Brevet FR2605070A1 — publié le 19880415

L'invention concerne une pièce de machine annulaire en matiere relativement dure, comportant une surface d'appui essentiellement cylindrique présentant au moins une section moletée annulaire, pour la réception d'une pièce de machine en matériau relativement doux présentant une surface d'appui correspondante, les deux pièces pouvant être reliées de manière coaxiale et avec engagement positif. Pour la liaison avec-engagement positif de deux pieces de machine, disposées coaxialement l'une au-dessus de l'autre par des surfaces d'appui, on prévoit de manière connue un moletage annulaire 0 dispose sur une des pièces de machine. Ainsi on obtient une résistance à la torsion entre les pièces de machine. Les pièces oe machine peuvent être enfoncées l'une dans l'autre ou engagées par pression l'une sur l'autre, ou bien le contact avec le moletage se fait par déformation, par exemple par le rivetage, le bordage ou le refoulage de l'une des pièces de machine. Mais on obtient également une telle liaison avec engagement positif si la pièce de machine plus molle est formée dans le moletage par moulage ou par injection. Un processus de contraction ou de dilatation serait également concevable avec des matériaux correspondants. Souvent, le moletage n"est pas prévu sur la totalité de la surface d'appui, mais par portions suivies de rainures ou de bords non moletés. Ainsi on obtient une fixation axiale supplémentaire. Bien entendu, le moletage peut être prévu sur des surfaces d'enveloppe ou d'alésage et est disposé de préférence sur la plus dure des deux pièces ce machine pour éviter une déformation du moletage pendant la liaison. On trouve dans la littérature quelques formes et dispositions de moletages. Dans "S. Hildebrand, Feinmechanische Bauelemente Carl Hauser Verlag, 1978", a partir de la page 160, une disposition par portions de moletages est décrite pour des enrobages. Des moletages pour la résistance à la torsion sur des pièces de machine devant être rivetées ou bordées sont décrits à partir de la page 176. Par - 2- ailleurs, dans "Erhard/Strickle, Maschinenelemente aus thermoplastischen Werkstoffen Band 1, VDJ-Verlag, 1978", a partir ae la page 88, sont décrits des procédés pour l'enrobage au moyen d'ultrasons ou de pression. Les pièces de machine représentées et décrites comportent toutes une surface cylindrique entièrement moletée ou bien des rainures ou bords disposés entre des portions moletées. Cette disposition pose des problemes, notamment sur des pièces de machine trempées qui doivent être reliées avec d'autres pièces de manière exactement alignée et coaxiale. Habituellement, le i 0 moletage est usiné avant le trempage dans le matériau encore doux. Apres le trempage, ces pièces de machine subissent la plupart du temps encore un procédé de meulage qui leur donne leur exactitude de forme et leurs dimensions définitives. Cela vaut par exempie notamment pour des bagues de palier à roulement qui sont reliées après la fabrication, la plupart du temps déjà assemblées comme palier a roulement, avec une deuxième pièce de machine, telle qu'une enveloppe de rouleau ou un corps de support. Sur de telles pieces de machine, l'usinage final par meulage, par exemple au moyen ae la réception utilisée habituellement sur des réalisations normales non moletées, ne peut pas être exécuté. Cela vaut également pour l'usinage sans centre. En effet, non seulement le moletage crée des creux, mais encore des portions de matériau écartées s'écoulent radialement au-dela du niveau radial habituel de la surface, et provoquent une augmentation du diamètre de cette pièce de machine. 2 5 La zone de rainure ou de bord prévue sur les réalisations connues, moletées par portions, ne se prête pas non plus à la réception habituelle ou au procédé sans centre, parce que le diamètre s'écarte de la dimension normale. Les problèmes cites existent de façon semblable sur des surfaces d'alésage moletees de pièces de machine trempées. L'invention a pour but de créer une pièce de machine du type cité au début, sur laquelle, meme dans une réalisation moletée destinée à une liaison ultérieure avec une autre pièce de machine, l'usinage final peut être effectué de manière inchangée, et dont le -- 3 - moletage permet d'obtenir une liaison serrée, résistant a la torsion, et notamment un alignement précis et coaxial des pieces de machine entre elles. Ce but est atteint par le fait que la portion moletée est disposée au moins à une extrémité axiale de la pièce de machine dure et qu'elle s'étend a partir de la surface d'appui cylindrique jusqu'à la surface latérale. Dans ce cas, il reste une zone cylindrique lisse, qui est disposée entre les