FR3001171A1

FR3001171A1 - Surfacing tool for obtaining surface quality of cylinder head of thermal engine, has brush including cylindrical body accommodated in axial direction in bell carried by head of tool such that cylindrical body is immobilized in bell by screw

Info

Publication number: FR3001171A1
Application number: FR1350530A
Authority: FR
Inventors: Gerard Cheronneau; De Costa Thanuj Merrinnage
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2013-01-22
Filing date: 2013-01-22
Publication date: 2014-07-25
Anticipated expiration: 2033-01-22
Also published as: FR3001171B1

Abstract

The tool (10) has a shank (16) intended to be received in a rotating mandrel of a surfacing machine, and a head carrying a surfacing brush (20). The brush includes a cylindrical body (22) supporting bristles (24) of the brush, where the cylindrical body is accommodated in an axial direction (A) in a bell (36) carried by the head of the tool such that the cylindrical body is immobilized in the bell by a screw (44). The head includes a transverse plate (30) having a tapped drilling (50) parallel to the axial direction.

Description

"Outil de surfaçage comportant une brosse à immobilisation radiale" L'invention concerne un outil de surfaçage. L'invention concerne plus particulièrement un outil de surfaçage pour l'obtention d'un état de surface d'un matériau métallique, qui comporte une queue apte à être reçue dans un mandrin rotatif d'une machine de surfaçage et une tête portant une brosse à surfacer. De tels outils sont connus de longue date dans l'industrie, notamment dans l'industrie automobile, où ils sont par exemple utilisés pour la finition des faces rectifiées des culasses de moteurs thermique. Conventionnellement, un tel outil comporte un support de brosse qui est fixé sur la tête. Ce support comporte une face libre à partir de laquelle les poils de la brosse font saillie. Le support est par ailleurs fixé par l'intermédiaire d'une vis axiale qui traverse ledit support. Or, la vis comporte une tête qui fait saillie à partir de la face libre du support, et qui réduit donc la hauteur de poil exploitable de la brosse. En effet, lors de leur usure, les poils de la brosse rétrécissent ce qui risque à la longue d'occasionner un contact entre la surface à brosser et la tête de la vis. L'invention remédie à cet inconvénient en proposant une fixation déportée du support de la brosse. Dans ce but, l'invention propose un outil de surfaçage du type décrit précédemment, caractérisé en ce que la brosse comporte un élément mâle formant support des poils de la brosse, qui est reçu sensiblement suivant la direction axiale dans un élément femelle porté par la tête de l'outil et qui est immobilisé dans ledit élément femelle par au moins un élément d'immobilisation d'orientation radiale.The surfacing tool comprises a radial immobilizing brush. The invention relates to a surfacing tool. The invention more particularly relates to a surfacing tool for obtaining a surface state of a metallic material, which comprises a tail adapted to be received in a rotary mandrel of a surfacing machine and a head carrying a brush. to surface. Such tools have long been known in the industry, particularly in the automotive industry, where they are used, for example, for finishing the rectified faces of the engine cylinder heads. Conventionally, such a tool comprises a brush holder which is fixed on the head. This support has a free face from which the bristles of the brush protrude. The support is also fixed by means of an axial screw which passes through said support. However, the screw has a head which protrudes from the free face of the support, and which therefore reduces the height of exploitable hair of the brush. Indeed, during their wear, the bristles of the brush shrink which may eventually cause contact between the surface to be brushed and the head of the screw. The invention overcomes this disadvantage by providing a remote attachment of the support of the brush. For this purpose, the invention proposes a surfacing tool of the type described above, characterized in that the brush comprises a male element forming a support for the bristles of the brush, which is received substantially in the axial direction in a female element carried by the head of the tool and which is immobilized in said female element by at least one immobilization element of radial orientation.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - l'élément femelle est constitué d'une cloche sensiblement cylindrique qui est apte à recevoir un corps cylindrique de la brosse formant support des poils, une paroi périphérique de la cloche comportant au moins un premier perçage destiné à coïncider avec au moins un deuxième perçage formé dans le corps cylindrique de la brosse, lesdits perçages étant aptes à recevoir l'élément d'immobilisation d'orientation radiale, - chaque deuxième perçage est taraudé et chaque élément d'immobilisation d'orientation radiale est une vis, - la cloche et le corps comportent chacun quatre perçages radiaux répartis angulairement de manière régulière autour de la direction axiale, - la cloche est rapportée sur la tête de l'outil, - la tête comporte à son extrémité un plateau transversal à partir duquel fait saillie une portée coaxiale de centrage sur laquelle un perçage complémentaire formé dans une paroi de fond de la cloche est apte à être reçu, - le plateau transversal comporte au moins un perçage taraudé parallèle à la direction axiale et en ce que la paroi de fond de la cloche comporte au moins un perçage apte à coïncider avec ledit taraudage et à être traversé par une vis de serrage permettant d'immobiliser la cloche sur le plateau, - le plateau et la paroi de fond de la cloche comportent 25 chacun quatre perçages répartis angulairement de manière régulière autour de la direction axiale, - chaque perçage de la paroi de fond de la cloche est agencé au fond d'un puits qui est formé dans la paroi de fond de la cloche et dont la profondeur est supérieure à l'épaisseur de la 30 tête de la vis de serrage correspondante. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe d"un outil selon l'état de la technique représenté en cours de brossage ; - la figure 2 est une vue en perspective éclatée de I"outil de brossage selon l'état de la technique ; - la figure 3 est une vue en perspective éclatée de I"outil de brossage selon l'invention ; - la figure 4 est une vue en coupe du support de brosse.According to other characteristics of the invention: the female element consists of a substantially cylindrical bell which is adapted to receive a cylindrical body of the bristle-forming brush, a peripheral wall of the bell comprising at least a first piercing intended to coincide with at least one second piercing formed in the cylindrical body of the brush, said bores being able to receive the immobilization element of radial orientation, - each second piercing is threaded and each immobilizing element of radial orientation is a screw, - the bell and the body each comprise four radial bores distributed angularly in a regular manner around the axial direction, - the bell is attached to the head of the tool, - the head has at its end a plate cross-section from which a centering coaxial bearing surface projects on which a complementary bore formed in a bottom wall of the bell is adapted to be received, - the transverse plate comprises at least one threaded bore parallel to the axial direction and in that the bottom wall of the bell has at least one bore adapted to coincide with said tapping and to be traversed by a clamping screw making it possible to immobilize the bell on the plate, the plate and the bottom wall of the bell each comprise four bores distributed angularly in a regular manner around the axial direction, each piercing of the bottom wall of the bell; the bell is arranged at the bottom of a well which is formed in the bottom wall of the bell and whose depth is greater than the thickness of the head of the corresponding clamping screw. Other features and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference will be made to the attached drawings in which: - Figure 1 is a sectional view of a tool according to the state of the art shown during brushing; FIG. 2 is an exploded perspective view of the brushing tool according to the state of the art; Fig. 3 is an exploded perspective view of the brushing tool according to the invention; Fig. 4 is a sectional view of the brush holder.

Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. On a représenté à la figure 1, un outil 10 conventionnel de surfaçage en cours de réalisation d'un état de surface déterminée sur une surface 12 d'un élément 14 en matériau métallique. L'élément 14 en matériau métallique représenté ici est de manière non limitative une culasse de véhicule automobile dont une face 13 rectifiée comporte une surface 12, qui est surfacée le plus finement possible pour être reçue contre un bloc moteur associé ou pour recevoir des accessoires associés. De manière connue, comme l'illustre la figure 1, l'outil 10 comporte une queue 16 apte à être reçue dans un mandrin rotatif (non représenté) d'une machine de surfaçage (non représentée) et une tête 18 portant une brosse 20 à surfacer.In the following description, like reference numerals designate like parts or having similar functions. FIG. 1 shows a conventional surfacing tool 10 in the course of producing a determined surface condition on a surface 12 of an element 14 made of metallic material. The element 14 made of metallic material represented here is in a non-limiting manner a motor vehicle cylinder head, of which a ground face 13 has a surface 12, which is surfaced as finely as possible to be received against an associated engine block or to receive associated accessories. . In known manner, as shown in Figure 1, the tool 10 comprises a tail 16 adapted to be received in a rotary mandrel (not shown) of a surfacing machine (not shown) and a head 18 carrying a brush 20 to surface.

