Brevet FR2591690A1 — publié le 19870619

La présente invention concerne un corps discode pour la trans- mission d'un couple, tel qu'un disque d'embrayage, destiné en parti- culier à des véhicules, avec un moyeu portant une bride avec des garnitures de friction et présentant un profil, en particulier un profil cannelé pour l'entraînement solidaire en rotation d'un profil conjugué tel qu'un arbre de boîte de vitesses. De tels corps discordes sont utilisables par exemple entre le volant d'un moteur et le plateau presseur d'un embrayage à friction dans la chaîne cinématique reliant le moteur à la boîte de vitesses d'un véhicule, ainsi que dans un convertisseur de couple, par exemple en liaison avec un embrayage de pontage du convertisseur, etc. Afin d'éviter l'usure et la formation d'une rouille de grippage entre la denture du moyeu et l'arbre de la boite de vitesses, il a déjà été proposé pour les disques d'embrayage de revêtir l'ensemble du moyeu, c'est-à-dire le corps du moyeu et la bride, d'une couche de nickel par nickelage chimique. Ce dernier peut généralement s'ef- fectuer par exemple selon le procédé Blasberg*, le procédé Durni-- coat*, le procédé Kanigen* ou d'autres, avec dépSt d'une couche d'une épaisseur de l'ordre d'environ 30 pm. L'invention vise, dans le cas d'objets du type précité, à garan- tir une protection contre l'usure des pièces particulièrement soumi- ses à usure et à interdire la formation de rouille de grippage, ainsi qu'à permettre une réalisation économique et techniquement simple d'une telle protection. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, une partie seulement du moyeu est munie d'une protection contre l'usure, et en particulier d'une couche métallique qui est déposée par métallisation chimique sans intervention de courant électrique, i.e. par revêtement à l'aide d'une couche métallique, tel que notamment parnickelage chimique. Cette couche partielle de nickel-phosphore peut être déposée simplement dans la zone de la denture et/ou en d'autres points parti- culièrement soumis à usure, comme par exemple sur les parties du moyeu qui - en cas d'emploi d'un des disques d'embrayage "amorti", dans lesquels la bride du moyeu est disposée axialement entre un disque entraineur sur lequel sont fixées les garnitures de friction * marque déposée et un contre-disque; des accumulateurs d'énergie sont disposés dans des échancrures ou fenêtres entre la bride d'une part et le disque entraîneur et le contre-disque d'autre part, et s'opposent à un débattement angulaire; et des moyeux de liaison relient le disque entraîneur et le contre-disque et peuvent s'appliquer, à la fin du débattement angulaire, sur les contours de butée des fenêtres de la bride du moyeu, peuvent être chargées par des accumulateurs d'énergie ou des colonnettes d'écartement, c'est-à-dire sur les fenêtres du moyeu ou les fenêtres des colonnettes. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'épaisseur de la couche est comprise entre 5 et 20 pm, de préférence entre 8 et 15 um, et peut présenter une teneur en phosphore comprise entre 2 et 15%. Selon une autre caractéristique de l'invention, la dureté Vickers de cette couche de nickel, qui est de l'ordre de 550 après le dépôt, peut être portée par traitement thermique à une valeur nettemnt supérieure, de l'ordre de 800 à 1100, et de préférene - comprise entre 900 et 1000. L'invention vise également à éviter l'usure et la rouille par grippage des moyeux assemblés précités et à obtenir des pièces pro- tégées contre l'usure et la rouille de grippage,. et pouvant être produites d'une façon particulièrement économique et'techniquement simple. Une bride discorde et un corps de moyeu présentant un profil cannelé sont fixés l'un sur l'autre dans de tels moyeux assemblés. Une liaison par s reté de forme et solidarité en rotation peut par exemple être obtenue comme suit: la bride est munie au voisinage de son ouverture centrale d'une denture qui, lors de l'assemblage des deux pièces, s'imprime dans un épaulement du moyeu. Le blocage axial de la bride sur le corps du moyeu peut être obtenu comme suit sur un côté de la bride:le corps du moyeu est muni d'un épaulement d'appui sur lequel la bride vient s'appliquer lors du coulissement relatif tandis que de l'autre c8té, un autre épaulement est formé par matage par exemple. La possibilité évidente et apparemment simple suivante semble- rait s'imposer: nickelage chimique de l'ensemble du corps du moyeu, puis fixation de ce dernier de la bride, car cela se traduirait déjà par une économie notable. Un examen attentif élimine toutefois cette possibilité, car l'emmanchement de la bride sur le corps du moyeu réduit le profil de la