parties 7',8' du moule sont conformées de manière à définir une surface de butée 16 généralement annulaire agencée pour venir en prise avec la bague 1, comme illustré à la figure 4, pendant une fermeture du moule 7',8' qui suit la mise en place de la préforme (1,2,10). La pression alors exercée par la surface de butée 16 sur la bague 1 est transmise à la liaison frangible 10 qui se brise en libérant alors la The facing faces 14, 15 of the two parts 7 ′, 8 ′ of the mold are shaped so as to define a generally annular abutment surface 16 arranged to come into engagement with the ring 1, as illustrated in FIG. 4, during closing of the mold 7 ', 8' which follows the introduction of the preform (1,2,10). The pressure then exerted by the abutment surface 16 on the ring 1 is transmitted to the frangible link 10 which breaks, thereby releasing the
bague 1.ring 1.
La suite du mouvement de fermeture du moule fait glisser alors la bague 1 sur le doigt 13 jusqu'à ce que cette bague soit arrêtée par une paroi 17 (voir figure 5) d'une cavité 18 de moulage conformée pour recevoir une injection d'un matériau thermoplastique à l'état fluide propre à constituer, après durcissement, la pièce élastique de liaison 3 représentée à la figure 1. La paroi 17 est agencée pour définir avec précision la Following the closing movement of the mold then slides the ring 1 on the finger 13 until this ring is stopped by a wall 17 (see FIG. 5) of a mold cavity 18 shaped to receive an injection of a thermoplastic material in the fluid state suitable for constituting, after hardening, the elastic connecting piece 3 shown in FIG. 1. The wall 17 is arranged to precisely define the
position finale d'assemblage des pièces 1 et 2. final assembly position of parts 1 and 2.
On sort finalement l'ensemble mécanique (1,2,3) tel que représenté à la figure 1, du moule 7',8', par actionnement du doigt 13 par exemple, agissant alors en The mechanical assembly (1,2,3) as shown in FIG. 1 is finally removed from the mold 7 ′, 8 ′, by actuation of the finger 13 for example, then acting in
éjecteur.ejector.
En choisissant pour réaliser la pièce 3, ainsi obtenue par surmoulage des pièces 1 et 2, un matériau thermoplastique présentant après durcissement une élasticité convenable, tel qu'un élastomère thermoplastique par exemple, on assure l'isolement vibro- acoustique des pièces 1 et 2, en filtrant par exemple des vibrations engendrées par un moteur et transmises à un organe 6 de fixation de ce moteur (voir figure 1) sur la By choosing to make the part 3, thus obtained by overmolding of the parts 1 and 2, a thermoplastic material having, after hardening, a suitable elasticity, such as a thermoplastic elastomer for example, the vibroacoustic isolation of the parts 1 and 2 is ensured. , for example by filtering vibrations generated by a motor and transmitted to a member 6 for fixing this motor (see FIG. 1) on the
pièce 2 constituant alors un support pour ce moteur. part 2 then constituting a support for this engine.
Il apparaît maintenant que la présente invention permet de réaliser l'ensemble mécanique (1,2,3) en partant d'une préforme (1,2,10) monobloc et non de deux pièces 1,2 non liées l'une à l'autre, cette préforme pouvant être elle-même fabriquée en une seule opération de moulage par injection. On réduit ainsi le nombre des pièces à fabriquer et à mettre en stock, puis à manipuler lors de la fabrication de l'ensemble (1,2,3) ce qui réduit avantageusement le prix de revient de fabrication de cet ensemble, conformément au but poursuivi par la It now appears that the present invention makes it possible to produce the mechanical assembly (1,2,3) starting from a one-piece preform (1,2,10) and not from two parts 1,2 not linked to one another. 'Other, this preform can itself be manufactured in a single injection molding operation. This reduces the number of parts to manufacture and put in stock, then to handle during the manufacture of the assembly (1,2,3) which advantageously reduces the cost price of manufacturing this assembly, in accordance with the aim pursued by the
présente invention.present invention.
On se réfère maintenant aux figures 6 à 11 du dessin annexé pour décrire une autre application du procédé suivant l'invention. Il s'agit de réaliser l'ensemble mécanique représenté aux figures 6 et 7, constitué par une cage 21 servant de guide pour un contact en charbon destiné à frotter sur un rotor 24 de moteur électrique, cette cage étant montée sur une platine de support 22 par l'intermédiaire d'une pièce de liaison 23 en un matériau élastique surmoulé, propre à filtrer la transmission de Reference is now made to FIGS. 6 to 11 of the appended drawing to describe another application of the method according to the invention. This involves making the mechanical assembly shown in Figures 6 and 7, consisting of a cage 21 serving as a guide for a carbon contact intended to rub on an electric motor rotor 24, this cage being mounted on a support plate 22 by means of a connecting piece 23 of an overmolded elastic material suitable for filtering the transmission of
vibrations entre la cage 21 et la platine 22. vibrations between the cage 21 and the plate 22.
