Brevet FR2493196A1 — publié le 19820507

La présente invention concerne d'une manière générale les organes comportant, axialement, un moyeu, et, radialement, à la périphérie dudit moyeu, un voile. Il peut s'agir par exemple d'un organe destiné à être mis en oeuvre pour la constitution d'une friction d'embrayage, en particulier pour véhicule automobile, le voile que comporte cet organe s'étendant alors transversalement par rapport au moyeu auquel il est associé; il peut s'agir également d'un or- gane destiné'à être mis en oeuvre pour la constitution d'une poulie, et en particulier d'une poulie de variateur de vitesse, le voile que comporte cet organe formant alors généralement un flasque au moins en partie tronconique s'étendant globalement en biais par rapport au moyeu auquel il est associé. De tels organes à moyeu axial et voile périphérique peu- vent être réalisés en une seule pièce. Mais la fabrication d'une telle pièce est relativement coûteuse, en raison notamment du fait qu'elle nécessite des pro- cessus de fabrication, en particulier matriçage, difficilement susceptibles de cadence élevée et ainsi peu adaptés à des fa- brications en grande série. C'est pourquoi, il a été proposé, pour la réalisation d'organes à moyeu axial et voile périphérique, de procéder par assemblage de deux pièces concentriques. C'est le cas dans le brevet français No 1.096.443; c' est le cas également dans le brevet français enregistré sous le No 73 46897 et publié sous le No 2.256.686. - Dans l'un et l'autre cas, pour l'assemblage de deux pièces concentriques, dont l'une, la plus interne, forme un moyeu cylindrique, et dont l'autre, la plus externe, est à em- mancher sur la précédente par engagement axial sur cell-ci, 1' une des pièces mises en oeuvre présente périphériquement une denture droite, dite ci-après denture mère, propre à former sur l'autre desdites pièces lors de l'emmanchement de celle-ci, une denture complémentaire. En pratique, dans ces brevets français, la pièce la plus externe forme un simple voile, ou flasque, et, axialement, elle présente donc une dimension réduite, limitée à sa seule épais- seur, qui est celle du flan à partir duquel elle est découpée et formée. En pratique, également, la denture mère est usuellement prévue à la périphérie interne de la pièce la plus externe, et, lors de l'emmanchement de celle-ci sur la pièce la plus inter- ne, cette denture mère usine à la surface de cette dernière la denture complémentaire avec laquelle elle doit être en prise, en refoulant axialement la matière résultant de cet usinage, soit sous forme de copeaux, qui viennent se loger dans une gorge prévue à cet effet à la périphérie de la pièce la-plus interne, et c'est le cas dans le brevet français No 1.096.443, soit sous forme de bossages qui, progressivement nourris en matière re- foulée, viennent former, pour la pièce externe, une butée axiale déterminant de manière positive la position finale de celle-ci sur la pièce interne. Pour être en mesure d'assurer un tel usinage, la pièce la plus externe doit présenter une dureté notable, supérieure à celle de la pièce la plus interne: en pratique on doit ap- pliquer à cet effet un traitement thermique de carbonitruration à la pièce la plus externe,et un recuit ou un trempé suivi d'un revenu à la pièce la plus interne. Bien que de telles dispositions aient donné et puissent encore donner satisfaction dans de nombreuses applications, elles ne conviennent pas pour certaines autres applications, et notamment pour celles dans lesquelles l'organe à moyeu axial et voile périphérique concerné est, en service, soumis à des vibra- tions ou à des efforts périodiques et notamment à des flexions rotatives. C'est le cas, par exemple, pour les frictions d'embrayage rigides, c'est-à-dire pour les frictions d'embrayage dans lesq- quelles aucun élément amortisseur de torsion n'est interposé en- tre un tel organe à moyeu axial et voile périphérique et le dis- que de friction correspondant. En effet, le voile périphérique peut dans ce cas être 1' objet d'efforts périodiques de flexion rotative, générés notam- ment par un défaut de voilage et/ou un défaut d'alignement en- tre l'axe de la friction et celui du reste de l'embrayage à la constitution duquel elle coopère. La présente invention a d'une manière générale pour ob- jet une disposition