denture dudit corps (d'une valeur inadmissi- ble de l'ordre de 0,1 mm). On remédie habituellement à une telle action par une tolérance correspondante, mair cela est impossible dans le cas considéré, car la diminution de diamètre n'apparaît pra- tiquement que sur une zone axiale de la bride, alors que la longueur axiale du corps du moyeu est nettement plus grande. Selon une autre caractéristique de l'invention, seule la zone de la denture du moyeu est munie de la protection anti-usure correspondante. Les zones de fixation du moyeu assemblé en particulier, à savoir la partie dentée de la bride et la zone de matage, ne sont donc pas munies de la pro- tection anti-usure, ce qui, outre une économie notable, garantit que les propriétés mécaniques, et en particulier la résistance, ne sont pas réduites car ces parties menacées n'exigent aucun traitement pour le nickelage, et'en particulier aucune attaque chimique qui entraînerait une fragilité hydrogène. Il peut en outre être avantageux de munir le moyeu, en dehors de la couche de nickel, d'une couche de protection superificielle, et en particulier d'une phosphatation. La phosphatation s'effectue judicieusement par un procédé sans attaque chimique, afin d'éviter une fragilité hydrogène et la réduction de résistance qui en résulte sur les points de fixation. L'invention a en outre pour objet un procédé pour la production d'une couche partielle de nickel chimique sur les cannelures, ledit procédé étant caractérisé en ce que les diverses phases de formation de la couche de nickel chimique partielle s'effectuent après le bro- chage dudit profil sur le moyeu et, sur les moyeux assemblés, après l'assemblage du corps de moyeu de la bride, et après le brochage des cannelures du moyeu. Le procédé suivant convient particulièrement bien: plusieurs moyeux sont empilés face frontale contre face fron- tale, avec interposition de joints d'étanchéité, et des canalisations d'arrivée et de départ des solutions de traitement sont raccordées aux faces frontales de la colonne, le cas échéant avec utilisation de joints d'étanchéité. Il est en outre apparu extrêmement avantageux de pulser au moins le bain produisant la couche de nickel dans les alésages inté- rieurs des moyeux, car il est alors possible d'obtenir une couche régulière optimale sur tous les moyeux. Il peut en outre être avan- tageux de diriger au moins le bain produisant la couche de nickel au pas de pélerin dans les alésages intérieurs des moyeux. Une autre phase du procédé de production d'un moyeu selon l'in- vention est caractérisée en ce que le moyeu est phosphaté après l'exécution des phases du procédé nécessaires au nickelage des can- nelures et comprenant au moins certaines des phases suivantes: dégraissage alcalin à chaud rinçage dans un bain moins attaque chimique par HCl ou H2SO4 rinçage à l'eau courant décapage en bain acide rinçage à l'eau courant nickelage rinçage à l'eau courante. Il est avantageux d'appliquer un procédé de phosphatation sans attaque chimique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous et du dessin annexé sur lequel: la figure 1 illustre l'invention à l'aide d'un disque d'embrayage pour véhicule; et la figure 2 représente une disposition de moyeux pendant une des phases du processus de production. Le disque d'embrayage 1 selon figure 1 comporte un moyeu assemblé 2, constitué par un corps de moyeu 3 et une bride 4 emmanchée. Cette bride présente de façon connue des cannelures à l'aide desquelles il est glissé axialement sur l'épaulement porteur 5, jusqu'à l'ap- plication sur un épaulement 6 du corps de moyeu 3. Sur le côté de la bride 4 opposé à l'épaulement, un épaulement 7 est emmanché dans une gorge annulaire de la bride de façon connue. La bride du moyeu est disposée entre un disque entraîneur 8, portant les garnitures de friction 9, et un contre-disque 10. Le disque entraîneur 8 et le contre-disque 10 sont réunis par des moyens sous forme de colonnettes d'écartement 11. Ces dernières pénètrent dans des échancrures ou fenêtres 12 de la bride du moyeu et les parois latérales de ces fenêtres 12 constituent une butée pour les colonnettes d'écartement 11 et limitent ainsi le débattement angulaire du disque entraîneur et du contre-disque par rapport au moyeu. A ce débattement angulaire s'opposent des accumulateurs 13 qui sont disposés à la fois dans des fenêtres 14, 15 du disque entraîneur 8 et du contre-disque 10, et dans des fenêtres 16 de la bride du moyeu. Le moyeu 2 présente des cannelures 17 dans la zone de l'alésage central de son corps 3 et est revêtu partiellement d'une couche de nickel chimique, dans la zone des cannelures, comme indiqué par les tiretés 18. Le cas échéant, le