Comme l'illustre la figure 2, la brosse 20 comporte conventionnellement un support 22 réalisé en un matériau plastique dans lequel sont emprisonnés les poils 24 de la brosse 20. En particulier, les poils 24 font saillie à partie d'une face libre 26 du support 22. Le support 22 est reçu sur un plateau 30 formé à l'extrémité de la tête 18 de l'outil 10. A cet effet, une portée 28 de centrage fait saillie à partir du plateau 30. Cette portée 28 de centrage est apte à être reçue dans un perçage complémentaire (non représenté) du support 22. Par ailleurs, le support 22 est entraîné en rotation par l'intermédiaire d'un taquet excentré 32 qui fait saillie à partir du plateau d'extrémité 30 de la tête 18 et qui est lui aussi reçu dans un perçage complémentaire (non représenté) du support 22. Enfin, le support 22 est fixé axialement à cette tête 18 par l'intermédiaire d'une vis 34 qui traverse un perçage (non représenté) du support 22 et qui est reçue dans un taraudage central 35 de la portée 28. Cette conception donne toute satisfaction en terme d'entraînement mais elle présente néanmoins un problème en terme d'usure de la brosse. En effet, à mesure que les poils 24 de la brosse s'usent, leur longueur rétrécit de sorte que pour une usure déterminée de la brosse 20, ceux ci présentent une longueur correspondant sensiblement à l'épaisseur de la tête de la vis 34 qui risque alors de rentrer en contact avec la surface à usiner. De ce fait, une longueur considérable de poils 24 est 20 perdue pour chaque brosse. L'invention remédie à cet inconvénient en proposant une fixation déportée du support 22 de la brosse sur la tête 18 permettant d'utiliser les poils 24 de la brosse 20 suivant sensiblement toute leur longueur. 25 Dans ce but, comme l'illustre la figure 3, la brosse 20 comporte un élément mâle 22 formant support des poils 24 de la brosse qui est reçu sensiblement suivant la direction axiale A dans un élément femelle 36 porté par la tête 18 de l'outil 10 et qui est immobilisé dans ledit élément femelle 36 par au moins un 30 élément 44 d'immobilisation d'orientation radiale. D'une manière générale, comme l'illustre la figure 3, l'élément femelle 36 est constitué d'une cloche sensiblement cylindrique qui est apte à recevoir le corps 22 cylindrique de la brosse. A cet effet, une paroi périphérique 38 de la cloche 36 comporte au moins un premier perçage 40.As illustrated in Figure 2, the brush 20 conventionally comprises a support 22 made of a plastic material in which are trapped the bristles 24 of the brush 20. In particular, the bristles 24 project from a free face 26 of the support 22. The support 22 is received on a plate 30 formed at the end of the head 18 of the tool 10. For this purpose, a centering surface 28 protrudes from the plate 30. This centering surface 28 is adapted to be received in a complementary bore (not shown) of the support 22. In addition, the support 22 is rotated by means of an eccentric cleat 32 which protrudes from the end plate 30 of the head 18 and which is also received in a complementary bore (not shown) of the support 22. Finally, the support 22 is fixed axially to this head 18 by means of a screw 34 which passes through a bore (not shown) of the support 22 and which is received from This design gives all satisfaction in terms of training but it nevertheless presents a problem in terms of wear of the brush. Indeed, as the bristles 24 of the brush wear out, their length narrows so that for a given wear of the brush 20, those ci have a length corresponding substantially to the thickness of the head of the screw 34 which may then come into contact with the surface to be machined. As a result, a considerable length of bristles 24 is lost for each brush. The invention overcomes this disadvantage by providing a remote attachment of the support 22 of the brush on the head 18 to use the bristles 24 of the brush 20 along substantially their entire length. For this purpose, as illustrated in FIG. 3, the brush 20 comprises a male element 22 forming support for the bristles 24 of the brush which is received substantially in the axial direction A in a female element 36 carried by the head 18 of the brush. tool 10 and which is immobilized in said female element 36 by at least one radially oriented immobilization element 44. In general, as illustrated in Figure 3, the female element 36 consists of a substantially cylindrical bell which is adapted to receive the cylindrical body 22 of the brush. For this purpose, a peripheral wall 38 of the bell 36 comprises at least a first piercing 40.

