Brevet FR2539931A1 — publié le 19840727

La présente invention concerne un carter, notamment pour moteur électrique, comportant une coquille périphérique et un couver- cle introduit dans cette coquille dans laquelle il est adapté, ce cou- vercle ayant un collet d'appui qui, lorsqu'il n'est pas con- traint, est situé dans un plan, plusieurs éléments d'appui, et des éléments de maintien décalés en direction périmétrique par rap- port à ces éléments d'appui, étant façonnés par repoussage ou cisaillage vers l'intérieur, à partir de la coquille périphérique, ledit couvercle s'appliquant, par un collet d'appui, contre des surfaces d'appui deséléments d'appui et, par l'autre c 6 té de son collet d'appui, contre des surfaces d'appui des éléments de maintien. Par la demande de brevet allemand DE-OS 24 11 622, on connaît déjà un carter dé moteur dans lequel un couvercle est introduit dans une coquille périphérique cylindrique dans laquelle il est adapté et repose sur des éléments d'appui formés par repoussage à partir de ladite coquille, et est retenu par des éléments de maintien empiétant sur le bord du couvercle et déformés vers l'intérieur du car- ter Le couvercle du carter est ainsi immobilisé, en plusieurs endroits, entre les éléments d'appui et les éléments de maintien dispo- sés axialement en face d'eux En pratique, il s'est avéré qu'avec ces réalisations, une parfaite immobilisation, exempte de jeu, du couvercle du carter dans la coquille périphérique de ce carter n'était pas assurée, cela du fait des tolérances et de la résilience des élé- ments de maintien, appliqués uniquement en condition de contact ponc- tuel sur le couvercle, aux endroits du pliage Cela est notamment le cas lorsque, s'agissant de moteurs de forte puissance, l'épaisseur de la coquille périphérique du carter est de l'ordre de 2,5 mm ou plus. L'insuffisance d'immobilisation du couvercle du carter sur la coquille périphérique de celui-ci constitue un inconvénient particulièrement sensible dans le cas des carters formés par cintrage ou roulage, à par- tir d'un flan en tôle, car il est alors fréquent que la coquille péri- phérique s'ouvre élastiquement à l'occasion d'un choc sur le carter En outre, dans le cas des carters emboutis, ce genre de fixation du couvercle porte-palier n'est pas toujours suffisant car le couvercle a 53993 1 peut tourner sous l'effet d'un effort trop important. Par le brevet britannique N O 12 26 243, on connaît un carter de moteur dans lequel les éléments d'appui et les éléments de maintien sont disposés en étant mutuellement décalés en direction périphérique Dans ce cas, c'est une paroi repoussée sensiblement ra- dialement vers l'intérieur, au-dessus d'une encoche découpée dans la coquille périphérique du carter, qui est utilisée comme élément de maintien Le bord supérieur de l'encoche, et donc la surface d'appui de l'élément de maintien, est situé, par rapport à la surface d'appui de l'élément d'appui, à une distance axiale qui correspond à l'épaisseur du couvercle Ce couvercle est donc immobilisé, sans contrainte, entre les éléments d'appui et les éléments de maintien La liaison entre le couvercle et la coquille périphérique du carter est certes améliorée puisque les éléments de maintien s'ap- pliquent non plus ponctuellement mais par une surface contre le couvercle, mais cette conception est irréalisable dans le cas des moteurs de forte puissance ayant une coquille périphérique assez épaisse, car la réalisa- tion des encoches est impossible dans une fabrication de série, du fait du risque de rupture du poinçoin Il faut en fait tenir compte de ce que la largeur axiale de ces encoches doit, autant que possible, être moindre que l'épaisseur du couvercle afin que ce bord encoché soit recouvert et que le carter soit ainsi étanche. La présente invention a pour but d'améliorer la stabilité de la liaison entre le couvercle et la coquille périphérique du carter, dans le cas d'un carter du genre mentionné au début, et, en même temps, de simplifier le procédé de fabrication, de façon à être également applicable aux carters à paroi épaisse. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que l'inter- valle axial entre la surface d'appui d'au moins un élément de maintien et un plan de référence, constitué par exemple par la face terminale de la coquille périphérique, est plus grand que l'intervalle entre la surface d'appui de l'élément d'appui voisin de l'élément de maintien et ce plan de référence moins l'épaisseur du couvercle, de sorte que ce couvercle du carter est serré, sous contrainte, entre ces éléments d'appui et les éléments de maintien. 53 ? 931 L'idée à la base de l'invention est qu'un bridage particulière- ment robuste, entre le couvercle et la coquille périphérique du carter est obtenu si ce couvercle est serré, en direction axiale, entre les éléments d'appui et les éléments de maintien Selon l'inven- tion, cela est obtenu grâce au décalage axial des éléments d'appui et des éléments de maintien, qui doit être moindre que l'épais- seur du couvercle Le bord (collet d'appui) du couvercle, plan en l'absence de serrage, prend donc un contour ondulé et, du fait de l'élasticité de la matière du couvercle, des forces sont exercées sur les éléments d'appui et les éléments de maintien, de sorte que la coquille périphérique et le couvercle du carter s'interpénètrent dans une certaine mesure dans la région de ces éléments d'ap- pui et des éléments de retenue Ainsi, d'une part, toute rotation du couvercle par rapport à la coquille périphérique du carter est effi- cacement évitée et, d'autre part, le risque d'ouverture élastique de la coquille périphérique du carter à l'occasion d'un choc est réduit. Une liaison absolument sans jeu, capable de supporter de fortes charges est ainsi réalisée entre couvercle et coquille périphérique du carter. Le procédé de fabrication d'un tel carter selon l'invention présente la caractéristique que le couvercle du carter est introduit en position correcte dans la coquille périphérique du carter et que le bord extérieur de ce couvercle du carter sert d'arête de cisaillement lor du façonnage des éléments de maintien. Si, notamment dans le cas des petits carters, une faible contrainte est déjà satisfaisante, il peut alors suffire que le couver- cle soit appliqué, par son collet d'appui plan, à l'état non contraint, sur les éléments de portée d'appui car, lors du cisaillage des éléments de maintien, un certain "effet de coin" déplace légèrement le bord du couvercle en direction axiale, et le contraint donc. Toutefois, dans le cas des moteurs de plus forte puissance, le couvercle du carter sera, selon une forme de réalisation particuliè- rement préférée, précontraint, par des outils, à sa position définitive dans la coquille périphérique du carter La contrainte du collet de portée d'appui du couvercle est donc alors exactement définie par la configuration de l'outil. Z 539931 Selon un perfectionnement avantageux de l'invention, ce procédé peut être simplifié si, pour le façonnage des éléments de portée d'ap- pui, le bord intérieur du couvercle du carter est utilisé comme arête de cisaillement On peut alors, sans opérations préparatoires, cintrer ou rouler directement sur un mandrin de façonnage la coquille de carter découpée dans un flan, puis introduire le couvercle en position cor- recte dans cette coquille et, seulement ensuite, former par cisaillage les éléments de maintien tout aussi bien que les éléments d'appui. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent: la figure 1, une vue partielle en coupe d'un carter de moteur; la figure 2, une vue en bout du carter de moteur; et la figure 3, un développement du bord (collet de portée d'appui) du Couvercle du carter. Sur la figure 1, on a représenté un carter cylindrique com- portant une coquille périphérique 10 et un couvercle 11 Ce couvercle 11 est obtenu à partir d'un flan plan, de manière connue, par découpage à la presse et façonnage à la forme connue pour moteurs d'essuie-glace. k&l'état de non-serrage, ce couvercle 11 présente un collet d'appui 12 _qui est situé dans un plan et dont le contour est adapté à la paroi interne de la coquille périphérique 10 Dans le cas présent, ce