La cage 21, de forme tubulaire, à section droite sensiblement carrée comme représenté sur la vue en coupe de la figure 7 prise suivant le trait de coupe VII-VII de la figure 6, reçoit un bâtonnet en charbon (non représenté) de forme complémentaire, qui coulisse dans la cage en étant pressé par un ressort (non représenté) qui The cage 21, of tubular shape, with a substantially square cross section as shown in the sectional view of FIG. 7 taken along the section line VII-VII of FIG. 6, receives a charcoal stick (not shown) of complementary shape , which slides in the cage while being pressed by a spring (not shown) which
le charge axialement contre le rotor 24. the load axially against the rotor 24.
Le frottement du bâtonnet contre un corps en rotation rapide tel que ce rotor est susceptible de faire vibrer ce bâtonnet. La pièce 23 a pour but d'empêcher la The friction of the stick against a rapidly rotating body such as this rotor is likely to vibrate this stick. The purpose of Exhibit 23 is to prevent the
transmission de ces vibrations à la platine 22. transmission of these vibrations to the plate 22.
Comme pour l'ensemble (1,2,10) des figures 3 à 5, on réalise d'abord une préforme (21,22,20i) telle que représentée en vue en plan à la figure 8, dans un moule 11',12' représenté schématiquement en coupe à la figure 9. Dans cette préforme, les pièces 21 et 22 sont réunies en une pièce monobloc par des pattes frangibles 20i (i de 1 à 4 dans le mode de réalisation représenté). La pièce ou cage 21 est écartée, dans la préforme, de sa position finale d'assemblage, comme cela apparaît en comparant les As for the assembly (1,2,10) of FIGS. 3 to 5, a preform (21,22,20i) is first produced as shown in plan view in FIG. 8, in a mold 11 ′, 12 'shown schematically in section in Figure 9. In this preform, the parts 21 and 22 are joined in a single piece by frangible legs 20i (i from 1 to 4 in the embodiment shown). The part or cage 21 is moved, in the preform, from its final assembly position, as appears by comparing the
figures 7 et 9.Figures 7 and 9.
Après extraction du moule 11',12', la préforme (21,22,20i) est placée (voir figure 10) dans un autre moule (7",8") en vue du surmoulage de la pièce de liaison After extraction from the mold 11 ', 12', the preform (21,22,20i) is placed (see Figure 10) in another mold (7 ", 8") for overmolding of the connecting piece
23 en un matériau élastique, sur les pièces 21 et 22. 23 in an elastic material, on the parts 21 and 22.
Lors de la fermeture du moule (11',12'), une surface de butée 26 du moule vient presser la pièce 21 et casser les pattes 20i pour que la pièce 21 puisse venir dans sa position finale d'assemblage avec la platine 22, représentée à la figure 11. Dans sa position de fermeture, le moule 7",8" délimite une cavité 28 conforme à la pièce 23, cavité dans laquelle on injecte alors un matériau thermoplastique à l'état fondu pour former cette pièce 23, de manière analogue à celle utilisée pour réaliser la pièce 3 de l'ensemble fabriqué selon le When the mold is closed (11 ′, 12 ′), an abutment surface 26 of the mold presses the part 21 and breaks the tabs 20i so that the part 21 can come into its final assembly position with the plate 22, represented in FIG. 11. In its closed position, the mold 7 ", 8" delimits a cavity 28 conforming to the part 23, cavity into which a thermoplastic material is then injected in the molten state to form this part 23, of analogous to that used to make part 3 of the assembly manufactured according to the
procédé illustré par les figures 3 à 5. process illustrated by Figures 3 to 5.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. C'est ainsi que l'invention peut trouver application à la suspension de tout appareil ou organe générant ou transmettant des vibrations, et non seulement à la suspension d'un moteur électrique ou de Of course, the invention is not limited to the embodiments described and shown which have been given only by way of example. Thus, the invention can find application to the suspension of any device or organ generating or transmitting vibrations, and not only to the suspension of an electric motor or
cages de balais de contact électrique pour un tel moteur. electric contact brush cages for such a motor.
C'est ainsi encore que la préforme utilisée dans l'invention pourrait être réalisée autrement que par It is thus also that the preform used in the invention could be produced other than by
moulage, par exemple par emboutissage, usinage, etc... molding, for example by stamping, machining, etc.
Plus généralement encore, l'invention n'est pas limitée à la réalisation de suspensions anti-vibrations, comportant une pièce de liaison en un matériau élastiquement déformable. La pièce de liaison peut avoir une fonction autre, par exemple une fonction d'isolation électrique ou thermique des pièces qu'elle assemble et être alors réalisée en un matériau électriquement ou More generally still, the invention is not limited to the production of anti-vibration suspensions, comprising a connecting piece of an elastically deformable material. The connecting part may have a different function, for example a function of electrical or thermal insulation of the parts which it assembles and then be made of a material electrically or
thermiquement isolant, respectivement, par exemple. thermally insulating, respectively, for example.
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2788018B1 (en) | 2001-03-23 |
| AU3050300A (en) | 2000-07-24 |
| WO2000040393A1 (en) | 2000-07-13 |
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