L'élément d'immobilisation radiale 44 pourrait ne traverser que le premier perçage 40 et coopérer avec le corps cylindrique 22 de la brosse 20. Par exemple, cet élément 44 pourrait être une vis de pression. Toutefois, dans le mode de réalisation préféré de l'invention, le premier perçage 40 est destiné à coïncider avec au moins un deuxième perçage 42 formé dans le corps cylindrique 22 de la brosse 20. Les perçages 40 et 42 sont aptes à recevoir l'élément 44 d'immobilisation d'orientation radiale.The radial immobilizing element 44 could pass through only the first bore 40 and cooperate with the cylindrical body 22 of the brush 20. For example, this element 44 could be a set screw. However, in the preferred embodiment of the invention, the first bore 40 is intended to coincide with at least one second bore 42 formed in the cylindrical body 22 of the brush 20. The holes 40 and 42 are adapted to receive the radially orienting immobilization element 44.

Tout élément d'immobilisation d'orientation radiale reçu dans les perçages 42, 44 peut convenir à la bonne mise en oeuvre de l'invention. Il peut s'agir par exemple de goupilles ou de chevilles expansibles.Any radially oriented immobilization element received in the bores 42, 44 may be suitable for the proper implementation of the invention. It may be for example pins or expandable pins.

Toutefois, dans le mode de réalisation préféré de l'invention, chaque deuxième passage 42 est taraudé et chaque élément d'immobilisation radiale 44 est constitué d'une vis qui traverse le premier passage 40 et qui est reçu dans le taraudage 45 du deuxième perçage 42, tel que représenté à la figure 4.However, in the preferred embodiment of the invention, each second passage 42 is threaded and each radial immobilizing element 44 consists of a screw which passes through the first passage 40 and which is received in the tapping 45 of the second bore. 42, as shown in Figure 4.

De préférence, et de manière non limitative de l'invention, la cloche 36 et le corps 22 comportent chacun quatre perçages radiaux 40, 42 répartis angulairement de manière régulière autour de la direction radiale. Cette configuration permet de répartir uniformément le 30 couple d'entraînement qu'exerce la cloche 36 sur le corps 22 de la brosse. La cloche 36 peut être venue de matière directement avec l'outil 10.Preferably, and without limitation to the invention, the bell 36 and the body 22 each comprise four radial bores 40, 42 angularly distributed regularly around the radial direction. This configuration makes it possible to evenly distribute the driving torque exerted by the bell 36 on the body 22 of the brush. The bell 36 can come directly from the material with the tool 10.

Toutefois, dans le mode de réalisation préféré de l'invention, la cloche 36 est rapportée sur la tête 18 de l'outil. Cette configuration permet notamment l'interchangeabilité de cette nouvelle brosse 20 avec les brosses précédemment connues de l'état de la technique. Ainsi, dans le mode de réalisation préféré de l'invention, la tête 18 de l'outil comporte toujours à son extrémité un plateau transversal 30 à partir duquel fait saillie une portée 28 coaxiale de centrage. Un perçage complémentaire 46 formé dans une paroi de fond 48 de la cloche 36 est apte à être reçu sur cette portée 28. Le plateau 30 comporte par ailleurs au moins un perçage 50 taraudé parallèle à la direction axiale A et la paroi 48 de fond de la cloche 36 comporte au moins un perçage 52 qui est apte à coïncider avec ledit perçage 50 de la tête 18 et être traversé par une vis de serrage 54 qui permet d'immobiliser la cloche 36 sur le plateau 30. De préférence, le plateau 30 et la paroi 48 de fond de la cloche 36 comporte chacun quatre perçages 50, 52 répartis angulairement de manière régulière autour de la direction axiale A de manière à transmettre uniformément le couple de l'outil 10 à la cloche 36. On remarquera avantageusement que chaque perçage 52 de la paroi de fond 48 de la cloche 36 est agencé au fond d'un puits 56 qui est formé dans la paroi 48 de fond de la cloche 36 et dont la profondeur est supérieure à l'épaisseur de la tête 58 de la vis 54 de serrage correspondante, de manière que la tête 58 de la vis 54 de serrage n'affleure pas au fond de la cloche 36 et ne perturbe pas la réception du support 22 de la brosse 20.However, in the preferred embodiment of the invention, the bell 36 is attached to the head 18 of the tool. This configuration notably allows the interchangeability of this new brush 20 with the previously known brushes of the state of the art. Thus, in the preferred embodiment of the invention, the head 18 of the tool always has at its end a transverse plate 30 from which projects a coaxial centering surface 28. A complementary bore 46 formed in a bottom wall 48 of the bell 36 is adapted to be received on this bearing surface 28. The plate 30 also has at least one tapped hole 50 parallel to the axial direction A and the bottom wall 48 the bell 36 comprises at least one bore 52 which is adapted to coincide with said bore 50 of the head 18 and to be traversed by a clamping screw 54 which makes it possible to immobilize the bell 36 on the plate 30. Preferably, the plate 30 and the bottom wall 48 of the bell 36 each has four bores 50, 52 angularly distributed regularly around the axial direction A so as to transmit the torque of the tool 10 uniformly to the bell 36. It will be noted advantageously that each drilling 52 of the bottom wall 48 of the bell 36 is arranged at the bottom of a well 56 which is formed in the bottom wall 48 of the bell 36 and whose depth is greater than the thickness of the head 58 of the bell. v 54, so that the head 58 of the clamping screw 54 does not flush with the bottom of the bell 36 and does not disturb the reception of the support 22 of the brush 20.