contour est donc circulaire Plusieurs éléments d'appui 13 sont façonnés à partir de la coquille périphérique 10, par repous- sage ou cisaillage vers l'intérieur Ces éléments d'appui 13 possèdent des surfaces d'appui 14 qui se trouvent dans un plan et sur lesquelles s'applique un côté du collet d'appui 12 En outre, des éléments de maintien 15, décalés en direction périphérique par rapport à ces éléments de portée d'appui, sont obtenus par cisail- lage, à partir de la coquille périphérique Ces éléments de Maintien 15 présentent aussi des surfaces d'appui 16 contre lesquelles s'applique l'autre côté du collet d'appui 12. r 53 931 Ceci étant, un point essentiel pour la présente invention est l'agencement axial des éléments d'appui 13 et des éléments de retenue 15 par rapport à un plan de référence, par exemple par rap- port au plan E définissant la face terminale de la coquille périphérique 10 Sur la figure 1, Ai désigne l'intervalle entre la surface d'appui 14 de l'élément d'appui 13 et ce plan de référence E L'in- tervalle entre la surface d'appui 16 sur l'élément de retenue 15 et ce plan E est désigné par A 2 Dans le carter de moteur selon le brevet britannique mentionné au début, l'intervalle A 2 est exactement égal à l'intervalle Ai moins l'épaisseur D de la tôle du couvercle 11 du carter Cela signifie que, dans cette réalisation connue, le collet d'appui 12 se trouve encore dans un plan après la fixation du couvercle 11 à la coquille périphérique 10 Par contre, avec la pré- sente invention, l'intervalle A 2 doit être plus grand que l'intervalle Ai moins l'épaisseur D Cela signifie que le collet de portée d'appui 12 ne peut plus se trouver dans un plan et prend-un contour ondulé cuand on le considère en direction périmétrique Le collet de d'appui 12 est donc contraint hors de sa forme initiale Comme, du fait de l'élasticité de la matière, le collet de portée d'appui 12 tend à reprendre sa condition de non-contrainte, les éléments de maintien et les éléments d'appui sont soumis à des forces qui assurent une liaison robuste, sans jeu, entre la coquille périphérique 10 et le couvercle 11 du carter. Dans l'exemple de réalisation représenté sur le dessin, les éléments de maintien et les éléments d'appui sont régulièrement répartis sur le pourtour de la coquille périphérique, un élément de maintien se trouvant sensiblement en position médiane entre deux éléments d'appui Ainsi, le développement du bord du couvercle, repré- senté sur la figure 3, présente une forme ondulée régulière Toutefois, d'autresagencements des éléments de maintien et des éléments d'appui sont également envisageables Notamment, pour de nombreuses réa- lisations, on tiendra compte de ce que les segments magnétiques fixés à la coquille périphérique doivent aller aussi près que possible du collet d'appui du couvercle Il ne doit alors y avoir aucun élément d'appui dans ces plages angulaires. a 539931 Le procédé de fabrication d'un tel carter est décrit en détail- dans ce qui suit, en considérant la figure 1: on reconnaît un mandrin de façonnage, 20 présentant, répartis sur son pourtour, plusieurs évi- dements ouverts 22, débouchant dans la face terminale 21 Cette face terminale 21 de ce mandrin de façonnage 20 n'est pas plane et présente une forme telle que le collet de portée d'appui 12 du couvercle 1 A du carter prenne sa position définitive, précontrainte Un poinçon 23 presse, par une couronne d'appui de forme correspondante 24, le cou- vercle 11 du carter contre le mandrin de façonnage 20 Ce couvercle 11 du carter est donc, au moyen du mandrin de façonnage 20 et du poinçon 23, placé en position correcte et précontraint dans la coquille périphérique déjà formée par cintrage Ensuite, des poinçons de cisaillement et 26 sont déplacés radialement vers l'intérieur, ce qui a pour effet que les éléments d'appui et/ou les éléments de maintien sont cisaillés et déportés hors de la coquille périphérique 10 Ce sont les surfaces de base 22 ' des évidements 22 ainsi que le bord intérieur du couvercle 11 du carter qui servent alors d'arête de cisaillement pour les éléments d'appui 