Brevet FR2517784A1 — publié le 19830610

Poulie en tôle pour courroie dentée et son procédé de fabrication. L'invention concerne une poulie en tôle pour courroie dentée dren- traînement de composants de véhicules automobiles qui possède un disque solidaire d'une jante extérieure dentée, destinée à recevoir la courroie et un moyeu en tôle muni d'au moins une rainure axiale de clavetage, dans laquelle le disque, la jante et le moyeu sont réalisés d'une seule pièce. Dans une réalisation de poulie pour courroie dentée dans laquelle le disque porteur et le moyeu sont formés dans une môme pièce en tôle, le disque porte un élément annulaire comportant une couronne dentée qui est fixée par soudure sur le disque porteur. A cet effet, le disque se prolonge extérieurement par un anneau axial porteur de l'élément annulaire cranté et ce dernier est soudé à la surface correspondante de l'anneau dans le but d'accro4tre la rigidité de la poulie. Le but de l'invention est de trouver une solution grâce à laquelle le nombre d'élements de la poulie pour courroie dentée est réduit et qui procure néanmoins une rigidité à l'ensemble de la poulie. Un autre but de l'invention est la réalisation rapide et économique de poulies pour courroies du type désigné au préambule de la revendication de telle sorte que la fabrication en grande série de ces poulies soit possible. Dans la poulie pour courroie du type précité, ces objectifs sont atteints suivant l'invention par le fait que le bord extérieur du moyeu constitue un renflement qui définit une portée circulaire dtap- pui située dans le plan de la zone annulaire du disque à laquelle se raccorde la jante extérieure dentée. Selon une autre caractéristique de 1 í invention, le moyeu muni de la rainure de clavetage possède un fond qui se raccorde à la paroi tubulaire du moyeu Ces dispositions constructives assurent l'indéformabilité de la poulie sous l'action d'efforts de compression axiaux communiqués par les éléments de liaison de la poulie aux organes moteurs dont elle est solidaire, et sous l'action des efforts radiaux communiqués par les tensions de la courroie. La disposition précitée permet en outre le montage de la poulie en bout d'arbre, sans risque de frottement de celle-ci contre le carter La poulie ainsi réalisée possède donc des caractéristiques constructives offrant la possibilité de transmettre un couple derotation élevé sans déformation inadmissible. L'invention concerne en outre une nouvelle combinaison d'opérations par lesquelles on peut fabriquer une telle poulie de façon à obtenir des parois très résistantes et, le cas échéant, localement épaissies au siège des contraintes les plus élevées. On réalise les opérations suivantes - emboutissage d'une ébauche en forme de coupe ayant une paroi cylindrique qui constitue la jante de la poulie et se termine par un rebord orienté radialement vers l'extérieur - formage extérieur de la coupe au diamètre extérieur du renfle rnent du moyeu et retournement du fond de la coupe aux dimen sions du moyeu - emboutissage de la portée circulaire latérale d'appui du moyeu dans la zone latérale annulaire du disque - poinçonnage du passage d'outil sur fond de moyeu ;; - formage d'une série de crans en V en ondulations périphériques, à partir de ladite jante, par déplacement vers l'extérieur et vers l'intérieur de régions de ladite jante de façon à former des gorges et crêtes à fond et sommet arrondis ; - calibrage des dents au profil définitif - formage par roulage dans le moyeu de deux rainures diamétrale ment opposées - calibrage de l'une desdites rainures pour constituer la rainure de clavetage. La réalisation préférée de la poulie crantée avec moyeu porteur de la rainure de clavetage et un procédé de fabrication de cette poulie sont exposés dans la description ci-après et représentés au dessin dans lequel - la figure l représente,en coupe suivant la ligne I-I dela fi gure 2, une poulie pour courroie suivant l'invention ;; - la figure 2 représente, en vue latérale suivant la direction de la flèche II de la figure i, la poulie pour courroie dentée - la figure 3 est une vue en coupe d'une ébauche emboutie en forme de coupe - la figure 4 est une vue semblable à la figure 3 montrant l'opé ration qui suit au cours de la fabrication de la poulie au cours de laquelle on délimite l'enveloppe de tôle nécessaire à la con fection du moyeu - les figures 5 - Et - 7 sont des vues semblables à la figure 4 montrant trois opérations successives d'emboutissage du moyeu - la figure 8 montre l'opération de confection de la portée circu laire latérale d'appui dans la zone annulaire du disque - la figure 9 montre l'opération de poinçonnage du fond du moyeu et d'arasage de la jante - la figure 10 montre la phase de formage de la denture extérieure de la jante et de la rainure de clavette. La poulie pour courroie dentée, désignée dans son ensemble par le repère i sur les figures 1, 2, possède un disque porteur 2 entôle qui est réalisé d'une seule pièce avec le moyeu 3 en forme de douille cylindrique Le moyeu est formé préalablement à la formation de la rainure 4 dirigée axialement. Une jante annulaire 5 comportant une couronne dentée 6 constitue conjointement avec le disque 2 et le moyeu 3 une même pièce. Le moyeu 3 possède un fond 7 muni d'un ajourage 8 de passage des galets de formage de la rainure telle que 4, sans que 11 outil porte-galets débouche au travers dudit moyeu ainsi que cela ressortira de la-description du procédé d'élaboration de la poulie. Selon l'invention, le bord latéral 31 du moyeu 3 constitue un renflement 9 qui définit une portée circulaire 10 d'appu-i située dans le plan de la zone annulaire du disque 2 à laquelle se raccorde la jante 5 comportant la couronne dentée 6. Cette caractéristique limite les contraintes