portions moletées et est utilisée également sur des pièces de machine cylindriques entièrement lisses, en vue de la réception de ces pièces pendant l'usinage final par meulage. Lorsque les éléments de machine sont réalisés sous forme de bagues de roulement pour des paliers a roulement, il est possible d'utiliser sans problèmes le même dispositif de meulage que pour des bagues de roulement normales, non moletées, sans qu'il soit nécessaire de rajuster, régler etc. ce dispositif. Avantageusement, les réalisations moletees correspondent ensuite aussi aux dimensions normalisées. Un autre avantage réside dans le fait que les portions moletées sont situées au bord, ce qui évite un affaiblissement de la portion de matériau relativement plus fine dans la zone de la voie de roulement, notamment sur des paliers comportant des épaulements ou des bords. Une pièce de machine exécutée conformément à l'invention, par exemple la bague de roulement citée, est moletée de façon adéquate pendant l'usinage à l'état doux, est ensuite trempee 2 5 et subit l'usinage final selon la manière décrite. Ainsi on obtient une bague de roulement d'une forme exacte selon la réalisation normale, avec des dimensions précises. Cette piece qui est maintenant dure peut être reliée de manière connue, par surmoulage, enfoncement, bordage, rivetage, contraction ou analogues, a la pièce de machine en matériau plus doux, ce qui donne une unité coaxiale à alignement précis, qui est nécessaire par exemple pour des galets de roulement ou pour la fixation dans un bottier. Les mêmes avantages conformes a l'invention sont obtenus, lorsque le moletage est disposé sur une surface d'alésage et lorsque des corps de support - 4 sont injectes ou moulés comme pièces en matière plastique, ou bien lorsque des pièces de machine sous forme de goujons sont rivetées ou lorsque des corps de support en forme de douille sont bordés. Dans tous les cas, on obtient également une liaison avec engagement positif dans le sens axial, parce que des surfaces d'engagement positif se forment entre les saillies moletées et leurs zones intermédiaires cylindriques lisses. Selon une autre caractéristique de l'invention, la portion moletée prévue aux deux extrémités et les portions latérales du moletage sont disposées de façon à être alignées avec la surface d'appui cylindrique. Cela permet d'obtenir une surface d'appui cylindrique continue qui est formée dans la zone du moletage par une multitude de surfaces de sommet des saillies de moletage. Ainsi, on obtient également dans la zone du moletage des dimensions précises qui optimisent davantage l'alignement exact et la disposition coaxiale des deux pièces de machine après la liaison. Pour la résistance a la torsion, il reste une profondeur suffisante entre les saillies de moletage. Cette réalisation conforme a l'invention est obtenue par le fait que les saillies de moletage, qui dépassent 2 0 d'abord après le moletage radialement la surface d'appui cylindrique, sont enlevées pendant l'usinage final par le meulage de la zone cylindrique lisse centrale en effectuant l'usinage sur toute la largeur de la pièce de machine. Dans un autre exemple de réalisation de l'invention, la portion 2 5 moletée est inclinée de façon conique à partir de la surface d'appui cylindrique jusqu'à la surface latérale. Cette exécution des portions moletées sous forme d'une zone de bord chanfreinée est prévue de préférence pour la liaison par bordage ou rivetage. Néanmoins rien n'empêche une liaison par surmoulage ou par injection. Notamment sur des alésages relativement petits, un moletage sur la surface d'alésage cylindrique n'est souvent pas- possible pour des raisons de place. Ici il est avantageux d'utiliser la portion moletée conique conforme à l'invention. -- 5-- D'autres caractéristiques conformes à l'invention sont décrites cidessous à l'aide de l'exemple montré par le dessin, sur lequel la seule figure représente un rouleau de roulement comprenant un roulement à billes 1, un corps de support 3 fixé dans la bague intérieure 2 de ce roulement à billes et une enveloppe 5 de galet de roulement, cette enveloppe étant en matière plastique et fixée à la bague extérieure 4. Des deux côtés de la surface d'enveloppe 10 de la bague extérieure 4 sont prévues des portions moletées 6 annulaires fermées, qui comportent une multitude de saillies de moletage 7 s'étendant axialement. Les portions 6 occupent chacune environ 30% de la largeur totale de la bague extérieure 4 et s'étendent jusqu'aux surfaces latérales 8 de cette bague. Les surfaces de sommet 9 des saillies de moletage 7 sont enlevées par meulage, lors d'un usinage final coummun qui suit le trempage de la 1 5 bague extérieure 