13 Par contre, pour les éléments de maintien 15, c'est le bord extérieur du couvercle 11 qui sert d'arête de cisaillement Si l'on considère la figure 1, on voit qu'il en résulte que le collet du couvercle sert pratiquement de matrice de découpage, cela aussi bien pour l'élément d'appui que pour l'élément de maintien Il en résulte que les éléments d'appui et les éléments de maintien peuvent être formés simultanément par cisaillement, à partir de la coquille périphérique 10, ce qui simplifie notablement le procédé. Par rapport à l'état de la technique, la réalisation d'un carter selon la présente invention offre des avantages essentiels: la coquille périphérique du carter est obtenue par découpage d'un flan plan dans lequel, contrairement à l'état de la technique, il n'y a pas besoin d'aménager des fentes, encoches ou bossages supplémentaires. Ainsi, l'outil de découpage de la coquille périphérique est sensiblement simplifié. Ce flan est ensuite cintré ou roulé, de façon connue, autour d'un mandrin de façonnage Cette étape du procédé n'exige donc pas plus de temps que dans le cas de l'art antérieur. Le couvercle 11 du carter est ensuite placé de façon à s'a- dapter dans la coquille périphérique, puis amené à sa forme précontrainte, en position correcte, par le mandrin de façonnage 20 et le poinçon 23. Cette étape du procédé n'est, elle aussi, pas plus onéreuse que dans le cas des réalisations. Enfin, les éléments de maintien et les éléments d'appui sont poinçonnés en une seule opération et le carter est ainsi terminé. La liaison entre couvercle et coquille périphérique du carter est ainsi sensiblement plus robuste que dans le cas des réalisations connues Cela est dû au fait que les éléments de maintien, tout aussi bien que les éléments d'appui, sont appliqués contre le collet du couvercle par une surface d'appui, donc non-ponctuellement. Les éléments d'appui peuvent alors, comme indiqué sur la fi- gure 2, être pressés vers l'intérieur du carter en formant des parois intermédiaires Toutefois, on pourrait aussi envisager des bossages en forme de poche comme ceux représentés dans la demande de brevet allemand DE-OS 24 Il 622. La contrainte du couvercle 11 du carter est définie de façon très précise par la forme de la surface terminale 21 du man- drin de façonnage 20 et par la forme correspondante de la couronne d'appui 24 du poinçon 23 Elle est conservée lors du montage du couvercle, puisque le collet de celui-ci sert d'arête de cisaille- ment, En outre, elle n'est pas supprimée par les sollicitations dyna- miques survenant en cours d'utilisation, puisque les éléments d'appui et les éléments de maintien sont élaborés par formage transver- salement à la direction de l'effort exercé par le collet d'ap- pui de sorte qu'il n'y a pratiquement aucun risque que ceux-ci ne cèdent; Le procédé décrit permet de réaliser, avec un coût avantageux, des carters de moteur ayant une coquille périphérique relativement épaisse L'épaisseur D du couvercle du carter peut alors être moindre que celle de la coquille périphérique du carter La liaison intime entre le couvercle et la coquille périphérique du carter améliore en outre la conductibilité magnétique et l'évacuation de la chaleur, ce qui est essentiel dans le cas des moteurs de forte puis- sance. Pour terminer, on remarquera en outre que, pour faciliter la compréhension'de l'invention, les rapports dimensionnels ne sont pas représentés à l'échelle sur le dessin En particulier, les diverses figures ne sont pas à la même échelle Avec les épaisseurs de matière habituellement utilisées pour les moteurs d'essuie-glace de véhicules automobiles, une précontrainte V de 0,2 à 0,3 mm est suffisante, tandis que, sur la figure 1, cette précontrainte correspond à peu près à l'épaisseur du couvercle. Il est bien évident que les descriptions qui précèdent ont été données qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent êre envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Carter, notamment pour moteur électrique, comportant une coquille périphérique et un couvercle introduit dans cette coquille dans