moyeu peut en outre être muni d'une couche de nickel déposée partiellement par le procédé précité sur les fenêtres 12 et/ou 16. Les autres couches superficielles du moyeu 2, ne portant pas de couche de nickel, peuvent être munies d'une couche de phosphate. La figure 2 représente une colonne constituée par plusieurs moyeux 2 superposés face frontale contre face frontale. Des joints d'étanchéité 19 sont disposes entre les faces frontales des divers moyeux et une canalisation d'arrivée 20.et une canalisation de départ 21 sont prévues aux extrémités de la colonne, également avec interposition de joints d'étanchéité 19. Au moins le bain de trai- tement déposant la couche de nickel est dirigé à travers la colonne avec pulsation, comme l'indique la flèche 22, ou au pas de pélerin, comme l'indique la flèche 23. Il en résulte une couche de nickel 18 particulièrement régulière dans la zone des cannelures 17. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Corps discorde, tel que disque d'embrayage pour véhicules, avec un moyeu portant une bride avec des garnitures de friction, présen- tant un profil et en particulier des cannelures pour l'entraînement solidaire en rotation d'un profil conjugué tel qu'un arbre de boîte de vitesses, et muni d'un revêtement de nickel, et en particulier d'une couche déposée par nickelage chimique, ledit corps étant caractérisé en ce que la couche de nickel est simplement déposée sur une partie du moyeu. 2. Corps discoide selon revendication 1, caractérisé en ce que la couche de nickel est essentiellement disposée dans la zone canne- lée. 3. Corps discorde dont le moyeu porte une bride disposée axiale- ment entre un disque entraîneur portant les garnitures de friction et un contre-disque, les deux disques étant fixés l'un sur l'autre par l'intermédiaire de moyens de liaison, et avec des accumulateurs d'énergie agissant entre la bride, le disque entraîneur et le contre- disque, les accumulateurs d'énergie et/ou les moyens de liaison étant logés dans des échancrures ou fenêtres de la bride, ledit corps étant caractérisé en ce que la couche partielle de nickel est prévue dans la zone des fenêtres pour accumulateurs d'énergie et/ou sur les zones de butée des moyens de liaison. 4. Corps discorde selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la couche de nickel présente une épasseur comprise entre 5 et 20, et de préférence entre 8 et 15 pm. 5. Corps discoide selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la dureté de la couche de nickel est portée par traitement thermique à une valeur nettement supérieure à celle obtenue après le dép8t. 6. Corps discorde selon revendication 5, caractérisé en ce que la dureté Vickers supérieure est de l'ordre de 800-1100, et de préfé- rence comprise entre 900 et 1000. 7. Corps discoide selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les zones non nickelées du corps de moyeu comportent une couche phosphatée. 8. Procédé de production d'un moyeu selon une quelconque des reven- dications 1 à 7, caractérisé en ce que les diverses phases de pro- duction de la couche de nickel chimique partielle sont effectuées après le brochage des cannelures du moyeu ou, dans le cas de moyeux assemblés, après la fixation du corps de moyeu et de la bride, et après le cannelage du moyeu. 9. Procédé de production d'un moyeu selon une quelconque des reven- dications 1 à 8, caractérisé en ce que plusieurs moyeux sont empilés face frontale contre face frontale, avec interposition de joints d'étanchéité, pour former une colonne; et des canalisations d'arri- vées et de départ des solutions de traitement sont raccordées aux faces frontales de la colonne, le cas échéant avec utilisation de joints d'étanchéité. 10. Procédé selon une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que le bain produisant la couche de nickel est pulsé à travers les alésages intérieurs des moyeux. 11. Procédé de production d'un moyeu selon une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'au moins le bain produi- sant la couche de nickel est dirigé au pas de pélerin à travers les alésages intérieurs des moyeux. 12. Procédé de production d'un moyeu selon une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le moyeu est phosphaté après les phases du procédé nécessaires au nickelage des cannelures et comprenant au moins certaines des phases suivantes: dégraissage alcalin à chaud rinçage dans un bain au moins attaque chimique par HC1 ou H2SO4 rinçage à l'eau courante décapage en bain acide rinçage à l'eau courante nickelage rinçage à l'eau courante. 13. Procédé selon revendication 12, caractérisé en ce que la phos- phatation est effectuée sans opération d'attaque chimique.