4, en même temps que la zone lisse restante, se trouvant entre ces surfaces, de la surface d'enveloppe 10, et elles sont donc alignées avec cette zone lisse. L'enveloppe 5 du galet de roulement est fabriquée par injection de matière plastique dans un outil de moulage non représenté, le roulement à billes 1 se trouvant à l'intérieur et la matière plastique s'écoulant dans les creux 11 du moletage, ce qui permet d'obtenir une liaison, avec engagement positif et résistant à la torsion, entre l'enveloppe 5 du galet de roulement et la bague extérieure 4. Une fixation avec engagement positif et supportant des charges extrêmement importantes est 2 5 fournie par les saillies annulaires 12 de brides qui sont appliquées contre les surfaces latérales 8 de la bague extérieure 4. La bague intérieure 2 comporte des portions moletées 15 inclinées de façon conique, qui partent des deux côtés de la surface d'alésage 13 et s'étendent jusqu'aux surfaces latérales 14 de cette bague. La largeur efficace de chacune de ces portions 15 correspond à 15% de la largeur totale de la bague intérieure 2. Le grand nombre de saillies de moletage 7 s'étend dans un sens d'inclinaison axial/radial. Le corps de support 3 est une pièce métallique en matériau relativement doux par rapport a la bague -6- intérieure 2 trempée. La zone de bord 16, se trouvant à l'extrémite libre ou dans la zone de la portion moletée 15, est enfoncée, par matage à certains endroits ou aussi sur toute la périphérie, dans les creux 11 du moletage. Ainsi on obtient une liaison avec engagement positif dans le sens axial, qui résiste à la torsion. Grâce à la réalisation identique de la portion moletée 15 qui est disposée de l'autre côté, il n'est pas nécessaire lors de l'assemblage d'accorder une attention particulière à l'introduction dans le bon sens du corps de support 3. Le corps de support 3 peut néanmoins présenter en plus à cet endroit une zone de coin ayanL une forme conique correspondante qui fournit une résistance à la torsion supplémentaire. Le galet de roulement peut être fixé par un aléesage 17 dans le corps de support 3. La réalisation décrite ne sert que d'exemple. Bien entendu, les l 5 pièces de machine les plus hétérogènes peuvent etre équipees du moletage conforme à l'invention en vue de leur fixation. _ - Revendications 1. Pièce de machine annulaire en matière relativement dure, comportant une surface d'appui (10,13) essentiellement cylindrique présentant au moins une section moletée (6,15) annulaire, pour la réception d'une pièce de machine (3,5) en matériau relativement doux présentant une surface d'appui correspondante, les deux pièces pouvant être reliées de manière coaxiale et avec engagement positif, caractérisée en ce que la section moletée (6,15) est disposée au moins à une extrémité axiale de la pièce de machine dure (2,4) et qu'elle s'étend à partir de la surface d'appui (10,13) cylindrique 0 jusqu'à la surface latérale (8,14). 2. Pièce de machine annulaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que la section moletée (6) prévue aux deux extrémités et les sections de sommet (9) du moletage sont disposees au meme niveau que la surface d'appui (10) cylindrique. 3. Pièce de machine annulaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que la section (15) moletée est inclinée de manière conique à partir de la surface d'appui (13) cylindrique jusqu'à la surface latérale (14). 4. Pièce de machine annulaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle est réalisée sous la forme d'une bague extérieure trempée (4) pour un palier à roulement (1) , que les sections moletées (6) disposées aux deux extrémités axiales de la surface d'enveloppe (10) possèdent une largeur correspondant à 20 à 30 % de la largeur totale de la bague extérieure (4), et que la pièce de machine pouvant être reliée de manière coaxiale est une pièce en matière plastique (5), telle qu'un rouleau, une roue, une enveloppe ou analogue, surmoulée par injection autour de la bague extérieure. 5. Pièce de machine annulaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle est réalisée sous la forme d'une bague intérieure trempée (2) pour un palier à roulement (1) , que les sections moletées (15) disposées aux deux - 8 - extrémités axiales de la surface d'alésage (13) et réalisées sous forme conique sont inclinées avec un angle de cône de 40 à 60 et qu'elles possèdent une largeur correspondant à 10 à 20 % oe la largeur totale de la bague intérieure (2), et que la pièce de machine pouvant être reliée de manière coaxiale est un corps de support (3) en matériau doux en forme de goujon ou de pot comportant une zone de bord (16) rabattue ou rivetée contre l'une des sections moletees (15).