permettant de surmonter cette difficulté, et, par là, d'étendre le champ d'application de tels organes à moyeu axial et voile périphérique, en augmentant la rigidité de l'assemblage des deux pièces concentriques qui les consti- tuent. De manière plus précise, la présente invention a tout d'abord pour objet un procédé pour l'assemblage de deux pièces concentriques dont l'une, la plus interne, forme un moyeu cy- lindrique, et-dont l'autre, la plus externe, est à emmancher sur la précédente par engagement axial sur celle-ci, l'une desdites pièces présentant périphériquement une denture droite, dite denture mère, propre à former sur l'autre desdites pièces, lors de l'emmanchement de celle-ci, par serrage et refoulement de matière, une denture sensiblement complémentaire, ce procé- dé étant caractérisé en ce que l'on choisit pour pièce externe une pièce présentant, pour son engagement sur la pièce interne, un manchon; elle a encore pour objet l'ensemble ou organe for- mé de deux pièces concentriques emmanchées l'une dans l'autre suivant un tel procédé, - Ainsi, suivant l'invention, la pièce la plus externe,\ qu'il s'agisse d'un voile transversal ou d'un flasque au moins en partie tronconique, comporte, au contact de la pièce la plus interne, un manchon, en sorte que son emprise sur ladite pièce la plus interne se trouve axialement étendue, et est en tout cas largement supérieure à celle qui résulterait de sa seule épaisseur. La rigidité de l'ensemble s'en trouve largement affermie. En outre, aucun traitement thermique n'est nécessaire. Certes, il est déjà connu, par le brevet français No 1.389.259, une friction d'embrayage dans laquelle le voile du disque de friction est d'un seul tenant avec un manchon et -30 est directement engagé sur un arbre par ce manchon; mais il s'agit en réalité d'un banal montage à cannelures entre un tel disque de friction et un tel arbre, c'est-à-dire d'un montage établi entre deux pièces conformées au préalable individuelle- ment, et non pas d'un montage au cours duquel une denture mère prévue à cet effet sur l'une de ces pièces forme sur 1' autre de celles-ci, par serrage et refoulement de matière, une denture sensiblement complémentaire. Certes, il est également connu, notamment par le brevet français enregistré sous le No 74 42 187 et publié sous le No 2.255.499, un disque de friction dont le voile porte d'un seul tenant un manchon serti sur une douille de renfort; mais, pour autant que les explications données dans ce brevet puis- sent être comprises, le sertissage nécessaire à un tel montage intervient radialement, après l'engagement axial du manchon du disque de friction sur sa douille de renfort. Il s'agit donc, en l'espèce, d'un procédé d'assemblage totalement différent de celui dont relève l'objet de la présen- te demande, ce procédé d'assemblage ne pouvant en outre conve- nir que dans certaines applications particulières, De préférence, suivant l'invention, la denture mère pré- vue entre la pièce externe et la pièce interne n'a qu'une ex- tension axiale limitée par rapport à l'emprise axiale totale du manchon de la pièce externe sur la pièce interne: en avant de ladite denture mère, du côté du voile, le manchon de la pièce externe forme intérieurement une portée lisse par laquelle il enserre une portée lisse de la pièce interne. Grace à cette disposition, il s'établit avantageusement une dissociation entre une partie desdites pièces qui encaisse les efforts périodiques de flexion rotative, celle par laquelle lesdites pièces ne sont en prise l'une avec l'autre que par une portée lisse, et une partie de ces pièces qui assure la trans- mission d'un couple, celle par laquelle elles sont en prise 1' une avec l'autre par une denture, Cette denture s'en trouve avantageusement ménagée en service. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressor- tiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d' exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur les- quels: la figure 1 est une vue en élévation d'un dispositif comportant un ensemble de deux pièces concentriques assemblées l'une à l'autre suivant le procédé selon l'invention; la figure 2 est une vue en coupe axiale de ce dispositif, suivant la ligne brisée II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe axiale de l'une des pièces en question, représentée isolément; la figure 4 en est une vue en plan, suivant la flèche IV de la figure 3; la figure 5 en reprend, à échelle supérieure, le dé- tail de la figure 3 repéré par un encart V sur cette figure 3; la figure 6 en est une vue partielle en coupe transver- sale, suivant la ligne VI-VI de la figure 5; la figure 7 est une vue en coupe axiale de l'autre des deux pièces en question, représentée isolément; la figure 8 est une vue en coupe axiale de l'ensemble formé par les deux pièces en question après emmanchement de celle-ci. Ces figures illustrent, à titre d'exemple, l'application de l'invention à la constitution d'une friction d'embrayage, notamment pour véhicule automobile. Il s'agit, dans l'exemple de réalisation représenté, d' une friction d'embrayage rigide, c'est-à-dire d'une friction d'embrayage dont le disque porte-garnitures 10 est, à sa péri- phérie interne, rapporté de manière rigide, par des rivets 11, sur un organe central 12. Cet organe central 12 est formé par un ensemble de deux pièces concentriques emmanchées l'une dans l'autre, à savoir une pièce interne 13, qui forme un moyeu cylindrique et une pièce externe 14, qui, emmanchée sur la précédente, forme ra- dialement un voile transversal annulaire 15 et porte par celui- ci le disque porte-garniture 10. A sa périphérie interne, le moyeu 13 comporte des canne- lures 16, pour son engagement sur un quelconque arbre et sa so- lidarisation en rotation à celui-ci. A sa périphérie externe, il présente successivement une première portée cylindrique 17, de diamètre Dl, puis, au-delà d'un épaulement transversal 18, une deuxième portée cylindri- que 19, de diamètre D2 supérieure au diamètre Dl de la précé- dente, puis, au-delà d'un épaulement transversal 20 suivi d'un chanfrein 21, une troisième portée cylindrique 22, de diamètre D3 supérieur au diamètre D2 de la portée cylindrique 19, puis une quatrième portée cylindrique 23 de diamètre D4 voisin du diamètre D3 de la portée cylindrique 22, et, enfin, une cin- quième portée cylindrique 24 de diamètre D5 supérieur au dia- mètre D4 de la portée cylindrique 23. Dans l'exemple de réalisation représenté, cette cinquiè- me portée cylindrique 24 est bordée, à son extrémité opposée à la portée cylindrique 23, par un talon de sécurité 26, qui fait globalement saillie radialement vers l'extérieur, et dont la face transversale 27 tournée vers ladite portée cylindri- que 24 est oblique sur l'axe de l'ensemble. Quoi qu'il en soit, la portée cylindrique 23 est dotée, en saillie vers l'extérieur, d'une denture 29, dite ici par commodité denture mère. En pratique, il s'agit d'une denture droite, c'es-à-dire d'arête parallèle à l'axe de l'ensemble. Suivant un aspect de l'invention, cette denture 29 ré- sulte de préférence d'un simple'moletage. Tel que représenté, figure 6, les dents qui la forment, et qui résultent donc, pourla portée cylindrique 23, d'un simple refoulement de matière de part et d'autre d'un diamètre nomi- nal initial sensiblement égal au diamètre D5 de la portée cy- lindrique 24, sont des dents dont le dièdre d'arête fait sen- siblement un angle de 900; un tel profil permet un compromis avantageux entre l'exigence de l'obtention préférentielle d'un grand nombre de dents et celle d'une réalisation aisée de la molette à mettre en oeuvre. A l'origine, la portée cylindrique 19 du moyeu 13 est lisse sur toute sa longueur, figures 3, 4, 5 et 8. Après emmanchement sur le moyeu 13 de la pièce 14, sui- vant des modalités décrites plus en détail ci-après, il y est formé, à son extrémité opposée à l'épaulement transversal 20, un bourrelet de sertissage 32, qui fait saillie radialement vers l'extérieur, figure 2. Suivant l'invention, la pièce externe 14 de l'organe 12, présente, pour son engagement sur le moyeu 13 constituant la pièce interne de cet organe 12, un manchon 33. Ce manchon 33 fait corps avec le voile 15, en se raccor- dant à celui-ci par un large arrondi 34. En pratique, dans l'exemple de réalisation représenté, le voile 15 s'étend à l'extrémité avant du manchon 33, dans le sens d'engagement sur le moyeu 13, ainsi qu'il apparaîtra ci- après. A son extrémité libre, qui en forme donc l'extrémité ar- rière dans le sens d'engagement en question, le manchon 33 pré- sente, dans l'exemple de réalisation représenté, un bord tombé dirigé radialement vers