laquelle il est adapté, ce couvercle ayant un collet d'appui qui, lorsqu'il n'est pas contraint, est situé dans un plan, plusieurs éléments d'appui et plusieurs éléments de maintien décalés en direction périphérique par rapport à ces éléments d'appui, étant façonnés par repoussage ou cisaillage vers l'intérieur, à partir de la coquille périphérique, ledit couvercle s'appliquant, par un côté de son collet d'appui, contre des surfaces d'appui des éléments d'appui et, par l'autre côté de son collet d'appui, contre des surfaces d'appui des éléments de maintien, caractérisé en ce que l'intervalle axial (A 2) entre la surface d'appui ( 16) d'au moins un élément de maintien ( 15) et un plan de référence (E), constitué par exemple par la face terminale de la coquille périphérique ( 10), est plus grand que l'intervalle (Al) entre la surface d'appui ( 14) de l'élément d'appui ( 13) voisin de l'élément de maintien ( 15) et ce plan de référence (E) moins l'épaisseur (D) du couvercle ( 11), de sorte que ce couvercle ( 11) du carter est serré, sous contrainte, entre les éléments d'appui ( 13) et les éléments de maintien ( 15 2 Carter selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments d'appui ( 13) et les éléments de maintien ( 15) sont formés par cisaillement, dans la coquille périphérique ( 10), transversalement à la direction de précontrainte du couvercle ( 11) du carter, de façon à constituer des parois intermédiaires. 3 Carter selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments de maintien ( 15) et les éléments d'appui ( 13) sont répartis à peu près uniformément sur le pourtour de la coquille périphérique ( 10), chaque élément de maintien ( 15) se trouvant de préférence en position médiane entre deux éléments de portée d'appui ( 13) qui lui sont conjugués. 4 Carter selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments d'appui ( 13) sont répartis non uniformément sur le pourtour de la coquille périphérique ( 10) -et sont agencés en dehors de certaines plages angulaires. Procédé de fabrication d'un carter selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le couvercle ( 11) du carter est introduit en position correcte dans la coquille périphérique ( 10) du carter et en ce que le bord extérieur de ce cou- vercle ( 11) du carter sert d'arête de cisaillement lors du façonnage des éléments de maintien ( 15). 6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le couvercle ( 11) du carter est maintenu à sa position définitive, sous précontrainte, dans la coquille périphérique ( 10) du carter, par des outils ( 20, 23). 7 Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le bord intérieur du couvercle ( 11) du carter sert d'arête de ci- saillement lors du façonnage des éléments d'appui ( 13). 8 Procédé selon au moins l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la coquille périphérique ( 10) du carter est découpée dans un flan plan puis cintrée sur un mandrin de façonnage ( 20), lequel présente, répartis sur son pourtour, plusieurs évidements ( 22) à bord ouvert débouchant sur la surface terminale ( 21), en ce que le couvercle ( 11) du carter est pressé, par un poinçon ( 23), contre la surface terminale ( 21) de ce mandrin de façonnage, cette surface terminale ( 21) étant non plane, de sorte que le collet d'appui ( 12) du couvercle ( 11) du carter est précontraint, en ce que les éléments d'appui ( 13) et les éléments de maintien ( 15) sont formés par cisaillement par des poinçons de cisaillement ( 25, 26) opérant transversalement à la direction de la précontrainte du couvercle ( 11) du carter, la surface de base ( 22 ') de l'évidement ( 22) dans le mandrin de façonnage ( 20) et le bord intérieur du couvercle ( 11) du carter servant d'arêtes de cisaillement pour les éléments d'appui ( 13), et le bord extérieur du couvercle ( 11) du carter servant d'arête de cisaillement pour les éléments de maintien ( 15). 9 Procédé selon au moins l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le cisaillement des éléments d'appui ( 13) et le cisaillement des éléments de maintien ( 15) sont effectués simultanément.