Brevet FR2618090A1 — publié le 19890120

"Procédé de fabrication d'un moyeu d'amortisseur de torsion" La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un moyeu d'amortisseur de torsion du type constitué d'un moyeu comprenant un voile t une zone périphérique, d'un volant d'inertie et d'un anneau d'amortissement confiné entre le volant et la zone périphérique du moyeu. Dans le cas d'un amortisseur de torsion de type élastique, le moyeu se présente souvent sous la forme d'un disque annulaire formant le voile de moyeu avec à sa périphérie externe deux flancs dont les surfaces périphériques. externes forment la zone périphérique de contact autour de laquelle est monté l'anneau d'amortissement, généralement en caoutchouc. D'une manière générale, un tel moyeu est habituellement métallique et réalisé par usinage à partir d'une pièce moulée ou par déformation à froid selon les techniques connues d'emboutissage ou de fluo-formage. Dans le cas d'un amortisseur de torsion à friction visqueuse, le volant d'inertie est enfermé dans un boîtier 'annulaire creux contenant un liquide visqueux. Ce boîtier est formé en deux parties annulaires assemblées l'une à l'autre de manière étanche : une première partie en forme de gouttière et une seconde partie en forme de couvercle, l'une de ces parties se prolongeant radialement vers l'intérieur par un moyeu constitué d'un voile de fixation pour assurer la liaison dru boîtier à un arbre rotatif. La réalisation d'un tel boitier nécessite des opérations d'emboutissage et d'usinage importantes. L'invention vise à simplifier les opérations de fabrication des moyeux des amortisseurs du genre précité par application de la technique de formage dite de refendage à froid. A cet effet, elle offre un procédé de fabrication d'un moyeu d'amortisseur de torsion du genre précité qui consiste, à partir d'un disque annulaire métallique, à appliquer la technique de formage dite de refendage à froid au niveau de la surface périphérique externe du disque pour former deux flancs dans son épaisseur, et à réaliser ensuite un formage de finition sur lesdits flancs pour former tout ou partie de la zone périphérique de contact avec l'anneau d'amortissement. Selon un mode de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, on utilise pour l'opération de refendage une molette dont l'arrête de coupe présente un profil symétrique pour former deux flancs de même inclinaison par rapport au plan du disque, ces flancs étant ensuite rabattus à 180. l'un de l'autre respectivement de part ét d'autre du plan du disque au cours de l'opératioh de formage de finition, avec présence ou non d'une forme concave, telle une gorge, ou convexe, telle une nervure, au niveau de la zone de raccordement entre les deux flancs. Une application du procédé concerne la fabrication d'un moyeu d'amortisseur de torsion de type élastique, la surface périphérique externe des deux flancs délimitant la zone périphérique de contact de l'élément d'amortissement confiné entre le moyeu et le volant d'inertie. Une autre application du procédé concerne la fabrication d'un moyeu d'amortisseur de torsion du type à friction visqueuse, les flancs, après l'opération de formage de finition, formant deux parois adjacentes d'un boîtier annulaire, dont les deux autres parois sont formées par un couvercle et dans lequel est enfermé un volant d'inertie et un liquide visqueux. D'autres caractéristiques, avantages et détails de l'invention ressortiront de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés, donnés à titre d'exemple et dans lesquels - les figures 1 et 2 sont des vues en coupe axiale de deux amortisseurs de torsion de type élastique dont les moyeux ont été fabriqués selon le procédé conforme à l'invention - les figures 3 à 5 sont des vues schématiques illustrant, les principales étapes de fabrication du moyeu de l'amortisseur représenté à la figure 1 - les figures 6 à 9 illustrent respectivement de façon schématique différentes formes de moyeux obtenues selon par le procédé conforme à l'invention pour des amortisseurs de type élastique ; et - la figure 10 est une demi-vue en coupe partielle d'un amortisseur à friction visqueuse dont le moyeu est fabriqué selon le procédé