l'intérieur c'est-à-dire vers 1' axe de l'ensemble. Ce bord tombé 35 se raccorde par un large arrondi 36 avec le manchon 33. Intérieurement; le manchon 33 a un diamètre D6 sensible- ment égal au diamètre D5 de la portée cylindrique 24 du moyeu 13, et son bord tombé 35 a un diamètre D7 sensiblement égal au diamètre D2 de la portée cylindrique 19 de ce moyeu 13. Ainsi qu'il est aisé de le comprendre, la pièce 14 peut aisément être réalisée à partir d'un flan initialement plat, par emboutissage de celui-ci. En pratique, la dureté du matériau constitutif de ce flan est choisie de préférence inférieure à celle du matériau constitutif de la pièce 13, et on peut avantageusement s'af- franchir de tout traitement thermique pour ce flan après son emboutissage. Pour l'assemblage des deux pièces 13, 14 ainsi consti- tuées, la pièce 14, la plus externe, est emmanchée, en pratique à la presse, sur la pièce 13, la plus interne, par engagement axial sur celleci, du côté de l'extrémité axiale de cette pièce 13 comportant la portée cylindrique de plus petit diamè- tre 18, suivant la flèche F de la figure 8. Lors d'un tel emmanchement, la denture mère 29 que com- porte la pièce 13 en saillie sur sa portée cylindrique 23 for- me, à la surface interne du manchon 33 de la pièce 14, par ser- rage et refoulement de matière, et donc avec une bonne imbrica- tion, une denture sensiblement complémentaire, qui épouse au plus près la précédente, et qui, conjointement avec celle-ci assure une solidarisation intime en rotation des pièces 13, 14 l'une avec l'autre. En pratique, la formation d'une telle denture à la sur- face interne du manchon 33 se fait donc sans formation notable de copeaux. Si nécessaire, cependant, pour le recueil d'éventuels copeaux, une gorge peut être prévue à la surface de la portée cylindrique 22 de la pièce 13, à l'extrémité arrière de la den- ture 29 de celle-ci, tel que schématisé en traits interrompus 38 à la figure 5. En pratique, l'emmanchement de la pièce 14 sur la pièce 13 est effectué en référence à l'extrémité transversale de la pièce 13 o se situe le talon de sécurité 26, et, au terme de cet emmanchement, le bord tombé 35 de la pièce 14 vient en ap- pui sur l'épaulement transversal 20 de la pièce 13, tel que représenté en trait plein à la figure 8 et en traits interrom- pus à la figure 5. Mais, de préférence, et tel que représenté, il subsiste alors un jeu J entre la pièce 14 et le talon de sécurité 26 de la pièce 13, figure 5. Après un tel emmanchement, le bourrelet de sertissage 32 est formé à partir de la pièce 13, par refoulement de matière au contact de la surface externe du bord tombé 35 de la pièce 14, par exemple à l'aide d'un outil annulaire 40 engagé à cet effet, suivant le flèche F de la figure 8, sur la portée cylin- drique 17 de la pièce 13, tel que schématisé en traits inter- rompus sur cette figure 8. Le bourrelet de sertissage 32 peut bien entendu être cir- culairement continu, ou être circulairement fragmenté en bossa- ges locaux de sertissage. Dans tous les cas, suivant l'invention, des moyens de re- tenue venus de la pièce interne 13 par sertissage sont en appui sur le bord tombé 35 de la pièce externe 14, à l'arrière dudit bord també 35, c'est-à-dire du côté de ce bord tombé 35 opposé à l'épaulement transversal 20 de la pièce interne 13 contre le- quel il est en appui; la position axiale de la pièce externe 14 sur la pièce interne 13 s'en trouve affermie. Ainsi qu'on le notera, les pièces 13 et 14 sont en prise l'une avec l'autre sur toute la longueur de la denture mère 29 de la pièce interne 13, et celle-ci peut être faite notablement supérieure à l'épaisseur du flan dont est issue la pièce 14, et donc à l'épaisseur du voile 11 de cette dernière. Ainsi qu'on le notera également, dans la forme de réali- sation représentée, et il s'agit là d'une caractéristique de cette forme de réalisation, la denture par laquelle la pièce ex- terne 14 est en prise avec la pièce interne 13 n'a qu'une exten- sion axiale e limitée par rapport à l'emprise axiale totale E du manchon 33 de la pièce externe 14 sur la pièce interne 13; elle est décalée axialement par rapport au voile 15 que comporte la pièce externe 14, et, en avant de cette denture, du côté du voile 15 le manchon 33 de la pièce externe 14 forme intérieu- rement une portée cylindrique lisse 42 