Indépendamment des possibilités d'interchangeabilité de la brosse 20 avec les brosses 20 précédemment connues de l'état de la technique, l'avantage d'utiliser une cloche 36 rapportée sur la tête 18 de l'outil 10 permet un nettoyage de l'extrémité de l'outil 10 et de la brosse 20, par exemple pour éliminer des copeaux métalliques, sans avoir besoin de démonter l'outil 10 de de la machine de surfaçage correspondante. L'invention permet donc d'optimiser la durée de vie d'un outil 10 comportant une brosse de surfaçage 20.Independently of the possibilities of interchangeability of the brush 20 with the brushes 20 previously known from the state of the art, the advantage of using a bell 36 attached to the head 18 of the tool 10 allows end cleaning. of the tool 10 and the brush 20, for example to remove metal chips, without the need to disassemble the tool 10 of the corresponding surfacing machine. The invention thus makes it possible to optimize the life of a tool 10 comprising a surfacing brush 20.

Claims

CLAIMS1 tool (10) surfacing for obtaining a surface state of a metallic material, which comprises a tail (16) adapted to be received in a rotary mandrel of a surfacing machine and a head (18) carrying a brush (20) to face, characterized in that the brush (20) comprises a male member (22) forming support bristles (24) of the brush, which is received substantially in the axial direction in a female element (36) ) carried by the head (18) of the tool (10) and which is immobilized in said female element (36) by at least one element (44) immobilizing radially.

2. Tool (10) surfacing according to the preceding claim, characterized in that the female element (36) consists of a substantially cylindrical bell (36) which is adapted to receive a cylindrical body (22) of the brush forming bristle support (24), a peripheral wall (38) of the bell having at least one first bore (40) for coinciding with at least one second bore (42) formed in the cylindrical body (22) of the brush, said bores (40, 42) being adapted to receive the element (44) of immobilization radial orientation.

3. Tool (10) for surfacing according to the preceding claim, characterized in that each second hole (42) is threaded and in that each element (44) immobilization radial orientation is a screw.

4. surfacing tool (10) according to one of claims 2 or 3, characterized in that the bell (36) and the body (22) each comprise four bores (40, 42) radially distributed angularly in a regular manner around the axial direction.

5. surfacing tool (10) according to one of claims 2 to 4, characterized in that the bell (36) is attached to the head (18) of the tool (10).

6. surfacing tool (10) according to the preceding claim, characterized in that the head (18) comprises sonextrémité a transverse plate (30) from which protrudes a bearing surface (28) coaxial centering on which a complementary drilling ( 46) formed in a bottom wall (48) of the bell (36) is receivable.

7. surfacing tool (10) according to the preceding claim, characterized in that the transverse plate (30) comprises at least one threaded bore (50) parallel to the axial direction (A) and in that the wall (48) of bottom of the bell has at least one bore (52) adapted to coincide with said tapping (50) and to be traversed by a screw (54) clamping to immobilize the bell on the plate.

8. surfacing tool (10) according to the preceding claim, characterized in that the plate (30) and the bottom wall (48) of the bell each comprise four bores (50, 52) distributed angularly in a regular manner around the axial direction (A).

9. surfacing tool (10) according to one of claims 7 or 8, characterized in that each hole (52) of the bottom wall (48) of the bell (36) is arranged at the bottom of a well ( 56) which is formed in the bottom wall (48) of the bell (36) and whose depth is greater than the thickness of the head of the corresponding clamping screw (54).