conforme à l'invention. En se reportant'à la figure 1, il est représenté ici un amortisseur de torsion de type élastique comprenant de manière usuelle un moyeu 1 formé d'un voile 2 solidaire en rotation d'un arbre 3, un volant d'inertie 4 et un anneau d'amortissement 5, généralement en caoutchouc, confiné entre le moyeu et le volant. il peut être prévu une gorge annulaire 6 à la périphérie externe du volant d'inertie 4 pour entraîner une courroie de transmission par exemple (non représenté). Sur les figures 3 à 5, il a été schématisé les principales étapes de l'application de la technique dite de refendage à froid à la fabrication du moyeu 1 de l'amortisseur représenté à la figure 1, à partir d'un disque annulaire D métallique ayant une épaisseur suffisante compatible avec cette technique. Dans une première étape schématisée à la figure 3, le disque D est centré et maintenu entre deux éléments presseurs circulaires 10,11 formant presse-disque. Ces éléments presseurs 10,11 ont un diamètre inférieur à celui du disque D et sont solidaires en rotation d'un arbre fixe 12. Une molette 13 dite de refendage est montée en bout d'un arbre rotatif 14 parallèle à l'arbre 12 d'entrainement du disque D et est déplaçable parallèlement à son plan en direction de l'arbre 12 par un systeme non représenté. La molette 13 présente à sa périphérie externe une arête de coupe 13a à profil symétrique dans l'exemple considéré. Les deux arbres 12,14 sont entrainés dans des sens de rotation (F1,F2) inverses l'un de l'autre, et la molette 13 est avancée, suivant la direction indiquée par la flèche D1, en direction du disque D, de manière à ce que son arête de coupe 13a vienne en contact avec la surface périphérique d'extrémité du disque D et sensiblement au niveau du plan médian de celui-ci. Dans une seconde étape schématisée à la figure 4, il est procédé à l'-avance progressive de la molette 13 parallèlement à son plan pour pratiquer une fente dans l'épaisseur du disque D avec formation de deux flancs 2a, 2b qui s'écartent l'un de l'autre au fur et à mesure de l'avance de la molette 13. Ces flancs forment entre eux un angle correspondant à celui du profil de l'arête de coupe 13a. L'avance de la molette 13 est arrêtée, lorsque la fente a atteint une profondeur e déterminée. L'opération de refendage étant terminée, il est procédé ensuite, dans une troisième étape, à une opération de formage de finition pour donner au moyeu 1 sa forme définitive, notamment en ce qui concerne l'inclinaison des flancs 2a, 2b par rapport au plan du disque D. Cette troisième étape, schématisée à la figure 5, consiste en une opération de formage de finition réalisée au moyen d'un mandrin de formage 15 solidaire en rotation d'un arbre 16 parallèle à l'arbre d'entraînement 12 du disque D et déplaçable vers celui-ci parallèlement à son plan suivant la direction indiquée par la flèche D2. Dans l'exemple considéré, le mandrin 15 présente une enveloppe cylindrique 15a qui vient au contact avec les bords des flancs 2a, 2b du disque D afin de les rabattre progressivement contre les parois latérales cylindriques des éléments presseurs 10,11. il est à noter que ces parois latérales s'étendent chacune sur une hauteur correspondant sensiblement à la longueur axiale de chaque flanc 2a, 2b du disque D. Dans le cas de la fabrication du moyeu 1 de l'amortisseur de la figure 1, les flancs 2a, 2b du disque D sont rabattus à 180. l'un de l'autre dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan du disque D. Le moyeu 1 ainsi fabriqué à partir du disque D comprend un voile 2 constitué par la partie centrale du disque D et une zone périphérique constituée par les surfaces périphériques externes des deux flancs 2a1 2b qui prolongent le voile 2 à sa périphérie externe. La forme du moyeu 1 représentée à la figure 6 diffère de celle obtenue précédemment essentiellement par le fait que le procédé de fabrication est complété par une-opération d'usinage qui consiste à effectuer une recoupe (schématisée en traits tiretés), par exemple dans le flanc 2b, pour diminuer sa longueur axiale. Le moyeu 1 représentée à la figure 7, présente une gorge 7a prévue au niveau de la zone de raccordement entre les deux flancs 