par laquelle il enserre la portée cylindrique 24 de la pièce interne 13, qui est égale- ment lisse. Ces portées 24, 42 se trouvent sensiblement au droit du voile 15. Compte tenu par ailleurs du jeu J entre celui-ci et le talon de sécurité 26 de la pièce interne 13, elles permettent, le cas échéant, au voile 15, d'être l'objet d'efforts périodi- ques de flexion rotative, sans incidence sur la denture proche, en assurant une absorption de ces efforts avant que ceux-ci ne parviennent à ladite denture. Il n'en est cependant pas toujours nécessairement ainsi. La présente invention ne se limite d'ailleurs pas à la forme de réalisation décrite et représentée, mais englobe toute variante d'exécution. En outre, le domaine d'application de l'invention n'est pas limité à celui des seules frictions d'embrayage, mais s'é- tend d'une manière générale à celui de tous les organes formés par un ensemble de deux pièces concentriques, tel que cela peut par exemple être le cas pour les flasques de poulies de varia- teur de vitesse. REVENDICATIONS 1) Procédé pour l'assemblage de deux pièces concentri- ques (13, 14) dont l'une, la plus interne, forme un moyeu cy- lindrique (13), et dont l'autre, la plus externe, est à emman- cher sur la précédente par engagement axial sur celle-ci, 1' une desdites pièces présentant périphériquement une denture droite (29), dite ci-après denture mère, propre à former sur l'autre desdites pièces, lors de l'emmanchement de celle-ci, - par serrage et refoulement de matière, une denture sensiblement complémentaire, caractérisé en ce que l'on choisit pour pièce externe (14) une pièce présentant un manchon (33) pour son enga- gement sur la pièce interne (13). 2) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on choisit pour pièce externe (14), une pièce dont le manchon (33), à son extrémité libre, qui en est l'extrémité ar- rière dans le sens d'engagement, présente un bord tombé (35) di- rigé radialement vers l'axe de l'ensemble. 3) Procédé suivant la revendication 2, suivant lequel, après emmanchement, on procède à un sertissage, caractérisé en ce que ledit sertissage est pratiqué à l'arrière du bord tombé (35) du manchon (33) de la pièce externe (14). 4) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on choisit pour pièce interne (13) une pièce sur laquelle est formée la denture mère (29). 5). Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'on choisit pour pièce interne (13) une pièce sur la- quelle la denture mère (29) résulte d'un simple moletage. 6) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on limite l'extension axiale de la denture mère (29) à une portion seulement de l'emprise axiale totale du manchon (33) de la pièce externe (14) sur la pièce interne (13). 7) Ensemble de deux pièces concentriques (13, 14) emman- chées l'une dans l'autre, dont l'une la plus interne, forme un moyeu cylindrique (13), et dont l'autre, la plus externe, est emmanchée sur la précédente, caractérisé en ce qu'il résulte de la mise en oeuvre d'un procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6. 8) Ensemble suivant la revendication 7, cartérisé en ce 249319 6 que la pièce externe (14) comporte un manchon (33), par lequel elle est emmanchée sur la pièce interne (13), et qui présente à son extrémité libre un bord tombé (35) en appui contre un épaulement transversal (20) de ladite pièce interne (13), des moyens de retenue (32) venus de ladite pièce interne (13) par sertissage étant en appui sur ledit bord tombé (35) du côté de celui-ci opposé audit épaulement (20). 9) Ensemble suivant l'une quelconque des revendications 7, 8, caractérisé en ce que la denture mère (29) n'a qu'une extension axiale limitée par rapport à l'emprise axiale totale du manchon (33) de la pièce externe (14) sur la pièce interne (13). ) Ensemble suivant l'une quelconque des revendications 6, 7, caractérisé en ce que la denture (29) par laquelle la pièce externe (14) est en prise avec la pièce interne (13) est décalée axialement par rapport au voile (15) que comporte cette' pièce externe (14). 11) Ensemble suivant la revendication 10, caractérisé en ce que, en avant de la denture mère (29), du côté du voile (15), la manchon (33) de la pièce externe (14) forme intérieure- ment une portée lisse (42) par laquelle il enserre une portée lisse (24) de la pièce interne (13).