localisées sur le flanc de la poulie De manière analogue, le fond 7 du moyeu 3 se raccorde à la paroi tubulaire du moyeu et constitue le flanc latéral de fixation de lapoulie sur l'arbre porteur non représenté. La rainure de clavetage 4 est par ailleurs opposée diamétralement à une autre rainure 41 de dimensions équivalentes qui répartit par symétrie les efforts de contrainte d'élaboration de la rainure 4. Dans le mode d'élaboration de la poulie représenté sur les figures 3 à 10, il est à remarquer que la poulie possède un diamètre quelconque compatible avec les exigences du système d'entraînement. En conséquence, pour faciliter l'illustration du procédé, il aété procédé à la représentation de l'ébauche de la poulie aux différents stades marquants de son élaboration. La figure 3 représente l'ébauche de la poulie en forme de coupe obtenue à partir d'un flanc de tôle La coupe 20 présente une paroi cylindrique 21 qui constituera la jante annulaire 5 en fin du processus d'élaboration. Celle-ci se termine par un rebord 22 orienté radialement ters 1 ' extéri eur. La figure 4 représente une deuxième pièce emboutie dont la paroi cylindrique 21 a été localement amincie dans le rapport 1,58. Les figures 5-6 représentent le formage ultérieur de l'ébauche en poursuivant ltemboutissage local de la paroi cylindrique, successivement deux fois dans le rapport 1,33, jusqu'au diamètre extérieur du renflement 9 du moyeu. Le métal de la jante est de la sorte chassé radialement vers l'intérieur pour obtenir la matière de formage du moyeu. La figure 7 représente l'emboutissage du fond de la coupe par retournement de celui-ci Cette opération assure le formage du moyeu La figure 8 illustre l'emboutissage de la paroi circulaire latérale d'appui 10 du moyeu et sa mise en place axiale dans la zone latérale annulaire du disque 2. La figure 9 illustre le découpage du rebord 22 et le poinçonnage du fond 7 du moyeu dans le but de constituer l'ajour 8 destiné au passage des galets de formage de la rainure de clavetage 4. La figure 10 montre la phase de formage de la couronne dentée 6 et des rainures 4 et 41. Il y a lieu de noter que les diverses phases de confection de la poulie nécessitent des outils de presse conventionnels à ltexcep- tion des outils de façonnage de la denture et de la rainure de clavette Ces outils, décrits dans les demandes de brevet 80/10 803 et 80/lu 804 déposées en France au nom de la demanderesse, pourront être avantageusement employés sur des presses existantes. Ainsi, par exemple, les dents de la poulie sont formées en deux passes successives, mettant d'abord en oeuvre un jeu de galets, qui forment sur la jante une série de crans en V disposés en ondulations périphériques par déplacement vers l'extérieur et vers l'intérieur de régions de la jante de façon à former des gorges et crètes à fond et sommet arrondis. La phase suivante utilise un autre jeu de galets qui assure le calibrage des dents au profil définitif. On assure le formage de la rainure de clavetage comme décrit dans la demande de brevet 80/lu 803 en réalisant deux rainures diamétralement opposées et en calibrant l'une d'entre elles Pour avoir une idée des dimensions de la poulie, on retiendra que celle-ci possède une dimension telle que la jante cylindrique denw tée 5 se trouve dans le sens radiaI à une distance du moyeu sensiblement égaie au double du diamètre intérieur dudit moyeu. REVENDICATIONS i. Poulie en tôle pour courroie dentée qui possède un disque (2) solidaire d'une jante extérieure dentée (5, 6)1destinée à recevoir la courroie,et un moyeu en tôle (3) muni d'au moins une rainure (4) axiale de clavetage et dont le disque, la jante et le moyeu sont réalisés d'une seule pièce, caractérisée par le fait que le bord (31) du moyeu (3) constitue un renflement (9) qui définit une portée circulaire d'appui -(10), située dans le plan de la zone annulaire du disque (2) à laquelle se raccorde la jante extérieure dentée (5, 6). 2. Poulie selon la revendication l, caractérisée par le fait que le moyeu (3) muni de la rainure de clavetage (4) possède un fond (7) qui est la pièce constitutive au moyeu et se raccorde à la paroi tubulaire du moyeu. 3. Poulie selon la revendication l, caractérisée par le fait que la rainure de clavetage est diamétralement opposée à une autrerainure de dimensions équivalentes. 4 Procédé de fabrication de la poulie pour courroie dentée, caractérisé en ce qu'il comporte les opérations suivantes - emboutissage d'une ébauche en forme de coupe ayant une paroi cylindrique qui constitue la jante de la poulie et se termine par un rebord orienté radialement vers l'extérieur - formage extérieur de la coupe au diamètre extérieur du renflement du moyeu et retournement du fond de la coupe aux dimensions du moyeu, - emboutissage de la portée circulaire latérale d'appui du moyeu dans la zone latérale annulaire du disque - poinçonnage du passage d'outil sur fond de moyeu - formage d'une série de crans en V en ondulations périphériques à partir de ladite jante, par déplacement vers ltextérieur et vers l'intérieur de régions de ladite jante de façon à former des gor ges et crètes à fond et sommet arrondis - calibrage des dents au profil définitif - formage par roulage dans le moyeu de deux rainures et calibrage de l'une denture elles. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait, qu'au cours du formage du moyeu à partir du métal constitutif de l'ébauche, la jante cylindrique qui fournit le métal se trouve dans le sens radial à une distance du moyeu, sensiblement égale au double du diamètre intérieur dudit moyeu. 6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'su cours du formage du moyeu, le métal de la jante cylindrique, au dépens de laquelle est formé ledit moyeu, est chassé radialement vers l'intérieur.