2a, 2b pour permettre un meilleur ancrage de l'anneau d'amortissement 5. Dans ce cas, le volant d'inertie 4 présente une forme complémentaire à sa surface périphérique interne. Cette gorge 7a est réalisée au cours de l'opération de formage de finition au moyen d'une nervure 15b en saillie à la périphérie externe de l'enveloppe cylindrique 1Sa du mandrin de formage 15. Cette nervure 15b est schématisée en traits mixtes sur la figure 5. En variante et telle qu'illustrée à la figure 8, le moyeu 1 présente une nervure 7b au niveau de la zone de raccordement entre les deux flancs 2a,3b, qui est réalisée à partir d'une gorge (non représentée) prévue à la périphérie externe de l'enveloppe cylindrique 15a du mandrin de formage et à la place de la nervure 15b précitée. Dans les formes de réalisation décrites jusqu'à maintenant, la molette 13 de refendage présentait une arête de coupe 13a à profil symétrique, avec ensuite rabattement des flancs 2a,-2b sensiblement à 180. l'un de l'autre. Dans la forme de réalisation qui va être maintenant décrite en référence à la figure 9, la molette de refendage 13 présente une arête de coupe 13b à profil dissymétrique. Dans l'exemple considéré, ce profil permet d'obtenir un flanc 2a sensiblement dans le prolongement du disque D et un flanc 2b qui est ensuite rabattu sensiblement à 90 pendant l'opération de formage de finition. Le flanc 2b rabattu peut également subir une opération de recoupe, comme dans l'exemple représenté à la figure 6. Le moyeu 1 de l'amortisseur de torsion de type élastique représenté à la figure 2 correspond sensiblement au moyeu obtenu selon le procédé décrit en référence à la figure 9, la seule différence se situant au niveau du flanc 2a qui, initialement dans le prolongement du disque D, est légèrement rabattu en direction opposée à celle du flanc 2b au cours de l'opération de formage de finition. Le moyeu 1 étant ainsi obtenu, il reste à l'assembler avec l'anneau élastique 5 et le volant d'inertie 4 pour obtenir les amortisseurs de torsion des figures 1 et 2. L'assemblage de l'anneau élastique 5 entre le moyeu 1 et le volant d'inertie 4 peut être réalisé par pression issue d'un emmanchement à force (cas de la figure 1 par exemple), par collage ou par vulcanisation et collage (cas de la figure 2 par exemple). il va être maintenant décrit en référence aux figures 9 et 10, l'application de la technique de refendage à la fabrication d'un moyeu d'amortisseur de torsion à friction visqueuse. Un tel amortisseur tel que schématiquement représenté à la figure 10 comprend un volant d'inertie 4 enfermé sans contact dans un boîtier annulaire 20 rempli d'un liquide visqueux 21 comblant le jeu entre volant et boîtier. Un moyeu 1 formé par un voile de fixation 2 assure la liaison du boîtier 20 à un arbre rotatif (non représenté). Le volant d'inertie 4 est maintenu à l'écart des parois internes du boîtier 20 par des paliers anti-friction 22. L'application de la tehnique.de refendage à la fabrication du moyeu 1 consiste également à réaliser à partir d'un disque annulaire D métallique une opération de refendage dans la surface périphérique d'extrémité du disque pour former deux flancs 2a, 2b au moyen d'une molette 13 à arête de coupe 13b à profil dissymétrique, comme celle utilisée pour la fabrication du moyeu 1 illustré à la figure 9. Le flanc 2a est maintenu sensiblement dans le plan du disque D, alors que le flanc 2b est ensuite rabattu sensiblement à 90'. Après une opération de recoupe du flanc 2b, on réalise une feuillure 25 à chaque extrémité des flancs 2a, 2b pour des raisons explicitées ci-après. Le boîtier 20 est complété par un couvercle annulaire 23 dont la périphérie externe se prolonge par un rebord replié sensiblement à 90' pour former les deux autres parois adjacentes du boîtier. L'assemblage du couvercle 23 aux deux flancs 2a, 2b du voile 2 du moyeu 1 est réalisé, notamment par soudage, les bords d'extrémités externe et interne du couvercle 23 venant respectivement au contact des extrémités des deux flancs 2a, 2b à la faveur des feuillures 25 usinées dans lesdits flancs. Différents types de soudure peuvent être utilisés, mais de préférence on utilise un procédé de soudure par bombardement électronique sous vide. -Un tel procédé présente l'intérêt de ne pas se limiter à l'emploi d'aciers et de permettre d'utiliser des alliages légers, d'aluminium en particulier. En variante, un procédé de soudure par impulsions de haute énergie délivrées par un condensateur, peut également être utilisé. il est à noter que le flanc 2b se raccorde au voile 2 en faisant un coude, réalisé au cours de l'opération de formage de finition, pour élargir localement l'intérieur du boîtier 20 et former ainsi une chambre annulaire 26 de réserve de liquide visqueux. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits et donnés qu'à titre d'exemple, les flancs formés à la périphérie externe du disque peuvent avoir des épaisseurs différentes et l'opération de formage de finition est bien évidemment adaptée en fonction de la destination finale du moyeu et est complétée, le cas échéant par une opération d'usinage. REVENDICATIONS 1) Procédé de fabrication d'un moyeu d'amortisseur de torsion du type constitué d'un moyeu comprenant un voile et une zone périphérique, d'un volant d'inertie et d'un anneau d'amortissement confiné entre le volant et la zone périphérique du moyeu, caractérisé en ce qu'il consiste, à partir d'un disque annulaire métallique (D), à appliquer la technique de formage dite de refendage à froid au niveau de la surface d'extrémité périphérique du disque (D) pour former deux flancs (2a, 2b) dans son épaisseur, et à réaliser ensuite un formage de finition sur lesdits flancs (2a,2b) pour obtenir tout ou partie de ladite zone périphérique de contact avec ledit anneau d'amortissemnt (5). 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser pour l'opération de refendage une molette (13) dont l'arête de coupe (13a) présente un profil symétrique pour former deux flancs (2a, 2b) disposés symétriquement par rapport au plan du disque (D), l'angle (e) formé par lesdits flancs (2a,2b) correspondant à l'angle de l'arête de coupe (13a). 3) Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'opération de formage de finition consiste à rabattre lesdits flancs (2a, 2b) sensiblement à 180 l'un de l'autre respectivement de part et d'autre du plan du disque (D). 4) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il consiste, pendant ladite opération de formage de finition, à réaliser une gorge annulaire (7a) ou une nervure (7b) dans la zone périphérique externe de raccordement entre lesdits flancs (2a,2b). 5) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser pour l'opération de refendage une molette (13) dont l'arête de coupe (13b) présente un profil dissymétrique pour former un premier flanc (2a) sensiblement dans le plan du disque (D) et un deuxième flanc (2b) faisant un certain angle avec le plan du disque (D), ledit deuxième flanc (2b) étant ensuite rabattu sensiblement à 90 par rapport audit premier flanc (2a) pendant l'opération de formage de finition. 6) Procédé selon l'une quelconque des revendications I à 5, caractérisé en ce qu'il consiste à former des flancs (2a,2b) d'épaisseur différente. 7) Amortisseur de torsion, en particulier de type élastique, du genre comportant un moyeu (1) constitué d'un voile (2), un volant d'inertie (4) et un anneau d'amortissement (5) confiné entre voile et volant, caractérisé en ce que ledit moyeu (1) est réalisé selon un procédé tel que défini par l'une quelconque des revendications 1 à 6. 8) Amortisseur de torsion, en particulier à friction visqueuse, du genre comportant un volant d'inertie (4) enfermé sans contact dans un boîtier annulaire (20) rempli d'un liquide visqueux et prolongé radialement vers l'intérieur par un moyeu (1) formé par un voile (2) de raccordement à un arbre rotatif, caractérisé en ce que ledit moyeu (1) est réalisé selon un procédé tel que défini par l'une quelconque des revendications 1 à 6 pour former deux parois adjacentes dudit boîtier (20), les deux autres parois du boîtier (20) étant formées par un couvercle (23) fixé aux deux extrémités des deux flancs (2a, 2b) du moyeu (1) issus de l'opération de refendage. 9) Amortisseur selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit couvercle (23) est fixé par soudage, en particulier par bombardement électronique sous vide.